3.1.2氯氣的性質(zhì)及應(yīng)用課件高一上學(xué)期

專題三

從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第一單元

氯氣及氯的化合物3.1.2氯氣的性質(zhì)與應(yīng)用生活中幾種常見的用品

以上這幾種物品中都含有氯元素，它們分別體現(xiàn)了氯元素的哪些性質(zhì)，又怎樣制備這些物質(zhì)呢？有效成分：NaClO有效成分：Ca(ClO)2有效成分：HCl等真實(shí)故事：

1915年4月22日，在第一次世界大戰(zhàn)的比利時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)上，德軍正與英法聯(lián)軍對(duì)峙。忽然，從處于上風(fēng)口的德軍陣地上升起一股股黃綠色的云團(tuán)，一直飄向處于下風(fēng)口的英法陣地。毫無(wú)準(zhǔn)備的英法士兵猝不及防，眼看著黃綠色的氣體涌來，兩萬(wàn)余名士兵先是咳嗽繼而喘息，大多數(shù)士兵因中毒導(dǎo)致死亡。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，最終活下來的士兵大部分都是在黃綠色云團(tuán)飄來時(shí)跑到了較高的山丘上才幸免于難，還有一些人是用濕手絹捂住了嘴才保住了性命，而這種使上萬(wàn)人喪命的氣體就是氯氣，而這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)也作為戰(zhàn)爭(zhēng)史上第一次化學(xué)戰(zhàn)記入了史冊(cè)。從這段故事中你可以了解到氯氣具有什么樣的性質(zhì)？一、Cl2的物理性質(zhì)顏色：狀態(tài)：氣味：密度：溶解性：毒性：黃綠色氣體刺激性氣味比空氣大1體積水能溶解2體積氯氣有毒飽和食鹽水收集氯氣的方法聞氣體方法：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量氣體進(jìn)入鼻孔。下列有關(guān)氯氣的敘述中不正確的是（）A.氯氣是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體B.氯氣、液氯和氯水是同一種物質(zhì)C.氯氣能溶于水D.氯氣是一種有毒氣體B液氯：液態(tài)氯氣，氯氣在降溫加壓條件下液化，是純凈物。

氯水：氯氣溶解于水，是混合物。二、Cl2的化學(xué)性質(zhì)氯原子最外層有7個(gè)電子，易得電子，形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。易得1e-常見化合價(jià):-10+1+3+5+7HClCl2HClOHClO2HClO3HClO4次氯酸

亞氯酸

氯酸

高氯酸O2是一種活潑的非金屬單質(zhì)，一定條件下可以和金屬單質(zhì)、氫氣等發(fā)生化合反應(yīng)。性質(zhì)很活潑的Cl2是否也可以發(fā)生同樣的反應(yīng)呢？1、氯氣和金屬單質(zhì)的反應(yīng)

完成下列實(shí)驗(yàn)，描述有關(guān)反應(yīng)的現(xiàn)象和化學(xué)方程式。

【實(shí)驗(yàn)1】切取一塊綠豆粒大小的金屬鈉（切去鈉的表層），用濾紙吸干其表面的煤油，置于石棉網(wǎng)上，用酒精燈微熱。待金屬鈉熔成球狀，將盛有氯氣的集氣瓶倒扣在鈉球上方，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象火焰呈黃色，生成大量白煙化學(xué)方程式2Na+

Cl2

===2NaCl點(diǎn)燃1、氯氣和金屬單質(zhì)的反應(yīng)

完成下列實(shí)驗(yàn)，描述有關(guān)反應(yīng)的現(xiàn)象和化學(xué)方程式。

【實(shí)驗(yàn)2】將擦亮的細(xì)鐵絲繞成螺旋狀，一端系在一根粗鐵絲上，另一端系上一段火柴梗。點(diǎn)燃火柴，待火柴即將燃盡時(shí)，迅速把細(xì)鐵絲伸入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。紅熱的鐵絲在氯氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生棕褐色的煙加水時(shí)：溶液呈棕黃色常溫下，干燥的Cl2不與Fe反應(yīng)，液氯可用鋼瓶貯存。2Fe+3Cl2

===2FeCl3點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象注意化學(xué)方程式加水1、氯氣和金屬單質(zhì)的反應(yīng)完成下列實(shí)驗(yàn)，描述有關(guān)反應(yīng)的現(xiàn)象和化學(xué)方程式?！緦?shí)驗(yàn)3】用坩堝鉗夾住一束銅絲，加熱至紅熱，立即放入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅熱的銅絲在氯氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙(氯化銅

