内容正文:
第一章
化学反应的热效应
第二章 海水中的重要元素
-钠和氯
第二节 氯及其化合物
本节重点:
氯气的化学性质
第1课时 氯气的性质
2022年6月27日,亚洲西部国家约旦亚喀巴港口,一艘货船正在卸载货物。就在这个时候,意外发生了,一储气罐在运输过程中发生掉落导致破裂,大量有毒气体泄漏!
瑞典化学家·舍勒( 1742 - 1786 )
1774年,软锰矿(MnO2)与浓盐酸混合并加热,产生黄绿色、刺激性气体,受燃素学说的影响,认为它不是一种元素。
1810年,戴维经过实验研究,才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为chlorine,来自希腊文,有绿色的意思。我国早年的译文将其译作“绿气”,后改为“氯气”。
英国化学家·戴维( 1778- 1829 )
软锰矿
+
盐酸
三十多年
思考交流
你能观察出氯气的什么性质?
熔点:-101℃
沸点:-34.6℃
密度:3.214g/L (0℃)
氯气的特殊性:易液化,得到液氯
主题1:氯气的性质
注意:若遇氯气泄漏,人应该往高处或逆风处撤离。
怎么办
氯原子的结构
易得1个电子 具有强氧化性
可以失电子 具有还原性
氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质
观察氯的原子结构示意图,你能预测出氯气的性质吗?
Cl
Cl-
初中阶段学习过的实验室制取氧气中,所用到的氯酸钾KClO3
Cl2
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:C、H2化合
氧化物
-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
?
7
思考交流1
1. 观察下列物质在氯气中的燃烧现象,并写出化学方程式。
2. 生成物的化合价有什么特点?
1.与金属单质化合
与钠反应
产生大量白烟
与铁反应
产生大量棕褐色的烟
与铜反应
产生大量棕黄色的烟
2Na+Cl2===2NaCl
2Fe+3Cl2===2FeCl3
Cu+Cl2===CuCl2
归纳总结
与钠反应
与铁反应
与铜反应
+1
+3
+2
氯气能与绝大多数金属反应,把变价金属氧化到成高价态
2.与非金属单质化合
Cl2还可以与P、S、Si、C等非金属单质反应。
【实验2-7】 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。
现象:H2安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾。
H2+Cl2 2HCl
点燃
====
【思考与讨论】
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?
燃烧不一定要有氧气的参加,其本质是氧化还原反应。
所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。
在这里氯气与铁反应,为什么产物不是氯化亚铁呢?
科学史话—氯气的发现
瑞典化学家 舍勒
舍勒看到了什么特殊的现象?
1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分二氧化锰)时,与浓盐酸混合加热,意外地产生了具有强烈刺激性气味的一种黄绿色气体,并对它进行研究。他将这种气体溶解在水中,发现它的水溶液能使花朵、纸张等有色物质褪色。
问题:氯气具有漂白性吗?
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
褪色
有漂白作用
科学探究1—氯气具有漂白性吗?
【对比实验】 分别将干燥的、湿润的红色布条放入盛有氯气的两支试管中,观察布条颜色变化,你能得出什么结论?
结论:干燥的氯气不能使有色布条褪色,无漂白性。
3.Cl2与水的反应
目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒。在25℃时,1体积的水可以溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水。
为什么氯气溶于水能杀菌、消毒呢?
Cl2+H2O——HCl+HClO
-1
+1
科学史话—氯气的研究与发展
氯气还可以与什么物质反应?
