2.2 氯及其化合物 课件-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

§2-1 氯及其化合物 一、认识氯气 1. 氯气的物理性质 颜色 状态 气味 毒性 密度 黄绿色 气体 强烈刺激性 有毒 比空气大 数据 熔点：-101 ℃ 沸点：-34.6 ℃ 密度：3.214 g/L(0℃) 氯气泄漏逆风高处跑 对于Cl2的化学性质，你认为可以从几方面具体考虑? 原子结构 非金属单质 与金属单质、 非金属单质化合 元素化合价 0价 氯气具有 强氧化性 预 测 2. 氯气的化学性质 （1）与金属单质的反应 金属单质 反应条件 实验现象 化学方程式 Na 加热 Fe 加热 Cu 加热 剧烈燃烧，产生白色的烟 剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，溶于水得棕黄色溶液 剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，溶于水得蓝绿色溶液 （2）与非金属单质反应 实验操作 实验现象 化学方程式 在空气中点燃H2，然后把导管缓慢伸入盛满Cl2的集气瓶中 燃烧结束后，抽去盖在集气瓶口处的玻璃片 H2在Cl2中安静的燃烧，发出苍白色火焰 瓶口上方出现白雾 【思考与讨论】 1. 烟与雾的区别是什么？ 2. 燃烧是不是一定要有O2参与？ H2+Cl2====2HCl 光照 (爆炸) 工业上制取氯化氢采用以上哪种方法? （3）与还原性物质反应 实验操作 实验现象 离子方程式 向碘化钾和淀粉的混合溶液中通入氯气 向硫化钠的水溶液中通入氯气 向溴化钠溶液中通入氯气 溶液由无色变为蓝色 有黄色沉淀生成 【应用】 可以用淀粉碘化钾试纸检验Cl2 溶液由无色变为橙黄色 Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2 Cl2 + S2- = S↓ + 2Cl- Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 40ml氯气 10ml蒸馏水 10ml 有机溶剂 轻轻振荡 你能得出什么结论？ 事实1： （4）与水反应 事实2：氯气、氯水的漂白性 又能得出什么结论？ 干燥的氯气 氯 水 氯的有机溶液 【资料】 次氯酸分子小不带电荷，容易渗透进入细菌体内，从而与细菌反应，杀灭病菌； 氯气与水生成的新物质是什么呢？你的依据是？ 氯气与水反应后有H+ 生成 氯气与水反应后有Cl-生成 向紫色石蕊溶液中通入氯气 向氯水中滴加AgNO3溶液 （4）与水的反应 Cl2 + H2O ⇌HCl + HClO HClO： 弱酸性，酸性弱于碳酸，只存在于水溶液中。 氯水主要成分： 三分子：Cl2 、H2O 、HClO 四离子：H+ 、 Cl- 、OH- 、ClO- 2. 强氧化性，氧化性漂白，永久漂白；可用于自来水杀菌，消毒。 3. 不稳定性，见光易分解 新制氯水 光照放置约 72h 后 2HClO = 2HCl + O2↑ 因氯化氢的生成，久置氯水最终变为了稀盐酸 若将新制氯水滴加到紫色石蕊试纸上，可能观察到什么现象？ 类推：碳酸不稳定，碳酸盐稳定，所以制成次氯酸盐。 【继续思考】氯气的溶解性不大，且氯水中真正起漂白和消毒作用的物质是HClO，但HClO不稳定，在工业上是如何解决存放和运输问题，把这种消毒产品从实验室带进“寻常百姓家”？ （5）与碱的反应 ①+②+③得：Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O 【思考】向氢氧化钠溶液中通入氯气，会发生什么反应？ ② NaOH + HCl = NaCl + H2O ① Cl2 + H2O ⇌HCl + HClO ③ NaOH + HClO = NaClO + H2O 制备漂白粉 加入适量固体Ca(OH)2振荡30s 继续 振荡30s 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O 漂白粉有效成分--Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO（生活） Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl2 + 2HClO（工业） 漂白粉漂白原理： 漂白粉变质原理： Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO 2HClO = 2HCl + O2↑ 密闭、防潮、避光处保存 【应用】家庭中常用84消毒液与洁厕灵（主要成分是盐酸），结合化学用语解释为什么消毒液不能与洁厕灵混合使用。 思考 对比制备漂白液的离子方程式，你对物质的性质有哪些新的认识？ 酸碱性是影响 Cl2 反应的重要因素 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。 氯元素在自然界中以化合态的形式形式存在，如果实验中需要制备氯气，要解决哪些问题？ 问题1：如何选择实验药品？ 问题2：如何确定实验装置？ 17 氯气的发现史 1774年,瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿混在一起加热发现了氯气。 1810年，英国化学家戴维研究后得出这种气体仅由一种元素组成。我国早年译文将其译成“绿气”，后改为氯气。 舍勒 瑞典化学家 戴维 英国化学家 软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热时，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体 科学史话 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 1.