CuCl2)加少量水時(shí)(濃度大)：溶液呈綠色加多量水時(shí)(濃度小)：溶液呈藍(lán)色Cu+

Cl2

===CuCl2點(diǎn)燃化學(xué)方程式加水

為什么CuCl2水溶液的顏色各不相同？CuCl2水溶液的顏色與其濃度有關(guān)，本質(zhì)上取決于Cu(Ⅱ)的存在形式。在很濃的CuCl2溶液中，Cu(Ⅱ)主要以[CuCl4]2-的形式存在，此時(shí)溶液為黃綠色；在CuCl2的稀溶液中，Cu(Ⅱ)主要以[Cu(H2O)4]2+的形式存在，此時(shí)溶液為藍(lán)色；而在較濃的溶液中，[CuCl4]2-和[Cu(H2O)4]2+兼而有之，故溶液呈現(xiàn)綠色。資料卡片：[小結(jié)]氯氣不但與銅、鐵、鈉反應(yīng)，而且能與金屬鎂、鋁等幾乎所有的金屬發(fā)生反應(yīng)，并且生成化合價(jià)為最高價(jià)的金屬氯化物。下列化合物中，不能通過單質(zhì)間化合直接制取的是（

）A.FeCl3

B.CuCl2C.MgCl2D.FeCl2

D怎樣制取FeCl2？Fe+2HCl=FeCl2+H2↑2、氯氣和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)（1）與

H2的反應(yīng)純凈的氫氣在氯氣中安靜的燃燒，發(fā)出蒼白色的火焰，瓶口有白霧。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①點(diǎn)燃條件下化學(xué)方程式

工業(yè)上，采用在點(diǎn)燃條件制取氯化氫，然后溶于水制得鹽酸。H2

+

Cl2

===2HCl點(diǎn)燃2、氯氣和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)（1）與

H2的反應(yīng)將氫氣與氯氣先混合后，經(jīng)強(qiáng)光照射，發(fā)生爆炸，并在空氣中跟水蒸氣結(jié)合出現(xiàn)白霧。H2

+

Cl2

===2HCl光照實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象②光照的條件下化學(xué)方程式

在點(diǎn)燃條件下，氫氣從導(dǎo)管中導(dǎo)出，與氯氣的接觸面積很小。在光照條件下，氫氣和氯氣充分混合，接觸面積很大。接觸面積越大，反應(yīng)越劇烈。

思考與討論：通過氫氣在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，你對(duì)燃燒的條件及其本質(zhì)有什么新的認(rèn)識(shí)？①燃燒不一定有氧氣參加，物質(zhì)并不是只有在氧氣中才可以燃燒。②燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，所有發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都稱為燃燒。燃燒：任何發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)。2、氯氣和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)【拓展視野】與單質(zhì)磷的反應(yīng)(1)氯氣不足(2)氯氣充足劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生白煙2P+5Cl2==2PCl5點(diǎn)燃2P+3Cl2==2PCl3點(diǎn)燃劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生白霧現(xiàn)象：產(chǎn)生大量白色煙霧三氯化磷五氯化磷

在自來水生產(chǎn)過程中，也曾用加入一定量的氯氣來實(shí)現(xiàn)殺菌消毒的目的。那么氯氣通入水中后發(fā)生了怎樣的化學(xué)變化呢？3、氯水成分的探究1.氯氣在水中的溶解實(shí)驗(yàn)。用一支100mL針筒抽取80mL氯氣，再抽取20mL水，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并得出結(jié)論：氯水針筒最后大概剩余體積為60mL，氣體的顏色淺，所得溶液呈黃綠色。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論氯氣能溶解于水，常溫常壓下，1體積水約能溶解2體積氯氣。氯水中含有Cl2分子。3、氯水成分的探究2.氯水的成分探究。

提出問題：氯氣溶解于水，是否會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)？氯氣溶于水后溶質(zhì)微粒以什么形式存在？

建立假設(shè)：氯氣溶于水后會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后溶液中可能存在的微粒有

。H+、Cl-、新的微粒請(qǐng)依據(jù)提供的下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證氯水的成分。新制氯水、鹽酸、AgNO3溶液、稀硝酸、PH試紙、NaHCO3

粉末、鎂條、藍(lán)色石蕊試紙、紫色石蕊試液3、氯水成分的探究H+Na2CO3粉末活潑金屬紫色石蕊溶液pH試紙Cl-AgNO3

和稀HNO3溶液實(shí)驗(yàn)探究1分別用玻璃棒蘸取新制氯水和稀鹽酸，滴在pH試紙上，觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論新制氯水中pH試紙先變紅，后褪色。稀鹽酸中pH試紙只變紅，不褪色。氯水顯酸性，含有H+和具有漂白性的物質(zhì)3、氯水成分的探究使PH試紙褪色的物質(zhì)是Cl2嗎？根據(jù)下列裝置，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證誰(shuí)具有漂白性？新物質(zhì)？Cl2?結(jié)論：１.干燥的氯氣沒有漂白性。２.濕潤(rùn)的氯氣有漂白性，因?yàn)槁葰馊苡谒纱温人酘ClO。３.尾氣用NaOH溶液吸收。3、氯水成分的探究【實(shí)驗(yàn)3】在潔凈的試管中加入1mL新制氯水，再向試管中加入幾滴硝酸銀溶液和稀硝酸，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀氯水中有Cl-3、氯水成分的探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論觀察氯水顏色氯水中有Cl2分子氯水中加硝酸銀、稀硝酸氯水中有Cl-氯水滴在PH試紙上氯水中有H+及另一種新生成的具有漂白性物質(zhì)HClO氯氣通向干燥有色布條及濕潤(rùn)有色布條探究實(shí)驗(yàn)小結(jié)：結(jié)論：氯水成分復(fù)雜，說明氯氣通入水中不是單純的溶解，還發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。試寫出氯氣與水的反應(yīng)方程式3.與

