2.2.1氯气 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二章 海水中的重要元素 ————钠和氯 容山中学 化学科组 第二节 氯及其化合物 第1课时 氯气的性质 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 3 氯气的化学性质 1 2 氯元素的存在 氯气的物理性质 氯是一种重要的“成盐元素”，在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等化合物形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐矿和盐湖中。 任务一 氯元素的存在与氯气的发现 一、氯元素的存在与氯气的发现 任务一 氯元素的存在与氯气的发现 资料：1774年舍勒在研究软锰矿（主要成分是MnO2）时，发现当他使软锰矿和浓盐酸混合加热时，产生了一种黄绿色的具有刺激性气味的气体。这种气体的气味使舍勒感到极为难受。但在当时并没有氯元素的概念，在燃素说的大环境下，舍勒未能确认这种气体认，暂时称之为“氧化盐酸”。直到了1810年，戴维才证明了“氧化盐酸”一种新的元素形成的单质，他将这种元素命名为chlorine，愿意为绿色，中文译名为氯。 舍勒（1742-1786） 瑞典化学家舍勒 英国化学家戴维 氯气 发现 确认 任务一 氯元素的存在与氯气的发现 化 学 史 话 从氯气的发现到氯被确认为一种新的元素，时间长达三十多年，其间经历了数位科学家的不懈探索。你从这一史实中得到什么启示？ 第一次世界大战—1915年4月22日伊普霍战役 任务二 氯气的物理性质 一战期间，德军在比利时的伊普尔战役中首次大规模使用氯气。 面对扑面而来的黄绿色刺鼻气体，英法守军迅速崩溃，部分士兵用湿毛巾捂住嘴巴，甚至有的士兵用自己尿液浸湿的毛巾捂住嘴巴，他们逃往地势更高的地方，幸免遇难。 思考？ 1. 为什么氯气可以作为化学武器？ 2. 为什么士兵要逃往地势更高的地方？ 3. 为什么湿毛巾在一定程度上可以防止氯气中毒？ 有毒 氯气密度大于空气 氯气能溶于水 任务二 氯气的物理性质 根据课本资料，分析氯气还具有哪些性质？ 颜色 气味 状态 毒性 熔点 沸点 溶解性 密度 气体 有毒 1体积水溶解 约 体积Cl2 比空气大 黄绿色 刺激性 2 －101℃ －34.6℃ (易液化) 加压液化,贮存在钢瓶中 液态氯气单质，叫液氯，是纯净物 用排饱和食盐水法收集 思考：如何收集氯气？ 向上排空气法收集 怎样闻氯气？ 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体飘进鼻孔。 二、氯气的物理性质 任务三 氯气的化学性质 预测氯气的化学性质 Cl2 0 -1 强氧化性 结构 性质 最外层 得到1个电子 从物质组成与氧化还原反应的角度，预测氯气能与哪些性质反应呢？ 任务三 氯气的化学性质 活泼非金属单质 O2 物质分类 性质相似 物质分类 类比推理 O2 物质组成角度 氧化还原反应角度 提示：氯是成盐元素 与金属单质：Na、Fe、Cu化合 与非金属单质：H2、C、S等化合 -1 0 Cl Cl- 与金属单质化合 与非金属单质化合 氯化物 Cl2 类比推理 ？ Cl2 氧化物 任务三 氯气的化学性质 三、氯气的化学性质 与金属单质反应 现象 剧烈燃烧 Fe 棕红色的烟 常温下铁与氯气不反应 2Fe+3Cl2 2FeCl3 △ 任务三 氯气的化学性质 三、氯气的化学性质 Na 现象 剧烈燃烧 白色的烟 2Na+Cl2 2NaCl △ Fe 棕红色的烟 2Fe+3Cl2 2FeCl3 △ 与金属单质反应 任务三 氯气的化学性质 三、氯气的化学性质 Cu 现象 剧烈燃烧 棕黄色的烟 Na 白色的烟 2Na+Cl2 2NaCl △ Fe 棕红色的烟 2Fe+3Cl2 2FeCl3 △ Cu+Cl2 CuCl2 △ 与金属单质反应 学习评价 1 下列各化合物不能由单质直接化合制取的是 A.FeCl3 B.CuCl2 C.AlCl3 D.FeCl2 √ 2 下列化学方程式书写是否正确 2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ B. Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ C. Cu+2HCl= CuCl2+H2↑ D. 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ × 反应规律：氯气与可变价金属反应时，生成高价金属氯化物。 √ × √ 任务三 氯气的化学性质 三、氯气的化学性质 非金属单质反应 氯气也能与大多数非金属单质发生化合反应。 任务三 氯气的化学性质 三、氯气的化学性质 非金属单质反应 实验步骤 实验现象 化学方程式 在空气中点燃氢气，然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。 H2安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾 产物HCl在空气中与水蒸气结合，呈现雾状，所以瓶口有白雾。 现象解释 工业制HCl 知识梳理 我们以前学过的燃烧反应，都是物质在氧气中的燃烧。通过H2在Cl2中的燃烧，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识? ① 燃烧不一定要有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。 ② 燃烧的本质是氧化还原反应， 所有发光、发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。 