氯及其化合物 【知識(shí)精講+高效備課】高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

氯及其化合物

第一課時(shí)123科學(xué)史話11774年，瑞典科學(xué)家舍勒在研究軟錳礦(主要成分為MnO2)時(shí)，將它與濃鹽酸混合加熱時(shí)產(chǎn)生了一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體（該氣體后來(lái)被命名為氯氣）。他對(duì)這種氣體的性質(zhì)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這種氣體能殺死昆蟲(chóng)；而且能溶于水。舍勒（1742-1786）41.氯氣的物理性質(zhì)ρ空氣=1.29g/L顏色狀態(tài)氣味密度刺激性氣味黃綠色氣體比空氣大5液氯易液化-101℃氯氣-34.6℃固態(tài)氯1.氯氣的物理性質(zhì)6

常溫下把氯氣加壓至600-700KPa或在常壓下冷卻到-34℃都可以使其變成液氯，液氯即Cl2，液氯是一種油狀的液體，其與氯氣物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)基本相同。7能溶于水（1:2）溶解性

氯水（通常情況下呈黃綠色）82.氯原子結(jié)構(gòu)示意圖易得一個(gè)電子具有強(qiáng)氧化性9氯氣具有強(qiáng)氧化性非金屬單質(zhì)與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)化合原子結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)元素化合價(jià)0價(jià)103.化學(xué)性質(zhì)（1）與金屬反應(yīng)Na現(xiàn)象：鈉在氯氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙。2Na+Cl22NaClΔ113.化學(xué)性質(zhì)（1）與金屬反應(yīng)Cu現(xiàn)象：銅在氯氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生大量棕黃色的煙。Cu+Cl2CuCl2Δ123.化學(xué)性質(zhì)（1）與金屬反應(yīng)Fe現(xiàn)象：鐵在氯氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生大量棕褐色的煙。2Fe+3Cl22FeCl3Δ13結(jié)論：氯氣可以與大多數(shù)金屬反應(yīng)(除Pt、Au)，氯氣均為氧化劑，且與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)，多生成高價(jià)金屬氯化物。143.化學(xué)性質(zhì)（2）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)H2現(xiàn)象：純凈的氫氣在氯氣中安靜燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰，瓶口有白霧。H2+Cl22HCl點(diǎn)燃如果反應(yīng)條件為光照，則發(fā)生爆炸，產(chǎn)生大量白霧。

工業(yè)制鹽酸15Q1：我們以前學(xué)過(guò)的燃燒反應(yīng)，都是物質(zhì)在氧氣中的燃燒。通過(guò)H2在CI2中的燃燒,你對(duì)燃燒的條件及本質(zhì)有什么新的認(rèn)識(shí)?燃燒的本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)燃燒不一定有氧氣參加燃燒：任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)16通常干燥的氯氣不與鐵反應(yīng)Q2：

為什么可以用鋼瓶貯存液氯？用鋼瓶?jī)?chǔ)運(yùn)液氯17Q3:在海帶提碘工藝中，2I-+Cl22Cl-+I2是重要的步驟之一，在該步驟中氯氣的作用是什么？海帶碘（I2）富集、分離提純、轉(zhuǎn)化Cl2還可以與有還原性的鹽發(fā)生反應(yīng)18科學(xué)史話2法國(guó)化學(xué)家貝托萊在研究氯氣時(shí)發(fā)現(xiàn)，氯氣溶于水后形成的溶液（稱為“氯水”）有漂白性，露置在日光下會(huì)失去漂白能力，同時(shí)產(chǎn)生鹽酸和氧氣，因此他推斷氯氣是一種含氧化合物。貝托萊（1748-1822）19提出問(wèn)題:提出假設(shè):科學(xué)探究：氯氣能否與水發(fā)生反應(yīng)?①若氯氣全部溶解、不與水反應(yīng)，則氯水中含有的是___________。②若氯氣部分溶解、部分與水反應(yīng)，則氯水中含有的是_________________________。③若氯氣全部與水反應(yīng)，則氯水中含有的是_________。Cl2、H2OCl2、新物質(zhì)、H2O新物質(zhì)、H2O氯氣能否與水發(fā)生反應(yīng)?20實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:觀察氯水的顏色，確定是否存在Cl2?驗(yàn)證漂白性物質(zhì)是什么？呈黃綠色，說(shuō)明氯水中含有Cl221（1）取干燥的和濕潤(rùn)的有色紙條（或布條）各一條分別放入兩個(gè)盛有干燥氯氣的集氣瓶中，蓋上玻璃片，觀察現(xiàn)象。[實(shí)驗(yàn)2-8]濕潤(rùn)紙條褪色干燥紙條不褪色

