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

第二节 氯及其化合物 第1课时：氯气的性质 第二章 海水中的重要元素 —钠和氯 人教版2019 高一 学习目标 1.通过观看视频、阅读教材、实验探究，认识氯是一种重要的“成盐元素”，了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养证据推理意识。 2.通过分析氯原子的原子结构特点，利用离子反应、氧化还原反应的观点预测氯气的化学性质，并能根据预测的结果，设计、实施实验方案，书写相关反应的化学方程式或离子方程式。 3.掌握次氯酸相关性质。 请你思考！ 思考氯元素在自然界存在形式及来源是什么？ 盐湖 盐矿 氯是一种重要的“成盐元素”，在自然界中以化合态存在，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。 海盐 新课导入 氯气的用途：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 知识拓展 新课导入 氯气的发现及氯气的物理性质 活动一、氯气的发现 任务一、查阅资料，结合教材P44页“资料卡片”及有关数据，了解氯 气的发现过程。 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 ） 01 氯气的发现及氯气的物理性质 活动二、氯气的物理性质 任务一、结合上述材料和事件，思考氯气具有哪些物理性质？ 氯气的性质 新华网报道:2005年3月29日，京沪高速公路淮安段一辆满载液氯的液罐车和对面来车相撞 ,大量液氯外泄。据目击者描述 : ”一股黄绿色的气体就像探照灯 光一样，‘唰’地射向高空，足有5米高,并有刺鼻的味道，眼睛也熏得有些睁不开 。” 事发后消防队员不断地用水枪喷射，但时值西南风，氯气迅速向西南方扩散 ，造成350 人中毒进医院救治, 另有28人中毒死亡的特大事故，附近居民采取应急措施,疏散到一高坡上。 颜色 气味 溶解性 毒性 密度 01 氯气的发现及氯气的物理性质 物理性质 氯气（Cl2） 颜色、状态 气味 密度 熔点 沸点 溶解性 毒性 黄绿色气体 刺激性气味 大于空气 3.214g/L -101℃ -34.6℃ 较低 易液化 能溶于水 有毒 扇闻法 【思考1】 液氯是混合物还是纯净物？ 01 对应训练 【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 D 【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 01 氯气的化学性质 活动一、与金属、非金属反应 任务一、请从原子结构的观点分析氯元素在自然界以化合态存在的 原因是什么？ 得电子 结构决定性质 结论：氯原子最外层7个电子，容易得到一个电子，生成具有稳定结构的氯离子。因此，氯气是活泼的非金属单质，具有强氧化性。 02 【问题】对氯气进行分类，思考氯气与哪个物质性质最接近？ Cl2 O2 性质相似 活泼非金属单质 【问题】类比氧气的化学性质，预测氯气可能与哪些物质反应？ Cl2 金属单质 非金属单质 还原性物质 氯气的化学性质 01 氯气的化学性质 任务二、观看视频，写出氯气与金属钠、铁、铜三种单质反应的化学 方程式，并指明主要反应现象。有何规律？工业上为什么可以用钢瓶 储运液氯？ 氯气与钠的反应 氯气与铜的反应 氯气与铁的反应 02 氯气的化学性质 黄色火焰 ，产生大量白烟。 2Na＋Cl2 2NaCl 产生大量棕黄色烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色。 Cu＋Cl2 CuCl2 产生大量棕红(褐)色烟，溶于水后，溶液呈棕黄色。 2Fe＋3Cl2 2FeCl3 注意：液氯即液态的氯气，常温下干燥的氯气（或液氯）与金属铁不能反应，因此工业上可以用钢瓶储运液氯。 黄色火焰 ，产生大量白烟。 （1）与金属单质反应 02 氯气的化学性质 任务三、完成教材P45实验2-7（或视频实验），对比两种不同条件下氯 气与氢气的反应现象有何不同？ 氯气与H2的反应—点燃 氯气与H2的反应—光照 现象：H2在盛有Cl2的集气瓶中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾产生。 原理：H2＋Cl2 2HCl （工业制盐酸） 现象：H2和Cl2混合气点燃或光照会发生爆炸。 原理：H2＋Cl2 2HC（爆炸） 02 2S +Cl2 S2Cl2 点燃 2P +5Cl2（大量） 2PCl5 点燃 Si +2Cl2 SiCl4 点燃 C+2Cl2 CCl4 △ 2P +3Cl2 （少量） 2PCl3 点燃 白雾 白烟 （2）Cl2还可以与P、S、Si、C等非金属单质反应。 请同学们回顾初中所学知识，燃烧需要哪些条件？ 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。 燃烧三要素：可燃物、着火点、氧气。 氯气的化学性质 01 氯气有强氧化性，易与还原性的物质反应，使被反应物化合价升高 1. Cl2与FeCl2溶液反应： 2. Cl2与KI溶液反应： 3. Cl2与SO2的水溶液反应： 氯气使湿润的淀粉-KI试纸变蓝 氯气的化学性质 （3）与还原性物质反应 01 对应训练 【典例1】下列各化合物既能由单质与酸溶液制取，又能由单质直接化合制取的是（ ） A. FeCl3 B. CuCl2 C. NaCl D. FeCl2 C 02 氯气的化学性质 任务一、目前，很多自来水厂“用氯气来杀菌、消毒，我们偶尔闻到的自来水散发出来的刺激性气味就是余氯的气味。在 25℃时，1体积的水可溶解约2体积的氯气，氯气的水溶液称为氯水。氯气溶于水为什么能杀菌、消毒呢? 活动二、氯气与水的反应 02 氯气的化学性质 1体积的水可溶解2体积的氯气，氯气的水溶液称为氯水。 预测 简单溶解 Cl2、H2O、新物质 全部反应 Cl2、H2O 新物质、H2O 溶解的Cl2 部分反应 浅黄绿色 溶液应该是中性的 溶液不一定是中性 思考：氯气溶于水是简单的溶解,还是发生了化学反应？ × 新制氯水 02 氯气的化学性质 实验设计：如何设计实验证明氯气是简单溶于水，还是氯气与水部分发生反应？ pH 传感器 通入氯气前后分别测定溶液PH 溶液的 pH 变小 氯水呈酸性 溶解的Cl2部分反应 (4)氯气与水的反应 先变红后褪色 滴有新制氯水pH试纸检测 先变红后褪色 新制氯水具有漂白性 思考？新制氯水中的什么物质具有漂白性 Cl2+H2O ⇌HCl+ HClO 具有强氧化性 氯气对自来水消毒时，生成的有机氯化物可能对人体有害；而且已开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯(ClO2)、臭氧等。 02 氯气的化学性质 任务二、结合教材P46页【实验2-8】完成实验探究（或观看实验视频）， 并将实验现象及有关结论填入表中。 现象：①干燥的有色布条不褪色；②湿润的有色布条褪色； 结论：①干燥的氯气不具有漂白性，湿润的氯气具有漂白性；②氯气溶于水时，氯气要与水反应生成生成新物质，具有有漂白性。 02 杀菌消毒 漂白性 注：氯气溶于水能杀菌、消毒及使某些染料和有机色素褪色，是因为与水反应生成了HClO。 2HClO === 2HCl＋O2↑ 光照 知识拓展——次氯酸的性质 HClO 弱酸性 不稳定性 强氧化性 酸性：CH3COOH>H2CO3 >HClO Cl2 + H2O HCl + HClO 具有漂白性 氯气的化学性质 活动三、氯气与碱的反应 任务一、问题探究：市面上销售的漂白粉或消毒剂的有效成分为 Ca(ClO)2或NaCIO（又名84消毒液），为什么不直接用次氯酸作 漂白剂或消毒剂？ ①氯气在水中的溶解度不大，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。 ②次氯酸盐比次氯酸的稳定性强很多。比如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稳定得多。 ③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。 02 氯气的化学性质 任务二、阅读教材P47页内容，思考如何制取漂白液和漂泊粉？漂白 液和漂白粉的主要成分及有效成分分别是什么? (5)氯气与碱的反应 ①与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O 漂白液的有效成分 ②与石灰乳反应——制取漂白粉 2 Ca(OH)2+2Cl2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 漂白粉的有效成分 重点理解 漂白精的主要成分是Ca(ClO)2 02 氯气的化学性质 任务三、应用探究：你是如何理解漂泊液、漂白粉的漂白原理？ Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO 漂白液的漂白原理： 漂白粉的漂白原理： NaClO + CO2 + H2O =NaHCO3 + HClO 【提示】利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸 Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO (工业漂白) (家用漂白、消毒) 02 漂白液、漂白粉的保存 需密封避光保存 漂白液、漂白粉的应用 漂白剂：漂白棉、麻、纸张。 