2-2-1 氯气的性质 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

2023级化学必修(第一册) 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 §2-2 氯及其化合物 第01课时 氯气的性质 授 课 人：谭玲萍 上课时间：2023年11月1日 一：氯元素的存在和氯气的物理性质 【思考讨论】阅读教材44页，你了解的含氯元素的物质有哪些？ NaCl、MgCl2、CaCl2 、 CuCl2 、AgCl 等。 【归纳总结】大本子44页 氯元素的存在：氯是一种重要的“ 元素”，在自然界中除了以 、 、 等形式大量存在于 中， 。还存在于陆地的盐湖和盐矿中，即以 存在。 1.氯元素的存在 CaCl2 NaCl 成盐 海水 化合态 MgCl2 氯的单质氯气：是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。 致使海水既咸又苦，不能直接饮用 【思考讨论】阅读教材44页，你了解的含氯元素的物质有哪些？ 18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。受当时流行学说的影响，舍勒未能确认这种气体。他对这种气体的性质进行了研究，发现这种气体能杀死昆虫；而且能溶于水。直到1810年，英国化学家戴维才确认这种是一种新元素组成的单质——氯气。 2.氯气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 熔点 沸点 溶解性 毒性 特性 黄绿色 气体 刺激性 比空气大 -1010C -34.60C 有毒 1体积水溶解约2体积Cl2 易液化 ✪提醒　液化的氯气称为液氯 氯气的水溶液称为氯水 【思考1】将氯气用软管通入到田鼠洞中可用于消灭田鼠，这是利用了氯气哪些性质？这启示我们在遇到氯气泄漏时应该怎样做？ 提示　将氯气通入到田鼠洞中起灭鼠作用，一方面是利用其密度比空气大，可沉于洞底，另一方面是氯气有毒。遇到氯气泄漏，要去上风向的高处躲避。 大本子44页 【练习】一家大型化工厂发生爆炸，有大量的Cl2扩散，下列应急 措施不正确的是(　　) A．向逆风方向的高处跑 B．用浸有烧碱液的毛巾捂住口鼻迅速逃离 C．用浸有纯碱液的毛巾捂住口鼻迅速逃离 D．来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗，并及时请求救援 B 二：氯气与单质反应 1.氯原子的结构 得电子 结构决定性质 结论：氯原子最外层 个电子，在化学发应中很容易得到 个电子，使最外电子层达到 个电子的稳定结构。因此，氯气是很活泼的非金属单质，具有 性。 7 1 8 强氧化 2.氯气与金属、非金属单质的反应 氯气与金属钠的反应 氯气与金属铜的反应 氯气与金属铁的反应 化学方程式 反应现象 与活泼金属钠反应 与变价金属铁反应 与不活泼变价金属铜反应 剧烈燃烧，黄色火焰，白烟，放出大量的热。 点燃 2Na+Cl2 2NaCl 剧烈燃烧，放出大量的热，生成棕黄色的烟，加水后溶液成蓝绿色。 剧烈燃烧，放出大量的热，生成棕褐色的烟，加水后溶液成棕黄色。 点燃 2Fe+3Cl2 2FeCl3 Cu + Cl2 CuCl2 点燃 0 0 +1 -1 0 0 +3 -1 0 0 +2 -1 【结论】Cl2有强氧化性，反应中将变价金属氧化至最高价态，与氯气的用量无关。 ✪注意：常温下干燥的氯气不与铁反应，用钢瓶储运液氯。 2.氯气与金属、非金属单质的反应 现象：纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰。反应生成的气体是HCl，它在空气中与水蒸气结合，呈现雾状。 H2 + Cl2 2HCl 点燃 （工业制盐酸） ✪注意：H2和Cl2混合气点燃或光照会发生爆炸。 H2 + Cl2 2HCl（爆炸） 光照 【思考2】　Cu、Fe、H2在Cl2中燃烧，体现了Cl2的什么性质？你对燃烧的本质有什么新的认识。 提示　体现了Cl2的氧化性。燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应，不一定要有氧气参与。如H2＋Cl2 2HCl等。 1.判断正误 (1)氯气和液氯是两种不同的物质 (2)常温下干燥的液氯能用钢瓶贮存 (3)H2与Cl2混合气体点燃会安静地燃烧，发出苍白色火焰 (4)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟，若反应后，向集气瓶中加少量水振荡，可得到棕黄色溶液 × √ × × 【练习1】下列实验现象的描述正确的是（ ） A．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白色烟雾 B．铁丝在氯气中燃烧，产生棕红色的浓烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色 C．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色 D．钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成白色固体 C 应用体验 2.下列化合物中，不能通过两种单质间化合直接制取的是 A.FeCl3 B.CuCl2 C.HCl D.FeCl2 √ 2FeCl2 + Cl2 ==2FeCl3 归纳总结 (1)氯气是很活泼的非金属单质，具有很强的氧化性。 ①氯气能与绝大多数金属反应， 一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到高价态。 ②氯气能与许多还原性化合物反应， 如FeCl2溶液、KI溶液、SO2水溶液等。 (2)燃烧是指发光发热的剧烈的化学反应。 它强调的是：①发光，发热； ②反应剧烈； ③实质是剧烈的氧化还原反应； ④不一定要有氧的参加。 2FeCl2 + Cl2 ==2FeCl3 2KI + Cl2 ==2KCl + I 2 三：氯气与水、碱的反应 在常温下，溶于水的部分氯气与水反生反应，生成了具有强氧化性的次氯酸(HClO)，因此，次氯酸能杀死水中的病菌，起到消毒的作用。 化学方程式为： 。 1.氯气与水反应 Cl2＋H2O HCl＋HClO 新型自来水消毒剂：二氧化氯(ClO2)、臭氧等。 结论：氯气不具有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性。 【实验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。 现象：①干燥的有色布条不褪色； 现象：②湿润的有色布条和鲜花褪色； 次氯酸(HClO)的强氧化性还能使某些染料和有机色素褪色，因此，次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂。 