2.2氯及其化合物 课件-2026-2027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 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 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、有刺激性气味的气体，受燃素学说的影响，误认为它是一种化合物。 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 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 一、氯气的性质 黄绿色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，能溶于水。 氯原子的结构 易得1个电子 具有强氧化性 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质 Cl- Cl 7 初中阶段学习过的实验室制取氧气中，所用到的氯酸钾KClO3 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 2.与非金属单质化合 【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？ 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 次氯酸能杀死水中的病菌，起到消毒的作用。 次氯酸的性质 注意：氯气用于自来水消毒时，因与水中的有机物反应生成有机氯化物对人体_____，故要严格控制________中氯的含量并开始使用二氧化氯(ClO2)、臭氧等新的自来水消毒剂 易溶 弱 Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO 2HClO===2HCl＋O2↑ 光照 强 有害 饮用水 次氯酸是____于水的弱酸，比碳酸酸性__，写离子方程式时不能拆成离子形式。氯气和水反应的离子方程式： 弱酸性 次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式：_______________________ 不稳定性 强氧化性 次氯酸具有强氧化性(其氧化性比氯气___)，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂 主题1:几种含氯物质及其应用 9 ①新制氯水中部分氯气与水发生反应：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO。所以，新制氯水中含有“三分子”：H2O、Cl2、HClO。“四离子”：H＋、OH－、Cl－、 ClO－。即： 氯水中的成分是什么？根据氯水的成分可知，新制氯水应具有哪些化学性质？ ②新制氯水具有强酸性（其中盐酸为强酸，次氯酸为弱酸）、不稳定性（次氯酸见光易分解）、强氧化性（次氯酸、Cl2）。 而科学家根据“新物质中氯元素化合价升高及含有氧元素”研究发现该物质为次氯酸 HClO。 在密闭容器中，氯水的pH、氯离子浓度和氧气的体积随时间的变化如图所示。 液氯、新制氯水与久置的氯水有何区别？由此可知实验室里如何保存氯水？填写下表内容。 新制氯水 久置氯水 液氯 区别 分类 颜色 组成微粒 性质 保存 氯气的水溶液 稀盐酸 氯气的液体状态 混合物 浅黄绿色 混合物 纯净物 无色 黄绿色 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、Cl－、H2O、OH－ Cl2 多种成分，多重性质，如酸性、漂白性、氧化性等 有酸性(比新制氯水强) 仅表现Cl2的性质 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。 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。 ①与NaOH反应——制漂白液（84消毒液） 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 2HClO 2HCl+O2 ↑ 光照 漂白粉的漂白原理 漂白粉的失效原理 (酸性：H2CO3 > HClO) Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3+2HClO Ca(ClO)2+H2O+CO2 ＝ CaCO3↓+2HClO 漂白液、漂白粉和漂粉精的保存方法是密封、避光并置于阴凉干燥处。 次氯酸盐与空气中的二氧化碳和水蒸气反应可生成次氯酸，从而发挥漂白作用和消毒作用。 2HCl + NaClO = NaCl + Cl2↑+H2O 主要成分HCl 主要成分NaClO 禁止将洁厕灵和84消毒液混合使用 2H++Cl- + ClO- = Cl2↑+H2O 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 瑞典化学家舍勒 软锰矿 MnO2 加热 舍勒发现氯气的方法 至今还是实验室制取氯气的主要方法之一 MnO2＋HCl(浓) Mn Cl2↑ ＋ ＋ H2O MnO2＋4HCl(浓) Cl2↑＋MnCl2＋2H2O Cl2 稀盐酸与MnO2不反应！ 浓盐酸易挥发！ 1. 原理 二、氯气的实验室制法 不浓不热不反应 从化合价变化的角度，分析反应（被氧化、被还原、氧化剂、还原剂）。 化合价升高，被氧化 氧化剂 还原剂 写出离子方程式 你能提出什么问题？ 盐酸的作用、被氧化的量 化合价降低，被还原 二、氯气的实验室制法 （1）浓盐酸的作用是？ （2）可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗？ 还原性、酸性 （4）实验中需缓慢加热且加热温度不宜过高，为什么？ 浓盐酸易挥发，避免Cl2中混有大量的HCl杂质以及降低HCl的利用率。 不能，必须用浓盐酸，因为稀盐酸的还原性弱，不能被MnO2氧化。 （3）实验中4份浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成1份Cl2吗？ 不能，浓盐酸随反应变稀 二、氯气的实验室制法 2.装置 NaOH溶液 产生Cl2 【发生装置】 除HCl 除H2O 【除杂装置】 收集Cl2 【收集装置】 吸收Cl2 【尾气处理装置】 检验方法：湿润的淀粉碘化钾试纸 → 变蓝 二、氯气的实验室制法 除去Cl2中的HCl气体 除去Cl2中的水蒸气 除去××中混有的×× 一防浓盐酸挥发 二控制反应速率 湿润的蓝色石蕊试纸，试纸先变红后褪色 吸收多余的氯气， 防止污染空气 3.除杂、收集、尾气处理装置 【除杂装置】 ①、试剂：先用__________________除去HCl，再用__________除去水蒸气 ②、装置：洗气瓶，导气管______进_____出 饱和食盐水 浓硫酸 长 短 【收集装置】 ①、排空气法：_________________法 ②、排液体法：_________________法， 排饱和食盐水 向上排空气 【尾气装置】 ①、药品：一般用__________________吸收 ②、原理： 氢氧化钠溶液 Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O 二、氯气的实验室制法 向下排空气法 （收集密度比空气小的气体） 向上排空气法 （收集密度比空气大的气体） 排空气法 收集难溶或微溶于水（或其他液体）的气体 排水法 常见收集装置 排饱和食盐水水法 长进短出 短进长出 短进长出 拓展：实验室制备氯气的原理 MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 ＋Cl2 ＋ 2H2O 氧化剂 还原剂 酸性 KClO3 + 6HCl (浓) = KCl ＋ 3Cl2↑ ＋ 3H2O K2Cr2O7 + 14HCl(浓) = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O 2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O Ca(ClO)2 + 4HCl (浓) = CaCl2 + 2Cl2 ↑ + 2H2O MnO2 + 2H2SO4(浓) + 2NaCl MnSO4 + Na2SO4 + Cl2↑ + 2H2O 二、氯气的实验室制法 【典例】实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2，并以干燥的Cl2为原料进行实验，装置如下图所示。 饱和食盐水 浓硫酸 氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中能和铁反应生成H2，H2和Cl2混合受热会发生爆炸 (1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为___________、________；从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是__________________________________________________________________________。 (2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯， 写出D中反应的化学方程式：______________________。 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 △ (3)F装置所起的作用是______________________________________________________。 吸收多余的Cl2，防止污染环境，防止空气中的水蒸气进入D中 【典例】实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2，并以干燥的Cl2为原料进行实验，装置如下图所示。 (4)用石灰乳吸收氯气可制得漂粉精，写出工业制漂粉精反应的化学方程式：___________________________________________________。 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 常见气体制备流程 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 课堂小结 1. 原理 AgCl不溶于稀硝酸 2. 答题模板 取少许溶液于试管，滴入适量稀硝酸酸化，然后滴入AgNO3溶液，如产生白色沉淀，则该溶液中含有Cl－ 三、氯离子的检验 2Ag++CO32－=Ag2CO3↓ Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O 3.干扰及消除 2Fe＋3Cl2eq \o(=====,\s\up17(△))2FeCl3 Cu＋Cl2eq \o(=====,\s\up17(△))CuCl2 2Na＋Cl2eq \o(=====,\s\up17(△))2NaCl EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $