2.2.1氯气的性质 课件 -2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第二章第二节第1课时 南宁市银海三雅学校 蒙冬萍 氯气的性质 直面氯碱失衡之困 深耕绿能重构之途 1 化工之母——氯碱工业 氯碱工业产品及其应用 氯碱工业是现代化学工业的基础支柱之一，其产业链延伸至国民经济的各个角落：从日常生活中的塑料、纺织品、药品，到工业生产中的冶金、造纸、水处理，再到新能源、半导体等高端制造领域，都离不开氯碱工业的支撑。  中国氯碱产能目前居世界第一位！ 核心症结——氯碱失衡 2NaCl+2H2O ══ 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 电解 联产固定：电解食盐水同时产出烧碱和液氯，比例由化学反应决定，很难单独调； 需求独立：烧碱和液氯的下游完全不是一个领域，消费节奏不同步，长期出现碱强氯弱、以碱补氯的局面。 氯气有什么性质？ 氯碱工业的含氯衍生产品有哪些？ 氯气有什么新兴应用领域？ 离子交换膜法 电解饱和食盐水原理示意图 工业上亟需发展多元化氯产品， 以平衡市场波动！ 一、氯气的物理性质 颜色 状态 气味 熔沸点 密度 溶解度 黄绿色 气体 比空气大 1体积水可溶解 2体积的氯气 有刺激 性气味 熔点：-101℃ 沸点：-34.6℃ 氯水因存在氯气而呈浅黄绿色 根据氯原子的结构示意图，据此推测氯气可能具有的化学性质。 易得e- Cl Cl- 预测氯气的化学性质 5 易得电子 具有强 氧化性 氯气是 强氧化剂 二、氯气的化学性质 燃烧，产生棕黄色烟 剧烈燃烧，黄色火焰，产生白烟 燃烧，产生棕红色烟 ☆烟：固体小颗粒 1.氯气与金属单质的反应 氯气与变价金属反应，得高价态的氯化物！ 2Fe + 3Cl2 ══ 2FeCl3 Cu + Cl2 ══ CuCl2 2Na + Cl2 ══ 2NaCl +3 +2 知识拓展 工业FeCl3是氯碱工业的下游产品之一，以高温氯化法为主流工艺，核心反应为： 2Fe + 3Cl2 ══ 2FeCl3 广泛应用于矿石的浮选 和脱水过程。 矿业领域 催化剂、颜料以及 洗涤剂的生产原料 化工领域 高效的絮凝剂 污水处理领域 促进纸张的干燥速度， 提高纸张的强度。 造纸领域 二、氯气的化学性质 2.氯气与非金属单质的反应 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氯气的集气瓶中。观察现象。 安静燃烧，火焰呈苍白色，瓶口有白雾 H2 + Cl2 ══ 2HCl（工业制盐酸） 点燃 实验2-7 ☆雾：液体小液滴 二、氯气的化学性质 2.氯气与非金属单质的反应 H2+Cl2 ════ 2HCl 点燃or光照 H2 Cl2 混合光照：释放大量的热，发生爆炸 点燃：安静燃烧，火焰呈苍白色，瓶口有白雾 条件不同现象不同产物相同 条件不同现象不同产物相同 燃烧不一定要有O2参加。 燃烧的本质是氧化还原反应。 所有发光、发热的剧烈化学反应都称为燃烧。 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？ 思考与讨论 课本45页 思考与讨论 Q1:如果你是盐酸厂的负责人，你会将工厂设置在什么地方？ 2NaCl+2H2O ══ 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 电解 H2 + Cl2 ══ 2HCl 点燃 Q2:除盐酸厂外，某些消毒剂厂也常建在氯碱企业附近，你知道原因吗？ 从氯碱厂的直接产物考虑 84消毒液的有效成分：NaClO 盐酸厂和氯碱厂常建在一起或相邻布局 1. 原料和产物互补，形成“上下游联产”模式 2. 减少储运风险 3. 提高资源利用率 ☆原因 含氯消毒剂的发展史 Q3:氯气为何能用于自来水杀菌、消毒？ Q4:氯气和水作用生成了什么？ Q5:氯气既然已经能够杀菌、消毒，为何还需要制成NaClO，才有了 第一代含氯消毒剂产品？ 