2.2.1氯气的性质 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 第二节 氯及其化合物 第1课时 氯气的性质 人教版 必修第一册 学习目标 1.通过实验探究,认识氯气的主要性质 2.结合生活实例和化学实验认识氯气在工业生产和生活中的重要应用 3.通过实验探究和生活实例,认识氯的重要化合物的主要性质和重要应用 人教版 必修第一册 一、氯元素的存在形式： 氯元素在自然界以化合态的形式存在，除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中 二、氯气的物理性质： 通常情况下，氯气黄绿色、有刺激性气味的气体，氯气有毒，密度比空气大，易液化，能溶于水(1体积水中能溶解2体积的氯气)。液态的氯称为液氯，其水溶液称为氯水 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 人教版 必修第一册 三、氯气的化学性质 氯的原子结构示意图 Cl 氯最外层有7个电子，所以在化学变化中容易得电子，所以氯气是活泼性很强的非金属单质，具有很强的氧化性 人教版 必修第一册 氯气与某些金属单质的反应 1、氯气与钠的反应 实验现象：产生大量白烟，火焰为黄色 人教版 必修第一册 5 2、氯气与铁的反应 实验现象：产生大量棕褐色的烟 方程式： 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 铁与氯气反应，不管氯气过量或少量只能生成三价铁 人教版 必修第一册 3、铁与铜的反应 实验现象：产生棕黄色的烟 方程式： Cu + Cl2 CuCl2 氯气氧化性强，所以氯气与变价金属反应时，可以将变价金属氧化为高价态 人教版 必修第一册 氯气与非金属单质的反应 氯气和氢气的反应 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。 用于工业制盐酸 人教版 必修第一册 H2＋Cl2=== 2HCl 光照 反应现象：剧烈反应，会发生爆炸，瓶口有白雾) 不能用于工业制盐酸 注意：氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸，产生此现象的原因是H2和Cl2混合后光照，反应瞬间完成，放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸 人教版 必修第一册 氯气和磷的反应 2P＋3Cl2 === 2PCl3 (Cl2不足) (三氯化磷是液体，呈雾状) 点燃 PCl3 +Cl2 ⇌PCl5 2P＋5Cl2 ===2PCl5 (Cl2充足) (五氯化磷是固体，呈白烟状) 点燃 反应现象：磷在氯气中剧烈燃烧，在集气瓶口产生大量白色烟雾 注意:磷在Cl2中燃烧中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应 人教版 必修第一册 氯气与硅的反应 Si + 2Cl2===SiCl4 高温 燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是：①发光时也要发热；②反应剧烈；③实质是剧烈的氧化还原反应；④不一定要有氧气的参加 人教版 必修第一册 氯气与还原性物质反应 ①Cl2与FeCl2溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3 (除去FeCl3中FeCl2) ②Cl2与KI溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2 (氯气的检验：湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝) ③Cl2与SO2的水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 ④与Na2S反应：Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓ Cl2＋H2S===2HCl＋S↓ (氧化性：Cl2﹥S) ⑤与H2O2反应：Cl2＋H2O2===2HCl＋O2 ⑥与NH3反应：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl (检验输氯管道是否发生泄漏) 人教版 必修第一册 练习 1、下列关于氯气的叙述正确的是(　　) A．钠在氯气中燃烧产生白色烟雾 B．红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出黄色火焰 D．向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，利用了氯气有毒和密度较大的性质 D 2、下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是(　　) A．CuCl2　　　B．FeCl3　　　C．FeCl2　　　D．AlCl3 D 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 D 人教版 必修第一册 游泳馆为什么通入氯气消毒呢？ 自来水为什么用氯气消毒呢？ 氯气和水的反应 氯气能溶于水，在常温下，1体积水可溶约2体积的氯气，氯气的水溶液叫氯水，氯水因溶有氯气而浅黄绿色。溶解的氯气部分能够与水发生反应，生成HCl(盐酸)和HClO(次氯酸)。 方程式：Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO 人教版 必修第一册 该反应中的氧化剂为Cl2，还原剂为Cl2，为歧化反应。生成物中次氯酸(HClO)具有强氧化性，能杀死水中的病菌，起到消毒作用，目前，很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒 近年来有科学家提出，使用氯气对自来水消毒时，氯气会与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物可能对人体有害。所以国家规定了饮用水中余氯含量标准，而且已经开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯(ClO2)、臭氧等 人教版 必修第一册 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 现象：干燥布条保持红色，而湿润布条的红色褪去，这是因为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 人教版 必修第一册 实验操作 实验现象 实验结论 有色布条不褪色 干燥氯气不具有漂白性 有色布条褪色 新制氯水具有漂白性 微点拨 干燥氯气无漂白性，新制氯水具有漂白性，实际起漂白作用的是HClO 人教版 必修第一册 氯水的性质 (1)新制氯水的成分： Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO HClO ⇌ H++ClO- H2O ⇌ H++OH- 三种分子：Cl2、H2O、HClO；四种离子：H＋、Cl—、ClO－、OH－(极少量) (2)氯水的性质：氯水的多种成分决定了它具有多重性质 ①Cl2的氧化性:与还原性物质反应 (Cl2是新制氯水的主要成分，为了方便，有时实验室中常用氯水代替Cl2) 如：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4 人教版 必修第一册 ②HCl酸性：向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性 如：Cl2＋NaHCO3===NaCl＋CO2＋HClO ③HClO的强氧化性、弱酸性：在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性 如：向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红(H＋作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果) ④Clˉ的性质：加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl－，现象是有白色沉淀生成 人教版 必修第一册 (3)新制氯水、久制氯水、液氯的比较   新制氯水 久制氯水 液氯 区别 氯气的水溶液 稀盐酸 氯气的液体状态 分类 混合物 混合物 纯净物 颜色 浅黄绿色 无色 黄绿色 组成微粒 Cl2、H2O、HClO、 H＋、Cl—、ClO－、OH－ H2O、H＋、Cl—、OH－ Cl2 性质 多种成分，多重性质，如：酸性、漂白性、强氧化性 有酸性(比新制氯水强)、无漂白作用 仅表现Cl2的性质 人教版 必修第一册 既然次氯酸有氧化性，为什么不用次氯酸做消毒剂呢？ 次氯酸(HClO)的性质： (1)次氯酸的三大性质 ①弱酸性：次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，写离子方程式时不能拆成离子形式。如：NaClO溶液中通入少量CO2， 化学方程式为：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO 人教版 必修第一册 ②不稳定性：2HClO===2HCl＋O2↑ 次氯酸不稳定，因此一般不用次氯酸做消毒剂，不易保存 光照 ③强氧化性：次氯酸具有强氧化性，其氧化性比Cl2强，可用于自来水的杀菌、消毒，还可以用作漂白剂 (2)次氯酸的漂白作用 ①原理：将有色物质氧化为稳定的无色物质 ②特点：被HClO漂白的物质，久置后不再恢复原色 ③应用范围：几乎所有的有色物质遇HClO都会褪色 人教版 必修第一册 ① 光照氯水时，溶液中的次氯酸不断分解生成盐酸和氧气，溶液的浅黄绿色逐渐褪去，pH逐渐减小 ②实验室中氯水需现用现配。保存氯水时，应避免光照、受热，实验室通常将氯水置于棕色试剂瓶中密封保存 练习： 1、用自来水养金鱼时，我们通常先将自来水日晒一段时间后，再注入鱼缸，其目的是(　　) A．利用日光中紫外线杀死水中的细菌 B．提高水温，有利于金鱼生长 C．增加水中氧气的含量 D．促使水中的次氯酸分解 D 人教版 必修第一册 2、下列有关次氯酸的叙述不正确的是(　　) A．次氯酸不稳定，易分解 B．次氯酸是一种强氧化剂 C．次氯酸是弱酸，但酸性比碳酸强 D．次氯酸能使染料和有机色质褪色 C 3、在新制氯水中存在多种分子和离子，下列实验现象和结论一致且正确的是(　　) A．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰，说明有Cl2 B．加入石蕊试液，试液变红，说明该溶液一定不含OH－ C．将KHCO3固体加入新制的氯水中，有气泡产生，说明有HClO D．光照新制氯水有气泡逸出，该气体一定是O2 D 人教版 必修第一册 氯气与碱的反应 (1)与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 ①化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O——可以用氢氧化钠溶液吸收多余氯气，防止污染环境 ②离子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O ③漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，有效成分是次氯酸钠，是混合物 人教版 必修第一册 (2)与石灰乳反应——制取漂白粉 化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O—工业通常是将Cl2通入石灰乳中用来制取漂白粉 漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2 注意：制取漂白粉时候，氢氧化钙不能拆分，此时是悬浊液 人教版 必修第一册 ①工业上为什么用Cl2来制取漂白粉？形成比次氯酸更稳定的比次氯酸盐，便于运输、保存 ②漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2 ③漂白反应原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO (强酸制弱酸，用盐酸也能反应) ④Ca(ClO)2易于CO2、H2O反应，生成的HClO见光易分解，所以漂粉精、漂白粉都要密封包装，避光、隔潮存放 ⑤漂白液、漂白粉、漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可作游泳池及环境的消毒剂 ⑥在常温下，Cl2与碱反应的化学方程式一般为：Cl2＋碱===次氯酸盐＋金属氯化物＋水。但在加热的条件下， Ca(ClO)2与浓HCl反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O Ca(ClO)2与稀HCl反应：Ca(ClO)2＋2HCl(稀)===CaCl2＋2HClO 向NaCl和NaClO的混合溶液通入稀硫酸：NaCl＋NaClO＋H2SO4===Na2SO4＋Cl2↑＋H2O 人教版 必修第一册 漂白粉长期露置于空气中，最终会生成氯化钙而失效，有关反应的化学方程式 Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO 2HClO===2HCl＋O2↑ CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ Cl2的用途 (1)消毒剂、漂白剂、制漂白液、漂白粉、漂粉精——氯气溶于水生成HClO具有强氧化性 (2)有机合成，有机化工，如合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、燃料、药品等 (3)制高纯度的半导体(Si)，高纯度的金属钛 (4)制盐酸 光照 人教版 必修第一册 人教版 必修第一册 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 $$