Cl2不具有漂白性

22（2）將有色鮮花取放入盛有干燥氯氣的集氣瓶中，蓋上玻璃片，觀察現(xiàn)象。23得出結(jié)論:溶于水中的部分氯氣與水發(fā)生反應(yīng)Cl2+H2OHClO(次氯酸)HCl+①?gòu)?qiáng)氧化性殺菌、消毒用作消毒劑試總結(jié)HClO的化學(xué)性質(zhì)？（3）與水反應(yīng)24②漂白性

漂白棉、麻、紙張（永久漂白）25用作漂白劑Q4:貝托萊發(fā)現(xiàn)氯水露置在日光下會(huì)失去漂白能力，同時(shí)產(chǎn)生鹽酸和氧氣，解釋原因？2HClO=2HCl+O2↑光照③不穩(wěn)定性④

弱酸性酸性：H2CO3>HClO，只存在水溶液中2627

Cl2消毒自來(lái)水時(shí)，少量會(huì)與原水中的烴發(fā)生反應(yīng)，生成有機(jī)氯化物，對(duì)人體不利。

28ClO2殺菌效果好，作用快，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，不產(chǎn)生有害物質(zhì)，可用于自來(lái)水消毒。

/p/96805473O3具有很強(qiáng)氧化力，殺滅微生物、病毒、孢子，消毒效果好、用量小、作用快、能去除異味、去除顏色、去除氧化鐵、錳、酚、無(wú)氯酚味等。

開(kāi)始使用新的自來(lái)水消毒劑29

將以下物質(zhì)分別加入到新制的氯水中，有何現(xiàn)象？①碳酸氫鈉固體②硝酸銀溶液③紫色石蕊試液課堂練習(xí)：生成白色沉淀先變紅，后褪色有無(wú)色氣體產(chǎn)生301．氯氣發(fā)生泄漏后，人怎樣逃離?2．面對(duì)到處彌漫的氯氣為什么要噴水?3．將泄漏的鋼瓶放入水中，為什么還要再加入石灰?4．處理氯氣泄漏后，消防員的衣服為什么會(huì)褪色?31氯及其化合物

第二課時(shí)32貝托萊1748-18221789年，法國(guó)化學(xué)家貝托萊發(fā)現(xiàn)氯水具有漂白性，他提出把氯水的漂白作用應(yīng)用于漂白工業(yè)。但因?yàn)镃l2溶解度不大，且生成的HClO不穩(wěn)定，難以保存，使用起來(lái)很不方便，效果也不理想。33

英國(guó)化學(xué)家臺(tái)耐特將Cl2溶于石灰乳[主要成分是Ca(OH)2]中，發(fā)現(xiàn)生成了一種具有漂白性且更穩(wěn)定的物質(zhì)——漂白粉，從此將漂白從實(shí)驗(yàn)室?guī)нM(jìn)了“尋常百姓家”?，F(xiàn)代工業(yè)制取漂白粉依然采用該反應(yīng)。34Cl2+H2OHCl+HClO2HCl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O2HClO+Ca(OH)2

Ca(ClO)2

+2H2O

次氯酸鈣Q1:結(jié)合Cl2和H2O的反應(yīng)，分析寫(xiě)出制備漂白粉的化學(xué)方程式。Cl2與堿的反應(yīng)可以視為：Cl2

H2O

堿35該反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)？若是氧化還原反應(yīng)，請(qǐng)找出氧化劑、還原劑。有效成分2Ca(OH)2+2Cl2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O石灰乳漂白精：氯氣與Ca(OH)2反應(yīng)充分，并使次氯酸鈣成為主要成分。漂白粉成分（4）與堿反應(yīng)362NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O

次氯酸鈉NaClO漂白液有效成分：

制備漂白液

常用NaOH吸收多余Cl2常溫下：氯氣+堿次氯酸鹽+氯化物+水3738

家庭中常用84消毒液與潔廁靈（主要成分是鹽酸），結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋為什么消毒液不能與潔廁靈混合使用。ClO-+

Cl-+

2H+Cl2↑+H2O

對(duì)比制備漂白液的離子方程式，你對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)有哪些新的認(rèn)識(shí)？Cl2+2OH-