任务三 氯气的化学性质 三、氯气的化学性质 非金属单质反应 若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸 学习评价 3 下列现象不属于H2在Cl2中燃烧现象的是 A.苍白色火焰 B.瓶口有白雾 C.集气瓶内气体颜色变浅 D.爆炸 √ 4 下列说法中，不正确的是 A.燃烧一定伴有发光现象 B.燃烧一定是氧化还原反应 C.燃烧一定要有氧气参加 D.燃烧一定会放出热量 √ 任务三 氯气的化学性质 我们的自来水或者泳池中经常会有一股味道 这味道是怎么来的呢？ 性质决定用途。目前，很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒，我们偶尔闻到的自来水散发出来的刺激性气味就是余氯的气味。Cl2溶于水为什么能杀菌消毒？ 任务三 氯气的化学性质 实验探究2-8：(1)取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象， (2)将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象 任务三 氯气的化学性质 干燥的Cl2 ___________ 在有H2O存在的条件下，Cl2__________ 在有H2O存在的条件下，Cl2__________ 有色纸条_______ 有色纸条_______ 有色鲜花_____ 不褪色 无漂白作用 褪色 有漂白作用 氯气溶于水能杀菌、消毒及使某些染料和有机色素褪色，是因为与水反应生成了__________________。 HClO 褪色 有漂白作用 实验现象 现象解释 实验结论 任务三 氯气的化学性质 三、氯气的化学性质 与H2O反应 Cl2 + H2O = HCl + HClO 次氯酸 ①强氧化性 可用于漂白和杀菌消毒 ②一元弱酸 HClO H+ + ClO- ③不稳定性 2HClO 2HCl+O2↑ 光照 具有漂白性 干燥的Cl2 没有漂白性 注意：氯气用于自来水消毒时，因与水中的有机物反应生成有机氯化物对人体_______，故要严格控制______________中氯的含量并开始使用二氧化氯(ClO2)、臭氧等新的自来水消毒剂。 有害 饮用水 任务三 氯气的化学性质 总结：新制氯水的成分与性质 Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO HCl是强电解质，H2O和HClO都是弱电解质 新制氯水的成分 ①三分子：______________________；②四离子： ______________________ 。 H＋、Cl－、ClO－、OH－ Cl2、HClO、H2O Cl2 H+ Cl- HClO 新制 氯水 氧化性 生成沉淀 酸性 不稳定性 漂白性 能够氧化Fe2+ 、Br-、I-等 加入AgNO3溶液产生白色沉淀 在强光照射下，新制氯水中有气泡产生 使有色布条或品红溶液褪色 使紫色石蕊溶液先变红后褪色 加活泼金属、碳酸盐等产生气泡 新制氯水中各微粒的性质 课堂小结 物质 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 分类 颜色 性质 保存方法 液氯、新制氯水和久置氯水的比较 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、 Cl－、ClO－、OH－（极少量） H＋、Cl－、OH－、H2O 纯净物 混合物 混合物 黄绿色 浅黄绿色 无色 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 特制钢瓶 棕色试剂瓶盛装，置于阴凉处，一般现配现用 置于普通试剂瓶，玻璃塞即可(会腐蚀橡胶) ★ 久置氯水相当于稀盐酸 典例分析 (1)观察氯水颜色，发现氯水呈浅黄绿色，证明氯水中含有的粒子是____。 (2)向氯水中滴入碳酸钠溶液，有气体生成，说明氯水中含有的粒子是___。 (3)盛有氯水的试管中有色布条褪色，说明氯水中含有的粒子是______。 (4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液显红色，起作用的微粒是____，过一会儿，溶液的颜色褪去，起作用的微粒是_______。 Cl2 H＋ HClO H＋ HClO (5)向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀生成，证明氯水中含有的粒子是____。 (6)氯水经光照后，颜色___________，放出的气体是____，化学方程式为_______________________，溶液的酸性______(填“增强”“不变”或“减弱”)。所以实验室的氯水应该用___色瓶密封保存，放到_____处。 (7)将氯气通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是__________________。 Cl－ 变浅或褪色 O2 增强 棕 冷暗 HClO Cl2、ClO－、 2HClO=====2HCl＋O2↑ 光照 【例1】为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，某化学兴趣小组做了如下实验： 拓展延伸 2HCl + NaClO = NaCl + Cl2↑+H2O Cl2有毒，打开门窗通风。 主要成分HCl 主要成分NaClO 禁止将洁厕灵和84消毒液混合使用 2H++Cl- + ClO- = Cl2↑+H2O 学习评价 5. 下列说法正确的是( ) A.在饱和氯水中Cl-、NO3-、 Na+、CO32-可以大量共存 B.用pH试纸测得氯水pH=4 C.向石蕊溶液中滴加氯水，溶液先变红后褪色 D.将氯气溶于水制备次氯酸的离子方程式： Cl2＋H2O =2H＋＋Cl－＋ClO－ C 学习评价 C 学习评价 7 某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法正确的是（ ） A. 