消毒剂：游泳池消毒等。 漂白液、漂白粉和漂粉精的保存与应用 氯气的化学性质 02 思考1 观察氯水、根据氯气与水的反应方程， 分析氯水中有哪些分子、哪些离子 ①三分子：Cl2、HClO、H2O； ②四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。 新制氯水 的成分 思考2 根据氯水的成分，分析氯水可能具有哪些化学性质 Cl2 + H2O HCl + HClO 知识拓展——氯水的性质 新制 氯水 Cl2 黄绿色、强氧化性 HClO 强氧化性、漂白性、不稳定性 H+ 酸性 Cl- +AgNO3生成沉淀 思考3 空气中长久放置的氯水会发生什么反应，久置氯水的成分是什么？ 知识拓展——氯水的性质 物质 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 分类 颜色 性质 保存方法 液氯、新制氯水和久置氯水的比较 H＋、Cl－、OH－、H2O Cl2、HClO、H2O、 H＋、Cl－、ClO－、OH- 混合物 混合物 浅黄绿色 无色 酸性、氧化性、漂白性 酸性 棕色试剂瓶盛装， 置于阴凉处，一般现配现用 普通试剂瓶 Cl2 纯净物 黄绿色 氧化性 特制钢瓶 （稀盐酸） 知识拓展——氯水的性质 28 对应训练 【典例1】下列关于氯水的叙述中，正确的是（ ） A．新制氯水中只含Cl2和H2O分子 B．液氯与氯水都是纯净物 C．新制氯水的颜色为浅黄绿色 D．氯水经光照有气泡逸出，该气体为HCl C 【典例2】下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关 系的是(　　) A．将Na2CO3固体加入新制氯水中，有无色气泡产生(H＋) B．新制氯水使红色布条褪色(HCl) C．向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色(Cl2) D．向新制氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生(Cl－) B 02 Cl2 与H2O 反应 与强碱溶液 反应 与金属反应（金、铂除外） 与P、H2反应 与还原性无机物如FeCl2等反应 既氧化性 又还原性 氧化性 用 途 自来水的杀菌、消毒；制取漂白粉、漂白液、消毒液等；化工原料用于工业制盐酸、有机溶剂、农药、染料等。 课堂总结 第二节 氯及其化合物 第2课时：氯气的实验室制法 氯离子的检验 第二章 海水中的重要元素 —钠和氯 人教版2019 高一 学习目标 1.通过小组分工合作完成氯气的实验室制备，掌握实验室气体的制备装置选择原则及方案设计，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用及对环境保护的重要意义，增强社会责任感。 2.通过氯离子检验的实验探究，进一步理解Cl2对环境的影响。掌握常见离子的检验方法，形成能基于物质组成提出可能假设，通过分析加以证实的证据推理与模型认知的化学核心素养。 2HCl＋ NaClO = NaCl＋H2O＋ Cl2↑ 请你说说！ 你知道洁厕灵和84消毒液能混合使用吗？ 新课导入 氯气的实验室制法 活动一、氯气的实验室制法原理 任务一、阅读教材P48页内容，讨论交流实验室制备氯气的反应原理 是什么？该反应有何特点？ 舍勒将软锰矿 （主要成分是MnO2） 与浓盐酸混合加热来发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。 现在这种方法仍然是实验室制取氯气的重要方法之一 舍勒（1742-1786） MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O △ 01 氯气的实验室制法 重点理解 ①反应原理 失2×e－ 得2e－ MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 ＋Cl2 ＋ 2H2O a.MnO2 是氧化剂，HCl是还原剂。浓盐酸中，一半氯离子被氧化，既体现还原性，又体现酸性。 ②特点 b.反应条件：浓盐酸、加热。MnO2与稀盐酸不反应，因此，无论MnO2是否足量，稀盐酸均不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。 