ClO-+Cl-+H2O39【思考】

為取得更好的消毒效果，次氯酸鹽如何轉(zhuǎn)化為HClO？【資料在線】

由于HClO分子氧化性強(qiáng)于ClO-，且體積小，容易滲入細(xì)菌內(nèi)部，有更好的消毒效果。40漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO

家庭使用漂白粉時(shí)，在空氣中露置，可以產(chǎn)生較多的HClO，更好地發(fā)揮其漂白、消毒作用。請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。41

漂白粉久置空氣中失效的原因？2HClO=2HCl+O2↑

光照其次：Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO首先：

觀察包裝袋是否密封，漂白粉中有無(wú)結(jié)塊，注意使用期限，現(xiàn)買(mǎi)現(xiàn)用，購(gòu)買(mǎi)后應(yīng)密閉存放在干燥的地方。42

在三支試管中分別加入2~3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液在，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象。[實(shí)驗(yàn)2-9]43離子方程式為：Ag++Cl-＝AgCl↓2Ag++CO32-＝Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑44原理：Ag++Cl-＝AgCl↓現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀；

操作：先加稀硝酸酸化，再加AgNO3溶液；總結(jié)Cl-的檢驗(yàn)為何檢驗(yàn)Cl-時(shí)，需要加入硝酸？排除CO32-的干擾；45實(shí)驗(yàn)室制取氯氣46氯氣是一種重要的化工原料，大量用于制造鹽酸、有機(jī)溶劑、農(nóng)藥、染料和藥品等。一、氯氣的重要用途47

請(qǐng)你從含氯元素物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析，制取氯氣有哪些途徑？可以選擇哪些含氯試劑？ClClClCl-1

0+1+51、反應(yīng)原理二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法48Cl20ClO-ClO3-+1+5Cl--1+還原劑+氧化劑49MnO2+4HCl(濃)＝MnCl2+2H2O+Cl2↑△

舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法，至今還是實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣的主要方法之一。注意：①反應(yīng)物要用濃鹽酸；②此反應(yīng)必須加熱。請(qǐng)你分析這個(gè)反應(yīng)中，兩種藥品的作用，并寫(xiě)出其離子方程式。50

如果實(shí)驗(yàn)室缺少M(fèi)nO2或者濃鹽酸，可以用什么藥品替代？MnO2

+

4H+

+

2Cl-

Mn2+

+

Cl2↑+

2H2O△51

實(shí)驗(yàn)室中還可以用KMnO4、K2Cr2O7等強(qiáng)氧化劑和濃鹽酸來(lái)制取Cl2。資料卡片K2Cr2O7

+

14HCl(濃)

2KCl

+

2CrCl3

+

3Cl2↑+

7H2O+6+32KMnO4

+

16HCl(濃)

2KCl

+

2MnCl2

+

5Cl2↑+

8H2O+7+252資料卡片在舍勒的基礎(chǔ)上，法國(guó)化學(xué)家貝托萊將軟錳礦、濃硫酸、NaCl固體混合，加熱，制得了Cl2。MnO2

+

2H2SO4(濃)

+

2NaCl

MnSO4

+

Na2SO4

+

Cl2↑

+

2H2O△-1貝托萊（1748-1822）53資料卡片“鹽酸與KClO3反應(yīng)生成的氣體中，不但有Cl2，還有Cl2O、ClO2等氯的氣態(tài)氧化物……總之，用鹽酸與KClO3反應(yīng)制取Cl2，得到的產(chǎn)物不純?！毙〗Y(jié)：方案選擇——科學(xué)性、可行性、安全性KClO3

＋6HCl

KCl＋3Cl2↑＋3H2O+5-1054Zn與H2SO4反應(yīng)制取H2加熱KMnO4制取O2CaCO3與鹽酸反應(yīng)制取CO2

初中時(shí)，我們學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制取H2、O2與CO2的方法，請(qǐng)你觀察這些裝置有什么特點(diǎn)？2、裝置設(shè)計(jì)55

請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取干燥、純凈的氯氣（以MnO2和濃鹽酸為原料）的裝置。56發(fā)生裝置收集裝置反應(yīng)物：MnO2

(s)、

濃鹽酸(aq)反應(yīng)條件：加熱產(chǎn)物：Cl2性質(zhì)：ρ氯氣＞ρ空氣

溶于水與水反應(yīng)制備氣體57如何確定氯氣已經(jīng)收集滿？②濕潤(rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)：Cl2+2KI

2KCl+I22.