稀盐酸与二氧化锰不反应。 2.此反应必须加热。 。 注意 【思考】 浓盐酸在反应中起到什么作用？ 多孔隔板 固-液常温型 固-固加热型 固-液加热型 气体发生装置的选择是根据反应物的状态和反应条件来确定的。 依据反应物的状态和反应条件 MnO2+4HCl(浓)===Cl2↑+MnCl2+2H2O 固 液 加热 分液漏斗 分液漏斗作用 加浓盐酸 防止浓盐酸挥发 控制反应速率 有关仪器的名称: 铁架台(带铁圈、铁夹)、 酒精灯、圆底烧瓶、 石棉网、分液漏斗、 双孔塞、玻璃导管。 依据收集气体的性质 气体 的 密 度 水中的溶解度 与水是否反应 密度比空气大 易溶于水 能于水反应 向上排空气法 不能用排水法 思考：如果要采用排液体法收集氯气，被排的液体需要满足哪些条件？ 氯气在该液体溶解度低 氯气不与该液体反应或者反应的量很少 排饱和食盐水法 （Cl2在其中的溶解度约为1:1） 难以吸收的可燃气体可以点燃处理 吸收气体 少量尾气可以集于气球中 尾气处理 Ca(OH)2溶液 NaOH溶液 如何选择？ 验满方法 淀粉碘化钾试纸 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满，写出涉及的离子方程式。 除杂方法 试分析氯气混有的杂质有哪些?如何选择除杂试剂？ 液体 固体 干燥剂 不能干燥的气体 浓硫酸 碱石灰 无水CaCl2 思考：为什么使用饱和食盐水除去HCl？ 杂质的性质： 气体的性质： 吸收HCl 降低Cl2在水中的溶解度 碱性气体：NH3 酸性气体：CO2，Cl2，SO2等 NH3 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 如何检验装置的气密性？ - + 氯气的工业制法 黄绿色气体，遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 遇酚酞变红色 无色气体靠近火焰有爆鸣声 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ 通电 接通电源，两极均有气泡产生 实验现象： 阴极 阳极 Cl2 的其他实验室制法： KClO3+HCl KMnO4+HCl 强氧化剂与盐酸反应 尝试配平以上两个化学方程式？ 同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途 请思考图示的装置都有哪些用途？ 知识拓展 1. 从A口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2等 比空气重的气体 —— 向上排空气法 2. 从B口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3等 比空气轻的气体 —— 向下排空气法 3.在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从A口压出，可作为排水取气装置 在瓶内加入适量液体净化剂，从A口进气，B口出气，可作为气体净化装置。 集气瓶 洗气瓶 量气瓶 若要测定实验制得的少量O2的体积，应在瓶内先装满水，再将O2从B端通入，A端用长导管接入量筒中。 谢谢！ 31 【实验2-9】在三支试管中分别加入稀盐酸、氯化钠溶液和碳酸钠溶液，再各滴入几滴硝酸银溶液，观察现象，再加入稀硝酸观察现象。 HCl NaCl Cl- + Ag+ = AgCl↓ CO32- + 2Ag+ = Ag2CO3↓ Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2↑ + H2O HNO3溶液 AgNO3溶液 Na2CO3 反应前 试剂 分 析 AgCl不溶于酸 则证明溶液中有Cl- 若有白色沉淀生成 （目的：排除CO32－等的干扰） 操作 现象 结论 取少许溶液于试管，加适量稀硝酸，再滴加AgNO3溶液 【如何检验 Cl- 】 【思考】思考哪些含氯物质可以作为原料，如若要完成转化的话，还需要加入哪些试剂？ 元素价态 +1 +5 0 -1 Cl2 HCl NaCl HClO NaClO KClO3 氧化剂 还原剂 弱还原剂 强氧化剂 在中学化学中，常用作氧化剂的物质有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、 KMnO4、FeCl3、MnO2、NaClO等。 1、除杂试剂的选择：饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水 2、常见氧化剂、还原剂 3、“量”的问题：Ca(HCO3)2+NaOH 4、离子检验问题：Cl-、SO42- 5、常见气体的溶解性：CO2、NH3、Cl2 【思考】浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。试分析反应不能继续发生的原因。 MnO2 + 4H+ + 2Cl- == Mn2+ +Cl2 +2H2O △ ↑ 氧化反应：2Cl- - 2e- = Cl2↑ 还原反应：MnO2+2e-+4H+ = Mn2++2H2O 影响反应的因素： 温度、浓度、pH 如何验证 H+、Cl- 对反应的影响？ 取少量反应后 的溶液于试管 中，分成两份 加入H2SO4至 c(H+) ≥ 7mol/L 加入固体 NaCl 至 c(Cl-) ≥ 10mol/L 30 s 后 约 1min 后 发生装置 收集装置 制备气体有毒 【思考】回忆氧气和二氧化碳的实验室制法，思考实验室制备气体需要哪几部分？ 依据氯气的特点，制备气体的装置还能怎么完善？ 尾气处理装置 制备气体含有杂质较多 除杂装置 发生装置 收集装置 尾气处理装置 除杂装置 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf58.30.100 $