H2O的反應(yīng)二、Cl2的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式(次氯酸)Cl2+H2OHCl+HClO

0-1+1失去e-得到e-歧化反應(yīng)既是氧化劑,又是還原劑Cl2

+

H2O

HCl+HClOHClO

H++ClO-HCl=H++Cl-Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-新制氯水中存在哪些微粒？1molCl2溶于水，反應(yīng)（可逆反應(yīng)）轉(zhuǎn)移電子數(shù)目小于NA?？赡娣磻?yīng)：相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。（特點(diǎn)：反應(yīng)不徹底，最終反應(yīng)物、生成物共存?。┞人?)不穩(wěn)定性：2

HClOHCl+O2↑（2)強(qiáng)氧化性：漂白、殺菌消毒（3)弱酸性：酸性小于碳酸光照HClO的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)室中氯水需現(xiàn)用現(xiàn)配將

用液氯消毒過自來水在陽(yáng)光下曬幾小時(shí)才可以養(yǎng)金魚成分的多樣性

性質(zhì)的多重性

酸性：HClO<H2CO3新制氯水、久置氯水和液氯的比較新制氯水久置氯水液氯區(qū)別分類顏色組成性質(zhì)保存氯氣的水溶液稀鹽酸Cl2的液態(tài)混合物混合物純凈物淺黃綠色無(wú)色黃綠色H2O、Cl2、HClOH+、Cl-、ClO-，OH-H2O、H+

Cl-、OH-Cl2酸性氯氣的性質(zhì)棕色試劑瓶、陰冷處密封、鋼瓶酸性,漂白性,氧化性氯水1、下列關(guān)于氯水的敘述中正確的是（

）A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子B.新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色C.光照新制氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2D.新制氯水在密閉無(wú)色玻璃瓶中放置數(shù)天后酸性將減弱B2、解釋下列現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。（1）氯水顯黃綠色。（2）將氯水滴入紫色石蕊試液中，可以看到石蕊試液先變紅后褪色。（3）將氯水滴入硝酸銀溶液中，有白色沉淀生成。（4）向氯水中滴加碳酸鈉溶液，有氣體生成。氯水

最初，人們直接用氯水作漂白劑，但因氯氣的溶解度不大，而且生成的HClO不穩(wěn)定，難以保存，使用起來很不方便，效果也不理想。在Cl2與水反應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，人們制得了次氯酸鈉(NaClO)、次氯酸鈣[Ca(ClO)2]等具有漂白作用的次氯酸鹽。次氯酸鈉雖然也會(huì)分解，但它的水溶液在低溫下存放三年才分解一半，比次氯酸穩(wěn)定得多。有效成分：NaClO有效成分：Ca(ClO)2氯水漂白成分：HClO？氯氣與堿反應(yīng)

可理解成氯氣先與水反應(yīng)，生成HCl和HClO，再與堿中和.請(qǐng)你寫出氯氣與氫氧化鈉溶液、石灰乳

Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式。4.與堿溶液反應(yīng)二、Cl2的化學(xué)性質(zhì)Cl2＋

2NaOH＝NaCl

＋

NaClO

＋

H2O用于吸收尾氣，避免污染。（1）與

NaOH溶液反應(yīng)次氯酸鈉是84消毒液的主要成分歧化反應(yīng)1molCl2與足量冷的NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NA。

Cl2＋2OH-=Cl-＋ClO-＋H2O4.與堿溶液反應(yīng)有效成份：

Ca(ClO)2主要成份：

CaCl2

和Ca(ClO)2（2）與石灰乳

Ca(OH)2反應(yīng)2Cl2+

2Ca(OH)2CaCl2+

Ca(ClO)2+

2H2OCl2＋Ca(OH)2=Ca2++Cl-＋ClO-＋H2O84消毒液中的NaClO與漂白粉中的Ca(ClO)2為什么能用于漂白？失效的原理：2HClO

2HCl+O2↑使用原理：

Ca(ClO)2+

CO2+

H2O=CaCO3↓+

2HClO光照保存方法：密封保存，放在陰涼干燥處。(反應(yīng)原理：強(qiáng)酸制取弱酸，酸性H2CO3＞HClO＞HCO3－）NaClO+H2O+CO2=NaHCO3+HClO在酸性條件下生成有漂白、消毒作用的次氯酸。潔廁靈與84消毒液混合，效果更好？主要成分：次氯酸鈉（NaClO）1主要成分：鹽酸（HCl）含氯消