NaOH溶液的作用是什么？吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境：Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO

+

H2O①瓶?jī)?nèi)充滿黃綠色氣體，則已收集滿。58593.由以上方法制取的氯氣里，可能含有哪些雜質(zhì)？Cl24.如果要除去雜質(zhì)，得到純凈的氯氣，需要增加哪些裝置？（HCl、H2O）60Cl2（HCl、H2O）小結(jié)：除雜試劑、連接順序已知：氯氣能溶于水，常溫常壓下，氯氣在水中的溶解度約為1:

2（1

L水溶解2

L

Cl2）；某實(shí)驗(yàn)測(cè)得，氯氣在飽和食鹽水中的溶解度約為1:

1（1

L

NaCl飽和溶液溶解1

L

Cl2）。①飽和食鹽水②濃硫酸61發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置Cl2

(HCl、H2O)Cl2(H2O)Cl262拓展：氯氣的工業(yè)制法2NaCl

+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH電解富集、分離提純、轉(zhuǎn)化產(chǎn)品：氯氣原料：海水氯堿工業(yè)：63電解熔融氯化鈉：2NaCl(熔融)

2Na

+Cl2↑電解64練習(xí)1：實(shí)驗(yàn)室用加熱二氧化錳和濃鹽酸的混合物制取氯氣，某同學(xué)對(duì)發(fā)生裝置進(jìn)行儀器組裝時(shí)，進(jìn)行如下操作：

a、將燒瓶固定在鐵架臺(tái)上

b、塞緊帶分液漏斗和導(dǎo)氣管的橡膠塞

c、將酒精燈放在鐵架臺(tái)上

d、根據(jù)酒精燈高度調(diào)整鐵圈位置，并在鐵圈上墊上石棉網(wǎng)（1）其正確操作順序是

；（2）裝置連接好后，在實(shí)驗(yàn)前還必需進(jìn)行的操作

；（3）氯氣有毒，為避免尾氣對(duì)空氣污染，需增加尾氣吸收裝置。可供選擇的試劑:A、AgNO3溶液，B、石灰水，C、NaOH溶液。你認(rèn)為最好選用

，理由是:

cdab檢查氣密性C

用AgNO3溶液成本太高，吸收速率較慢;石灰水中Ca(OH)2量太少，吸收Cl2不完全。6566素質(zhì)提升---氯及其化合物微實(shí)驗(yàn)：84消毒液與濃鹽酸混合1：Na2S溶液2：“84”消毒液3：濕潤(rùn)的紅色紙條4：濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙5：FeSO4+KSCN溶液潤(rùn)濕的濾紙6：NaOH溶液67【交流·研討】

觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，小組討論，對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行解釋。123456微實(shí)驗(yàn)：84消毒液與濃鹽酸混合未加濃鹽酸時(shí)反應(yīng)10秒反應(yīng)2分鐘68【資料在線】Cl2或NaClO消毒自來(lái)水時(shí)，少量會(huì)與原水中的烴發(fā)生反應(yīng)，生成鹵代烴，對(duì)人體不利。

ClO2殺菌效果好，作用快，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，不產(chǎn)生有害物質(zhì)，可用于自來(lái)水消毒。

任務(wù)二：尋找更佳含氯消毒劑69【走進(jìn)高考】（改編2020年全國(guó)卷II）（1）ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水。純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下更安全。工業(yè)上常以NaClO3為原料制備ClO2。NaClO3硫酸、SO2↓→反應(yīng)→↓回收NaHSO4ClO2→寫(xiě)出生成ClO2的化學(xué)方程式

；2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4

“反應(yīng)”步驟需要鼓入空氣，作用是稀釋ClO2到10%以下，以防爆炸任務(wù)二：尋找更佳含氯消毒劑70（2）由于ClO2制備不安全，所以在自來(lái)水廠并沒(méi)有大面積推廣。日常生活中可將其制作成“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水。其中含有的NaClO2能發(fā)生歧化反應(yīng)得到ClO2溶液，則每生成1molClO2消耗NaClO2的量為

mol。1.25【走進(jìn)高考】（改編2020年全國(guó)卷II）任務(wù)二：尋找更佳含氯消毒劑71任務(wù)三：實(shí)驗(yàn)室制氯氣【小組合作】

討論出盡可能多的實(shí)驗(yàn)室制氯氣的方法。利用“儀器庫(kù)”拼出采用不同原理時(shí)所需的實(shí)驗(yàn)裝置。