1、第二节氯及其化合物第1课时氯气的性质1.了解氯气的物理性质,掌握氯气的化学性质。2.通过实验掌握氯气的性质;观察、分析实验的现象,培养分析问题的能力。3.通过探究氯气的主要化学性质,初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对性质进行预测和检验的认知模型。4.通过对含氯物质及其转化关系的认识过程,建立物质性质与物质用途的关联。1.氯元素主要以的形式存在于海水中。自然界中只有的氯,氯元素是最重要的“成盐元素”。2.氯气是色有气味的气体,密度比空气,溶于水,有毒。因此在实验室闻氯气的气味时,必须十分小心,应该,使少量的氯气飘进鼻孔。3.氯原子的结构示意图为,氯原子在化学反应中容易1个电子或与另一个原
2、子共用1对电子而形成相对稳定的结构,体现性,常见的化合价是价。4.氯气的发现和确认:(1)1774年,瑞典化学家最早发现了氯气,他制造氯气的方法至今仍是实验室制氯气的方法,但他没有确认氯气的真面目。(2)1810年,英国化学家确认了氯气的组成。5.氯气大量用于制造、染料和药品等。6.写出金属钠和氯气反应的化学方程式:。2Na+Cl2 2NaCl大能离子化合态黄绿刺激性用手轻轻地在瓶口扇动得到氧化-1舍勒戴维盐酸有机溶剂农药1915年4月22日,德军在比利时的伊普尔战役中首次大规模使用毒气。当时战场出现了有利于德军的风向,德军打开了早已在前沿阵地屯集的装满毒气的钢瓶,一人多高的黄绿色烟云被每秒2
3、3米的微风吹向英法联军阵地。面对扑面而来的刺鼻的怪味,英法守军一阵大乱,阵线迅速崩溃,部分士兵用湿毛巾捂住嘴巴,甚至有的士兵用自己尿液浸湿的毛巾捂住嘴巴,他们逃往地势更高的地方,幸免于难。这次攻击,英法守军共中毒15000人,5000多人死亡,德军亦有数千人中毒和死亡。这是战争史上的第一次化学战,从此,化学战作为最邪恶的战争被写入了战争的史册。这种黄绿色气体是氯气微讨论这个例子说明了氯气具有哪些性质?任务1：氯气与金属、非金属单质的反应答案氯气呈黄绿色,有毒,密度比空气大,能溶于水。活动11774年,瑞典科学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,惊奇发现当把MnO2和浓盐酸混合加热
4、时,很快就产生一种黄绿色的气体,后来将这种气体命名为氯气。上述故事中两种反应物分别起什么作用?【答案】二氧化锰是氧化剂,盐酸是还原剂同时也起酸的作用。1.氯气能溶于水,你能设计实验证明吗?【答案】用一支100mL针筒抽取80mL氯气,然后抽取20mL水,振荡。2.怎样闻氯气的气味?【答案】用手轻轻地在瓶口扇动,仅使极少量的氯气飘进鼻孔。微思考3.氯气泄漏时,我们应该怎么处理?【答案】向逆风高处撤离,可以用湿毛巾或蘸有肥皂水的毛巾堵住鼻孔,迅速向周围喷水或喷洒已稀释的石灰水。活动2熟语说物以类聚,就是说同类别的物质具有类似的性质,根据钠与氯气的反应,写出铜、铁等金属与氯气反应的化学方程式。【答案
5、】Cu+Cl2CuCl2,2Fe+3Cl22FeCl3。1.你知道氯气的化学性质比较活泼的原因吗?试从微观结构角度分析。【答案】氯原子最外层有7个电子,很容易得到1个电子,表现出强氧化性。2.根据铁、铜与氯气反应的产物的化合价,你能预测其他变价金属元素与氯气反应的产物有什么规律吗?【答案】氯气和大多数金属都能反应,变价金属与氯气反应生成高价态的氯化物。微思考活动3在空气中点燃氢气,将点燃的氢气通入盛有氯气的集气瓶中,观察现象。【答案】氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的HCl气体在集气瓶口与空气中的水蒸气结合,形成白雾。反应的化学方程式为H2+Cl22HCl。1.从氯气与金属或氢气反
6、应的现象来看,初中学习的燃烧定义已经不太适合了,你知道燃烧的本质是什么吗?燃烧需要哪些条件呢?【答案】燃烧的本质是燃料与氧化剂发生剧烈的发光发热的氧化还原反应。燃烧的条件是燃料与氧化剂接触,达到着火点。2.氢气在氯气中燃烧,在工业生产中有什么应用呢?【答案】工业上利用该反应制取HCl,生成的HCl溶于水,就得到了盐酸。微思考例1某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图所示的实验。实验操作:先用酒精灯给钠预热,等钠熔融成圆球时,撤去酒精灯,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。下列叙述中错误的是()。A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球是用于吸收过
