内容正文:
第二节 氯及其化合物
第一课时
创原家独
氯气的发现
氯气的发现应归功于瑞典化学家舍勒。舍勒是18世纪中后期欧洲的一位著名的科学家。舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在研究软锰矿(即二氧化锰),当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时,产生了一种有刺激性气味的气体,这种气体就是氯气。
网
思考与交流
从氯气的发现到氯被认为是一种新元素,时间长达三十多年,其间经历了数位科学家的不懈探索。你从这一史实中的到什么启示?
1.科学研究需要有正的理论作指导,错误的理论只能浪费时间和精力。
2.科学研究需要以大量事实为依据,只有大量事实才能推翻错误的理论,建立正的理论或推动料学理论的发展。
3.科学研究需要有热爱科学的思想和为学献的精神。
氯在自然界除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等存在于海水中,还存在于盐湖盐矿中。
氯气的用途
性质
决定
用途
反映
一、氯气的物理性质
新闻报道
氯气是有毒物质,那么游泳馆为什么会有氯气呢?
观察收集好的氯气
收集在瓶中的氯气
氯气的液化
氯气溶于水
科
氯气的物理性质
遇氯气泄漏时,人员应该迅速撤离至上风处,且尽量居于较高位置
黄绿色有刺激性气味的气体,有毒,
可溶于水(1体积水溶解2体积氯气,氯水),
易液化(液氯:纯净物),
密度大于空气
熔点:-101 沸点:-34.6
想一想:氯气有毒应该怎样去闻氯气呢?
闻气体的方法:用手轻轻地在瓶口扇动,仅使极少量的氯气飘进鼻孔。
二、氯气的化学性质
从原子结构的角度分析氯的基本性质:
最外层得到
1个电子
Cl
Cl-
学
Cl原子最外层七个电子
容易得一个电子
化合价降低
氧化剂
具有强氧化性
氯气是活泼非金属单质
1.氯气与金属单质的反应
现象:
剧烈燃烧,
火焰呈黄色,
产生大量白烟
氯气能与大多数金属化合生成金属氯化物,如果金属有变价,一般得到高价态氯化物
(白烟)
Cu + Cl2 CuCl2
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
(棕黄色烟)
(棕褐色烟)
实验2-7:氢气在氯气中燃烧
在空气中点燃氢气,将导管深入盛有氯气的集气瓶中,观察现象。
氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰,生成的HCl气体在集气瓶口与空气中的水蒸气结合,形成白雾。
2.氯气与非金属单质的反应
纯净的氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白的火焰,瓶口有大量白雾
现象
爆炸
方程式
注意:点燃前必须验纯
工业制HCl,溶于水得到盐酸
H2 + Cl2 2HCl
什么是燃烧?燃烧的条件是什么?
燃烧是指物质与氧气发生的剧烈的发光发热的化学反应,
燃烧的条件是:物质与氧气接触,达到着火点
氢气能在氯气中燃烧,说明燃烧不一定需要氧气
燃烧是指物质与氧化剂发生的剧烈的发光发热的氧化还原反应,
燃烧的条件是:物质与氧化剂接触,达到着火点
1、同学们打开自来水时,有没有闻到一股气味呢?为什么会有这种气味,其中放了什么呢?
2、什么叫氯水? 250C时,一体积水可以溶解多少体积的氯气?
思考以下问题
3.氯气与水的反应
氯气溶解度约为1:2,氯气溶于水得到的就是氯水。那么氯气溶于水时是否和水发生了化学反应呢?
向试管中加入一定量的氯水,滴加硝酸银溶液观察现象
向氯水中滴加硝酸银观察到有白色沉淀,这说明氯水有一定量的氯离子,从而证明了氯气溶于水的时候应该与水发生了反应
自来水厂用氯气杀菌,消毒,闻到的刺激性气味是余氯的气味。
Cl2 + H2O =
HCl + HClO
氯水:1体积的水能溶解2体积的Cl2,Cl2能溶于水,溶于水中的部分Cl2与水反应。
次氯酸
请将其改写成离子方程式:
Cl2 + H2O =H+ +Cl- +HClO
氯水中的微粒:
三分子:
四离子:
Cl2
H2O
HClO
Cl-
H+
OH-
Cl0-
1785年,贝托莱质疑舍勒说的氯气具有漂白性,进行实验。发现干燥的氯气没有漂白性,氯气溶于水后才具有漂白性。
史料记载
那你能推测氯水中具有漂白性的微粒实际是什么吗?
氯气、水都没有漂白性,所以氯气溶于水发生了化学变化!
向分别装有干燥红色布条和湿润红色布条的试剂瓶中通入氯气,观察现象
实验2—8
实验操作 实验现象 实验结论
有色布条
. 干燥的氯气没有漂白作用
有色布条
. 湿润的氯气有漂白作用,起漂白作用的是 .
褪色
不褪色
HClO
湿润氯气
氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,能使某些染料和有机色素褪色,因此次氯酸可以做为漂白剂使用
过氧化钠为什么有漂白性?
过氧化钠有强氧化性
氯气使鲜花褪色
氯气与水结合产生次氯酸,次氯酸有漂白性。
为什么不使用次氯酸直接作为消毒剂,而是使用氯气消毒呢?
次氯酸光照下分解,所以将其转化为较稳定的物质再作为漂白剂。
2HClO 2HCl + O2↑
次氯酸的性质:
3.强氧化性
漂白作用;可用于自来水的杀菌、消毒,可用做漂白剂。
1.弱酸性
2.不稳定易分解
光照
2HClO 2HCl+O2↑
酸性:H2CO3 >HClO
思考:液氯与氯水的区别?新制氯水与久置氯水的区别?
液氯 氯水
分类
成分
性质
纯净物
混合物
分子:
离子:
Cl2 ,HClO,H2O
H+,Cl-,ClO-
分子:H2O
离子:H+,Cl-
新制
有氧化性,无酸性和漂白性
有酸性,强氧化性,能漂白,消毒,光照时HClO分解
久置
只有Cl2
实验室中使用的氯水只能现配现用,并盛放在棕色试剂瓶中
只有酸性
有科学家提出,用氯气进行自来水消毒时会产生对人体有害的有机氯化物
国家规定了自来水中余氯含量的标准,同时也在积极研究新型自来水消毒剂(ClO2、O3等)
根据氯气与水的反应,写出氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式,改写为离子方程式,并用双线桥分析
Cl2 + 2NaOH= NaCl + NaClO + H2O
Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O
4.氯气与碱的反应
常用于氯气尾气的吸收
将氯气通入氢氧化钠溶液会得到氯化钠和次氯酸钠的混合溶液,这样的混合溶液称为漂白液,其有效成分为NaClO。
将氯气通入冷的石灰乳中会得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉
2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
Cl2和Ca(OH)2在加热条件下
氯酸钙
氯气与氢氧化钙充分反应使次氯酸钙成为主要成分,就得到了漂粉精
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稳定的多。
次氯酸盐比次氯酸的稳定性强很多,同时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,既可作漂白棉麻纸张的漂白剂,又可用作用泳池等场地的消毒剂。
含氯漂白剂“三兄弟”
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