01 氯气的实验室制法 任务二、讨论交流：根据实验室MnO2 氧化浓盐酸制氯气及氧化还 原反应的原理，思考是否可以用其它物质代替MnO2 或浓盐酸？ 反应条件不需要加热！ ②浓盐酸也可以用NaCl和浓硫酸代替。 MnO2＋2NaCl+2H2SO4（浓） MnSO4+Na2SO4+Cl2↑＋2H2O ①MnO2可用NaClO、KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等强氧化剂代替。 2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O K2Cr2O7 + 14HCl(浓) = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O KClO3 + 6HCl (浓) = KCl+3Cl2 ↑ + 3H2O NaClO + 2HCl(浓) = NaCl＋H2O＋ Cl2↑ 【补充】2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑（工业制取Cl2） 重点理解 01 氯气的实验室制法 活动二、氯气的实验室制法装置的选择 任务一、回顾初中所学的氧气、二氧化碳等气体的实验室制取方法， 分析装置特点。 Zn 与 H2SO4 反应 制取H2 加热KMnO4 制取O2 CaCO3与盐酸反应 制取CO2 固液不加热型 固固加热型 固液不加热型 01 氯气的实验室制法 思考：利用上述装置收集的Cl2有什么杂质？若想得到干燥纯净Cl2上述装置如何改进？ 发生装置 收集装置 尾气处理装置 01 气体制备装置的连接顺序 实验室制气体的制备思路 气体发生装置 气体净化装置 气体干燥装置 气体收集装置 尾气吸收装置 氯气的实验室制法 01 重点理解 氯气的实验室制法 制取原理：固体（MnO2)+液体（浓盐酸），条件（加热）制取气体。 ①发生装置：实验室中按照固体+液体加热的方式制取气体时，一般会选取分液漏斗、圆底烧瓶和酒精灯组装气体发生装置。装置如图： 分液漏斗 圆底烧瓶 恒压滴液漏斗 蒸馏烧瓶 发生装置 01 液固(液) 加热型 分液漏斗 普通漏斗 长颈漏斗 1.浓HCl易挥发 2.氯气有毒，且在加热时容易逸出 氯气的实验室制法 01 氯气的实验室制法 应用所示装置（如右图）不能收集到纯净干燥的氯气，含杂质HCl气体和水蒸气 饱和食盐水 浓硫酸、P2O5或无水CaCl2等干燥剂 ②除杂装置： 【思考】为什么可用饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢？直接用水可以吗？ 饱和氯化钠中 Cl- 浓度比较高，因此Cl2和水的反应较弱,可以最大程度减少氯气损失。而HCl极易溶解于水, 所以可以去除HCl杂质。用水也可以但损失的氯气要多一些,因此没有饱和NaCl效果好。 01 氯气的实验室制法 重点理解 1、收集方法： ③收集装置： 排气法+排液法 ①向上排空气法 ②饱和食盐水 查阅资料：Cl2密度比空气大，能溶于水，难溶于饱和食盐水 收集装置 01 氯气的实验室制法 【问题探究】如何检验氯气已经收集满？ ①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口，试纸变蓝； ②也可将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶瓶口，试纸先变红后褪色， 则可证明Cl2已收集满。 淀粉碘化钾试纸 2、验满方法： 01 ④尾气处理装置 原理：2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O 已知： 1. Cl2有毒 3. Cl2能与NaOH溶液反应，生成能溶于水的物质 2. Cl2不能燃烧 会污染空气 氯气的实验室制法 尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收不完全 尾气处理装置 01 氯气的实验室制法 实验室制取纯净氯气装置如图所示： 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气装置 A：分液漏斗—浓盐酸； B：圆底烧瓶—MnO2； C：广口瓶—除去HCl气体； D：广口瓶—干燥氯气； E：广口瓶—收集Cl2； F：烧杯—尾气吸收装置。 仪器组装顺序： 自下而上、从左到右 注意导气管的进出方式（长进短出） 为什么？ 01 氯气的实验室制法 × 错误？ 