该实验说明Cl2分子具有漂白性 B. 该实验说明H＋扩散速度比HClO分子快 C. 将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复为原来的颜色 D. 若用久置的氯水进行实验，现象相同 B 学习评价 8．BrCl是一种工业消毒剂，其结构和性质与氯气相似，下列有关 BrCl的预测正确的是 A．是一种有毒、有色的单质 B．Br、Cl元素的化合价都为0价 C．具有强氧化性，能把Fe从0价转化到+3价 D．与水反应的化学方程式： BrCl+H2O=HClO+HBr C 课堂小结 【补充】所学的漂白剂及其漂白原理 漂白剂 漂白原理 分类 变化 效果 活性炭 ———— HClO O3 H2O2 SO2 有强氧化性，能将有色物质氧化成无色物质 吸附有色物质 能够和有色有机物（如品红）结合，形成不稳定的无色化合物 吸附型 氧化型 加合型 物理变化 化学变化 化学变化 不可逆 （永久性） 可逆 （暂时性） 任务三 氯气的化学性质 【思考】 下图为市面上常用的漂白剂，为什么不直接用次氯酸作漂白剂？ 氯气在水中的溶解度不大，而且生成的HClO不稳定，难以保存，使用起来很不方便，效果也不理想。 任务三 氯气的化学性质 次氯酸盐比次氯酸的稳定性强很多。比如NaClO虽然也会分解，但它的水溶液在低温下存放三年才分解一半左右，比HClO稳定得多。 次氯酸盐可以在溶液中转化为次氯酸，从而具有一定的漂白和消毒能力，所以漂白液、漂白粉、漂粉精都是常用的消毒剂和漂白剂。 漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂。 【思考】如何制得次氯酸盐？ 任务三 氯气的化学性质 三、氯气的化学性质 与碱反应 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O （工业上制取漂白液原理） （工业上制取漂白粉原理） （1）Cl2与NaOH溶液反应 （2）氯气通入冷的石灰乳 有效成分 有效成分 （工业上制取漂粉精原理） 充分反应 主要成分 氯气的尾气处理 任务三 氯气的化学性质 三、氯气的化学性质 与碱反应 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O （1）Cl2与NaOH溶液反应 Cl2＋2OH- === Cl-＋ClO-＋H2O Cl2的尾气处理 制漂白液 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O （2）氯气通入冷的石灰乳 Cl2＋Ca(OH)2===Ca2++Cl-＋ClO-＋H2O 制漂白粉和漂粉精 【知识拓展】漂白粉和漂白液使用时，必须要浸泡一段时间？ Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 ↓ + 2 HClO 2NaClO+ CO2 + H2O = Na2CO3 + 2HClO 【思考与交流】怎样保存漂白粉？ 密封保存。 使次氯酸盐充分转化为次氯酸。 漂白粉的失效原理 2HClO 2HCl+O2↑ 光照 任务三 氯气的化学性质 三、氯气的化学性质 与还原性物质反应 I- Br - S2- SO2 Fe2+ Cl2＋2Br- === 2Cl-＋Br2 Cl2＋2Fe2+ === 2Cl-＋2Fe3+ Cl2＋2I- === 2Cl-＋I2 Cl2＋S2- === 2Cl-＋S Cl2＋SO2+2H2O === 4H+ + 2Cl-＋SO42- 学习评价 9. 如右图所示，在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B阀时，C处的红布条看不到明显现象;当打开B阀后，C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是( )。 ①饱和NaCl溶液 ②NaOH溶液 ③H2O ④浓硫酸 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ C 学习评价 10.请填写下列空白。 (1)在常温下，将Cl2通人NaOH溶液中，可以得到一种漂白液。 上述反应的离子方程式为___________________________,该漂白液的有效成分是__________(填名称)。 (2)检验该漂白液中是否含有Cl-的方法是__________________， 有关反应的离子方程式为______________________。 Cl2 + 2OH- = Cl- +ClO- +H2O 次氯酸钠 Ag+ + Cl- = AgCl ↓ 向溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀 任务四 氯气的用途 塑料、橡胶制造 生产漂白剂 农药生产 药品 制取盐酸 自来水消毒 Cl2的用途 01 02 03 04 06 05 四、氯气的用途 课堂小结 Cl2 与H2O 反应 与强碱溶液 反应 与金属反应（金、铂除外） 与P、H2反应 与还原性物质如FeCl2等反应 既氧化性 又还原性 氧化性 用 途 自来水的杀菌、消毒；制取漂白粉、漂白液、消毒液等；化工原料用于工业制盐酸、有机溶剂、农药、染料等。 Lavf58.28.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) 6．数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行数据采集与分析的实验手段。下图是利用数字化实验测定光照氯水过程中得到的图像，该图像表示的意义是(说明：溶液的酸性越强，溶液pH越小)(　　) A．Cl－浓度随时间的变化 B．O2体积分数随时间的变化 C．氯水的pH随时间的变化 D．氯水导电能力随时间的变化 $$