7、量的氯气C.钠着火燃烧产生苍白色火焰D.反应中氯气体现氧化性【解析】钠在氯气中燃烧生成氯化钠固体小颗粒,所以能看到白烟,A项正确;氯气是有毒气体,其能与氢氧化钠溶液反应,故可用浸有NaOH溶液的棉球吸收过量的氯气,B项正确;钠或含钠元素的化合物在焰色试验操作时的颜色为黄色,C项错误;反应生成NaCl,氯元素化合价降低,氯气体现了氧化性,D项正确。C1.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是()。A.CuCl2B.FeCl2C.AlCl3D.FeCl3【解析】A项,Cu不能与HCl反应;B项,Cl2具有强氧化性,与变价金属反应时,生成高价态的金属氯化物,因此Fe
8、与Cl2反应生成FeCl3,不能生成FeCl2;C项,Al与Cl2反应生成AlCl3,与HCl反应也生成AlCl3;D项,Fe与HCl反应生成FeCl2,不生成FeCl3。C2.氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是()。A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟B.钠在氯气中燃烧,生成白色的烟C.闻氯气时要用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气飘入鼻孔D.氯气在常温下能与铁反应,故不能用铁罐存放液氯【解析】铁与氯气在常温下不反应,因此能用铁罐存放液氯。D打开水龙头,有时会闻到刺鼻的气味。直接用自来水养金鱼,金鱼会死掉。微讨论通常用什么给自来水消毒?为什么直
9、接用自来水养金鱼,金鱼会死掉?任务2：氯气与水的反应答案自来水通常用氯气消毒;自来水中含有氯气,直接用来养金鱼,金鱼无法存活,通常要将自来水在阳光下暴晒后除去氯气,才能用于养鱼。活动4观察一瓶氯水的颜色,向其中滴加硝酸银溶液,观察现象,这些现象说明了什么?【答案】氯水呈淡黄绿色,说明氯水中存在一定量的氯气分子;滴加硝酸银溶液有白色沉淀产生,说明氯水中有一定量的氯离子;证明了氯气不仅能溶于水,同时与水发生了化学反应。1.从氧化还原反应的角度分析,氯气溶于水发生反应的化学方程式是什么?【答案】溶液中存在氯离子,说明氯元素化合价降低,同时要有元素化合价升高,化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO
10、。2.氯水中含有哪些粒子?【答案】H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-。3.查阅资料,次氯酸具有哪些性质?微思考活动5向分别装有干燥红色布条和湿润红色布条的试剂瓶中通入氯气,观察现象,并思考原因。【答案】干燥布条保持红色,而湿润布条的红色褪去,这是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,能使某些染料和有机色素褪色。1.将有色的鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,观察现象。【答案】鲜花褪色。2.分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸,滴在pH试纸上,预测可能出现的现象?【答案】滴加氯水,pH试纸先变红,后褪色;滴加稀盐酸,pH试纸只变红,不褪色。3.久置氯水与新置氯水有何
11、区别?微思考新制氯水久置氯水分类混合物混合物成分分子:Cl2、H2O、HClO 离子:H+、Cl-、ClO-、极少量的OH-分子:H2O 离子:H+、Cl-、极少量的OH-性质有酸性、强氧化性,能漂白、杀毒,光照时易分解相当于盐酸例2下列实验现象与新制氯水中的某些粒子(括号内)没有关系的是()。A.将NaHCO3固体加入新制氯水中,有无色无味气体逸出(H+)B.使蓝色石蕊试纸先变红后褪色(Cl2)C.新制氯水呈浅黄绿色(Cl2)D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)B1.下列关于氯水的叙述正确的是()。A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C.光照氯