与碱反应
4.氯气和碱的反应
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。
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。
①与NaOH反应——制漂白液
化学方程式为Cl2+2NaOH === NaCl+NaClO+H2O。
漂白液的有效成分为NaClO。
②与Ca(OH)2反应——制漂白粉或漂粉精
化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2 === CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉或漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。
4.Cl2与碱的反应
漂白液的制备需要在常温下进行,而漂白粉(精)则需要将Cl2通入冷的石灰乳[Ca(OH)2]中, 温度不同,会导致着产物的不同。
3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O
①与碘化钾溶液反应:
2I-+Cl2 = I2+2Cl-
②与SO2水溶液反应:
Cl2+SO2+2H2O = 4H++2Cl-+SO42-
③与FeCl2溶液反应:
2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-
5.Cl2与还原性无机物的反应
Cl2+2FeCl2===2FeCl3
Cl2+2KI===2KCl+I2
Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
课堂小结
氯气的性质
氯气的物理性质
氯气的化学性质
+水反应
+碱反应
+氢气反应
+金属
【典例1】生活中可以用氯气灌洞的方法来消灭田鼠,这是利用了氯气的哪些性质( )
①密度比空气大 ②易液化 ③能溶于水 ④有毒
A.①② B.③④ C.④ D.①④
【解析】氯气对动物具有毒性,能致死;氯气的密度比空气大,沉在空气底部;用氯气灌洞使氯气沉在洞底,洞内田鼠吸入后中毒而亡;故选D。
D
主题2:典例分析及对点练习
【典例2】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
【解析】 氯气有毒且密度比空气大,如果发生氯气泄漏,氯气向顺风方向和低洼处扩散较快,应将人群逆风向高处疏散,A项正确;氯气虽能和烧碱或纯碱反应生成盐,但烧碱有强腐蚀性,B项错误,C项正确;氯气能和水反应,来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗,并及时请求救援,D项正确。
【典例3】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
【解析】A项,氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白雾,错误;B项,铁丝在氯气中燃烧,产生棕褐色的浓烟,产物FeCl3溶于水,溶液呈黄色,错误;C项,铜在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,产物CuCl2溶于水,溶液呈蓝绿色,正确;D项,钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成淡黄色固体,错误。
C
1.下列关于氯气的叙述不正确的是( )
A.氯气可以用于自来水的杀菌、消毒
B.红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2
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比空气大的性质
【解析】氯气溶于水发生化学变化,生成盐酸和次氯酸,故氯气可以用于自来水的杀菌、消毒,故A项正确;红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2,故B项正确;纯净的氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,故C项不正确;氯气有毒,密度比空气的大,可杀灭田鼠,故D项正确;综上所述,本题的答案是C。
C
课堂检测
2.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.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色烟雾
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
D.氯气可用于漂白,这是氯气的漂白作用
【解析】A.钠在氯气中燃烧,生成NaCl小颗粒,形成白烟,没有雾的出现,故A错误;B.CuCl2为鼓励提小颗粒,产生棕黄色的烟,没有雾,故B错误;C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,说法完全符合实验事实,故C正确;D.氯气用于漂泊,这是对的,但是起漂白作用的不是氯气本身,而是次氯酸,故D错误。故选C。
C
课堂检测
3.下列关于氯气的叙述正确的是( )
A.燃烧不一定有氧气参加
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色烟雾
C.H2在Cl2中安静燃烧,产生苍白色火焰,形成白色烟雾
D.通常状况下氯气能和Fe反应,氯气的储存不能用铁质容器
B
【解析】A.燃烧是剧烈的发光发热的氧化反应,不一定有氧气参加,比如氢气在氯气中燃烧,故A正确;B.CuCl2为固体小颗粒,产生棕黄色的烟,没有雾,故B错误;C.生成的HCl极易溶于水,与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,是白色的雾,故C错误;D.铁和氯气在点燃的条件下发生反应,常温条件下不反应,故常温下可以用钢瓶来储存氯气,故D错误。故选A。
课堂检测
4.下列说法中不正确的是( )
A.Cl2在与金属反应时表现强氧化性
B.任何物质的燃烧必须有O2参与
C.Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2+H2O=HClO+H++Cl-
D.漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B
【解析】A项,Cl2能与大多数金属化合,生成金属氯化物,表现强氧化性,正确;B项,燃烧不一定有氧气参加,如氢气在氯气中燃烧,错误;C项,Cl2与H2O反应生成HCl与HClO,离子方程式为Cl2+H2O=HClO+H++Cl-,正确;D项,漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,正确。
课堂检测
Thank you for watching
Lavf57.62.100
2Fe+3Cl2eq \o(=====,\s\up17(△))2FeCl3
Cu+Cl2eq \o(=====,\s\up17(△))CuCl2
2Na+Cl2eq \o(=====,\s\up17(△))2NaCl
$$