01 对应训练 【典例】实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气，其中不能达 到实验目的的是（ ） A B C D 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 A 01 氯离子的检验 活动一、氯离子的检验方法 任务一、讨论交流：中学阶段离子检验的原理时什么？有哪些常用 方法？ 离子检验 原理 方法 一般利用离子发生反应时，产生的特殊现象来判断（检验），因此，不同离子的检验方法不同。 ①观察颜色法—Cu2+（蓝色）、Fe3+（黄色）、Fe2+（浅绿色）、MnO4-（紫红色）。 ②焰色试验法—检验钾和钠离子。 ③气体法—转化为特殊气体的离子检验，如CO32－或HCO3－→CO2、NH4+→NH3。④沉淀法 02 氯离子的检验 任务二、实验探究：阅读教材P49页内容，结合【实验2-9】在5支试管 中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水， 然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象，填写下表内容。 02 氯离子的检验 实验现象 离子方程式 滴入几滴AgNO3溶液 加入少量稀硝酸 稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液 自来水 蒸馏水 —— 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成 有少量白色沉淀生成 无明显变化 无明显变化 沉淀不溶解 沉淀溶解，有气泡产生 沉淀不溶解 沉淀不溶解 Cl- + Ag+==AgCl↓ Cl- + Ag+==AgCl↓ CO32-+2Ag+==Ag2CO3↓ Ag2CO3+2H+==CO2↑+H2O+2Ag+ Cl2+H2O==H++Cl-+HClO， Cl-+Ag+==AgCl↓ 02 氯离子的检验 任务三、归纳总结氯离子的检验方法及注意事项是什么？ 氯离子检验的一般步骤： 样品　　　　 酸化液　　　　　　 白色沉淀 稀硝酸 AgNO3溶液 样品　　　　　 白色沉淀　　　　沉淀不溶解 稀硝酸 AgNO3溶液 加稀硝酸的目的是排除CO32－等离子的干扰，因为Ag2CO3能溶于稀硝酸，而AgCl不溶。注意因为盐酸中含有Cl－，所以不能用稀盐酸。 02 第二节 氯及其化合物 第3课时：氯及其化合物的综 合实验探究 第二章 海水中的重要元素 —钠和氯 人教版2019 高一 气体制备装置的连接顺序 实验室制气体的制备思路 气体发生装置 气体净化装置 气体干燥装置 气体收集或性质检验装置 尾气吸收装置 常见气体的实验室制法及其性质研究 01 常见气体的实验室制法及其性质研究 ①发生装置:根据反应原理、反应物的状态、反应条件等选择 装置的基本类型 01 (1)洗气瓶(图甲)：盛有液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。 (2)干燥管(图乙)：盛有固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。 ①球形干燥管 ②U形干燥管 甲 乙 ②除杂装置： 常见气体的实验室制法及其性质研究 净化原则：不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。 净化装置： 01 ②除杂装置： 常见气体的实验室制法及其性质研究 液体干燥剂：浓硫酸 固体干燥剂：五氧化二磷、无水CaCl2、碱石灰等 常用干燥剂： 01 重点理解 ③收集装置： 方法选择: 排气法+排液法 ①向上排空气法 ②向下排空气法 ③排液法 常见气体的实验室制法及其性质研究 选择依据: 根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应来确定气体的收集方法 01 ④尾气处理装置 常见气体的实验室制法及其性质研究 01 发生装置 净化装置 干燥装置 收集装置 处理装置 反应物状态 及反应条件 制备气体及杂质的性质 制备气体的性质选择干燥剂 气体的水溶性或其密度 气体的毒性选择吸收剂 常见气体制备流程 课堂总结 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.72 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf51.12.1 m Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf57.83.100 Lavf58.30.100 $