12、水有气泡逸出,该气体是Cl2D.氯水放置数天后酸性减弱【解析】氯水中存在反应Cl2+H2OHClO+HCl,HClO为弱酸,溶液中存在Cl2、HClO、H2O分子,A项错误;氯水中含有HCl,具有酸性,可使蓝色石蕊试纸先变红,HClO具有强氧化性、漂白性,可使变红的石蕊试纸褪色,B项正确;在光照条件下发生反应2HClO2HCl+O2,生成的气体为O2,C项错误;氯水放置数天后最终变为HCl溶液,溶液酸性变强,D项错误。B2.如图所示,向A处通入氯气,关闭B阀门时,C中红色布条颜色无变化;当打开B时,C处红色布条颜色褪去。则下列相关判断正确的是()A.通入的Cl2中含有水蒸气B.D中不可能是浓H
13、2SO4C.D中可能是水D.D中可能是饱和食盐水【解析】干燥的氯气不能漂白有色布条,含水蒸气的氯气能使有色布条褪色,A处通入氯气,关闭B阀门时,C处红色布条无变化,说明D中溶液可以干燥氯气或吸收氯气。实验现象说明通入的氯气含有水分,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白作用,使红色布条褪色。A1.钠与氧气反应,条件不同,产物不同,缓慢氧化生成氧化钠,点燃或加热条件下生成过氧化钠。2.钠最外层只有1个电子,易失去,体现强还原性,化学性质活泼。3.钠与水、酸溶液、碱溶液以及盐溶液反应的实质都是与H+的反应。钠与酸反应的特点快,可能燃烧或爆炸。钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,因钠先与水反应,然后再考
14、虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。4.金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板大家夏天去游泳的时候在水里是不是会闻到刺鼻的气味呢?那是漂白粉的味道,它能杀死水中的细菌。家庭中的洁厕灵和漂白液不能混用,你知道是为什么吗?任务3：氯气与碱溶液的反应活动6氯水具有漂白性,为什么人们不直接使用氯水漂白、杀菌、消毒呢?【答案】氯水不稳定且氯气溶解度小,难以保存,使用起来很不方便。1.1.根据氯气与水的反应,请写出氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式,并改写为离子方程式,用双线桥分析其离子方程式。2.根据上面的反应推测,写出氯气与氢氧化钙溶液反应的化学方程式。【答案】2Cl2+2Ca(OH)2CaC
15、l2+Ca(ClO)2+2H2O。微讨论活动7漂粉精漂白原理是什么?为什么敞口久置后会失效?1.漂白液、漂白粉、漂粉精有何区别?存放漂粉精时应注意哪些问题?【答案】漂白液的主要成分是NaCl、NaClO,有效成分是NaClO;漂白粉、漂粉精的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。漂白粉、漂粉精的保存方法是阴凉处密封保存。2.洁厕灵的有效成分是盐酸,与漂白液混合会产生氯气,写出反应的化学方程式。【答案】NaClO+2HClNaCl+Cl2+H2O。微讨论例3下列说法不正确的是()。A.用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的Ca(ClO)2B.漂白粉中
16、的Ca(ClO)2和CaCl2都具有漂白性C.漂白粉的漂白原理与“84”消毒液的杀菌、消毒原理相似D.工业上漂白粉是由氯气通入石灰乳制得【解析】氯气是气体,不便于保存和运输,将气体转化为较稳定的固体物质便于保存和运输,所以工业上将氯气制成漂白粉,A项正确;漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,其中有效成分为Ca(ClO)2,CaCl2不具有漂白性,B项错误;“84”消毒液的消毒原理和漂白粉的漂白原理相似,都是与空气中的二氧化碳反应生成次氯酸,C项正确;工业上漂白粉是由氯气与石灰乳反应制备的,D项正确。B1.氯气呈黄绿色,有刺激性气味,有毒,易液化,密度比空气大。2.氯气与金属反应时表现出强氧化性,与变价金属反应时得到高价的氯化物(如与Fe反应生成FeCl3);氯气不但能与活泼金属反应,也能与某些不活泼金属发生反应(如与铜反应)。3.H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾产生,点燃或用强光照射H2和Cl2的混合气体会爆炸。4.新制氯水具有多种成分决定了它具有多重性质:Cl2的强氧化性;HCl的强酸性;HClO的漂白性、弱酸性和不稳定性。5.工业上可用氯气和石灰乳制取漂粉精。