次氯酸是很弱的酸，只存在于水溶液中。 次氯酸不稳定，在光照下容易分解放出氧气。反应的化学方程式： 。 2.次氯酸(HClO) 2HClO 2HCl+O2↑ 光照 (1) (2) (3) HClO H+ + ClO- 酸性：H2CO3 > HClO> HCO3- 3.氯水的成分 【思考与讨论】新制的氯水是纯净物还是混合物？氯气与水的反应有什么特点？观察氯水样品的颜色，生成物分别有什么性质？思考氯水中有哪些微观粒子？是否能通过一些简单的实验证明它们的存在？ Cl2＋H2O HCl＋HClO 氯水为浅黄绿色 HCl==H+ + Cl- 氯水成分： OH-（极少量） Cl2、H2O、 H+、Cl-、ClO-、 HClO HClO H+ + ClO- H2O H＋＋OH－ 三分子，四离子 实验步骤 实验现象 实验结论 观察氯水的颜色 向氯水中滴加AgNO3溶液，再滴加稀硝酸 向氯水中加入Na2CO3粉末 向氯水中加入有色布条 向氯水中加入紫色石蕊试液 溶液呈浅黄绿色 氯水中含有Cl2_ 产生白色沉淀 氯水中存在Cl－ 有无色气体产生 氯水中存在H＋ 有色布条褪色 氯水中存在HClO 先变红后褪色 氯水中存在H+和HClO ✪注意：氯水具有酸性、氧化性、漂白性，实验室常将氯水当氯气使用。 【思考】新制氯水和久置氯水的成分有什么不同？ 新制氯水成分： OH-（极少量） Cl2、H2O、 H+、Cl-、ClO-、 HClO 浅黄绿色，酸性、氧化性、漂白性 久置氯水成分： 2HClO 2HCl+O2↑ 光照 Cl2＋H2O HCl＋HClO H＋、Cl－、H2O、OH－（极少量） 无色，酸性 ✪注意：氯水要用棕色试剂瓶盛装，置于阴凉处，一般现配现用。 最初，人们直接用氯水作漂白剂，但因氯气的溶解度不大，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。在Cl2与水反应原理的基础上，人们制得了次氯酸钠(NaClO)、次氯酸钙[Ca(ClO)2]等具有漂白作用的次氯酸盐。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般左右，比HClO稳定得多。 4.氯气与碱的反应 (1)制取漂白液 化学方程式： 。 离子方程式： 。 (2)制取漂白粉 化学方程式： 。 漂白粉的主要成分是 ，有效成分是 ， 漂粉精的主要成分是 。 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O 2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O CaCl2、Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 【思考】漂白粉和漂白液使用后均需避光密封保存，长期暴露在空气中会失效。请用化学方程式解释漂白粉露置空气中失效的原因。 酸性：H2CO3 > HClO> HCO3- CO2＋H2O＋Ca(ClO)2===CaCO3＋2HClO 2HClO 2HCl+O2↑ 光照 应用体验 1.判断正误 (1)氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物 (2)湿润的有色布条遇Cl2褪色，说明Cl2具有漂白性 (3)可用pH试纸测定氯水的pH (4)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂 (5)充满氯气的塑料矿泉水瓶中加入20 mL水，盖好瓶盖，用力振荡，矿泉水瓶会变瘪 × × × × √ 应用体验 2.下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是( ) A.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉 B.漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2 C.漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理，二者的作用原理 相同 D.漂白粉在空气中久置不可能发生氧化还原反应 B 石灰乳或消石灰或石灰浆 漂白粉具有强氧化性用来消毒杀菌，Fe(OH)3胶体中胶粒具有吸附性，可以净化水。 3.(2023·大理高一检测)向氯水中加入下列物质，表中现象及解释均正确的是( ) 随堂演练 选项 加入物质 现象 解释 A AgNO3溶液 有白色沉淀生成 氯水中含有Cl－ B 石蕊溶液 显红色 氯水中有盐酸 C CaCO3 有气体放出 盐酸、次氯酸酸性比碳酸强 D 有色布条 有色布条褪色 Cl2有漂白性 A 4.下列离子方程式正确的是 A.氯气与水反应：Cl2＋H2O 2H＋＋Cl－＋ClO－ B.氯气与澄清石灰水反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O C.氯气与氯化亚铁溶液反应：Cl2＋Fe2＋===2Cl－＋Fe3＋ D.金属钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ √ Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ Cl2 Na Fe Cu H2 P PCl3 、PCl5 SiCl4 Si H2O NaOH Ca(OH)2 I- I2 Na2S S H2S S NaBr Br2 SO2 H2O H2SO4 Na2SO3 Na2SO4 FeCl2 FeCl3 FeBr2 FeCl3 Br2 28 28 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- 离子反应方程式 【问题思考】 在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的主要固体物质是_______________ ，其原因是(用化学方程式说明) ____________________________ ___ ________________ _ ____________________________ _。 CaCO3和CaCl2 Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=2HClO＋CaCO3↓ 2HClO=======2HCl＋O2↑ 光照或△ CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O Lavf57.83.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.72 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf58.20.100 Lavf58.29.100 Lavf57.83.100 $$