最初 氯气 第一代 次氯 酸钠 第二代 二氯异氰 尿酸钠 第三代 三氯异氰尿酸 第四代 二氧 化氯 课本45页 氯或含氯制剂溶于水后会产生次氯酸（HClO），次氯酸凭借强氧化性和易穿透细胞的能力，破坏微生物的蛋白质和酶系统，从而导致微生物死亡。 资料卡片 除了HClO，氯气和水反应还生成了什么？ ※用氯气消毒自来水安全性好：在国家标准控制范围内，其残留物极少，对人体几乎无危害 ※去除余氯：将自来水加热至沸腾1-2分钟，水中的大部分余氯就会以气体形式挥发。 二、氯气的化学性质 3.氯气与水的反应 Cl —— Cl H2O Cl2 O H H HCl 从原子重新组合的角度分析 理论分析 ？ HClO 从化合价的 角度分析 探究氯气与水反应的产物 检验离子 检验试剂 实验现象 实验结论 Cl- H+ 紫色石蕊溶液 硝酸银溶液 实验探究 产生白色沉淀 氯水中有Cl- 先变红 后褪色 氯水中有H+ 且氯水具有漂白性 ※氯水有漂白性，不能用pH试纸来测定氯水的pH！ Cl2 + H2O HCl + HClO 氯气和次氯酸都具有强氧化性，则氯水的漂白性是源于谁？ 红色纸条 不褪色 红色纸条 褪色 结论：①干燥的氯气无漂白性，② 氯水中的HClO有漂白性 课本46页 2HClO ══ 2HCl + O2↑ 光照 Q5:氯水既然已经能够杀菌、消毒，为何还需要制成NaClO，才有了第一代含氯消毒剂产品？ 次氯酸不稳定，难以保存，使用起来很不方便，效果也不理想。 ※久置的氯水，酸性增强，氧化性减弱。 （课本48页） HClO 的性质 杀菌、消毒、漂白 酸性：H2CO3>HClO 弱酸性 强氧化性 不稳定易分解 +1 2HClO ══ 2HCl + O2↑ 光照 氯水的主要成分与性质总结 新制氯水 离子 分子 Cl2 HClO H2O Cl− H+ 使氯水呈浅黄绿色 强氧化性 漂白性 不稳定性：2HClO ══ 2HCl + O2↑ 光照 杀菌、消毒 ：酸性 ：Cl− + Ag+ ══ AgCl↓ 二、氯气的化学性质 4.氯气与碱溶液的反应 ①制取漂白液/消毒液：Cl2+2NaOH ══ NaCl+NaClO+H2O 主要成分：NaCl、NaClO 有效成分：NaClO ②制取漂白粉/漂粉精：2Cl2+2Ca(OH)2 ══ CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 主要成分：CaCl2和Ca(ClO)2 有效成分：Ca(ClO)2 三、氯气的用途 氯化物合成 盐酸 有机合成 农药 含氯漂白剂 Cl2 PVC（聚氯乙烯）产业链是氯气的核心消耗链 氯气主要在半导体芯片、光导纤维、新能源及新材料等新兴科技领域得到应用。随着现代科技的发展，高纯氯气在这些尖端制造和新兴材料领域发挥着不可替代的作用。 学以致用 2P + 3Cl2 ══ 2PCl3（无色液体） 点燃 PCl3 + Cl2 ══ PCl5（白色固体） 点燃 1.磷可以在氯气中燃烧，产物为PCl3和PCl5，反应方程式如下： 反应的现象是什么？ 产生白色的烟雾 学以致用 2.氯气可以用于制备“战略金属”钛，其中有关反应如下： 反应中氧化剂是______，被氧化的物质是___________。 Cl2 C 科学视野 1915年4月22日，在第一次世界大战的比利时战场上，德军正与英法联军对峙。忽然，从处于上风口的德军阵地上升起一股股黄绿色的云团，一直飘向处于下风口的英法阵地。毫无准备的英法士兵猝不及防，眼看着黄绿色的气体涌来，两万余名士兵先是咳嗽继而喘息，大多数士兵因中毒导致死亡。经统计，最终活下来的士兵大部分都是在黄绿色云团飘来时跑到了较高的山丘上才幸免于难，还有一些人是用湿手绢捂住了嘴才保住了性命，而这种使上万人丧命的气体就是氯气，而这场战争也作为战争史上第一次化学战记入了史册。 Thanks 25 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $