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第二章海水中的重要元素——鈉和氯第二節(jié)氯及其化合物第1課時(shí)氯氣的性質(zhì)2019年,京滬高速公路一輛滿載液氯的液罐車發(fā)生車禍,大量液氯外泄。據(jù)目擊者,描述:“一股黃綠色的氣體溢出,并有刺鼻的味道。事發(fā)后消防隊(duì)員不斷地用水槍噴射,但因氣體擴(kuò)散,造成多人中毒死亡的特大事故,附近的居民采取應(yīng)急措施,疏散到一高坡上。讀完這則新聞,你能提取氯氣有什么性質(zhì)嗎?一戰(zhàn)期間,德軍在比利時(shí)的伊普爾戰(zhàn)役中首次大規(guī)模使用氯氣。面對(duì)撲面而來(lái)的黃綠色刺鼻氣體,英法守軍迅速崩潰,部分士兵用濕毛巾捂住嘴巴,甚至有的士兵用自己尿液浸濕的毛巾捂住嘴巴,他們逃往地勢(shì)更高的地方,幸免遇難。思考:1.為什么氯氣可以作為化學(xué)武器?2.為什么士兵要逃往地勢(shì)更高的地方?3.為什么濕毛巾在一定程度上可以防止氯氣中毒?4.根據(jù)資料分析氯氣具有哪些性質(zhì)?視頻:武器演變——化學(xué)武器一、物理性質(zhì)顏色:黃綠色狀態(tài):氣體味道:刺激性氣味沸點(diǎn):-34.6易液化毒性:有毒密度:比空氣大溶解性:1體積的水溶解約2體積的氯氣扇聞法聞氣體及未知?dú)怏w的方法:用手在瓶口輕輕扇動(dòng),僅使極少量氣體進(jìn)入鼻孔。知識(shí)回顧
寫出氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖?預(yù)測(cè)氯的存在形式和單質(zhì)的性質(zhì)。氯氣具有強(qiáng)氧化性,是強(qiáng)氧化劑。易得到1個(gè)電子ClCl-存在形式“成鹽元素”,在自然界中只有化合態(tài)存在。以NaCl、MgCl2、CaCl2等化合物形式大量存在于海水、陸地鹽湖和鹽礦中△
2Na+Cl2==2NaCl現(xiàn)象:鈉在氯氣中劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰和大量白煙。(1)與金屬單質(zhì)的反應(yīng)①氯氣與鈉的反應(yīng)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)化合生成金屬氯化物思考與討論:煙和霧有什么區(qū)別?煙:固體小顆粒分散在氣體中形成的分散系。霧:小液滴分散在氣體中形成的分散系。②氯氣與鐵的反應(yīng)△2Fe+3Cl2==2FeCl3現(xiàn)象:紅熱的鐵絲在氯氣中劇烈燃燒,產(chǎn)生棕紅色的煙;溶于水后溶液呈棕黃色。通常情況下,干燥氯氣不與鐵反應(yīng),所以可用鋼瓶盛裝和運(yùn)輸液氯。
△Cu+Cl2==CuCl2現(xiàn)象:產(chǎn)生棕黃色的煙,加水溶解,所得溶液呈藍(lán)色。
③氯氣與銅的反應(yīng)P新課程62△2Na+Cl2=2NaCl△2Fe+3Cl2=2FeCl3△Cu+Cl2=CuCl2注意:①Cl2具有強(qiáng)氧化性,與變價(jià)金屬(如Fe、Cu等)反應(yīng),均生成高價(jià)態(tài)氯化物點(diǎn)燃Fe+S==FeS2Fe+3Cl2==2FeCl3
氧化性:Cl2>SFe+2HCl=FeCl2+H2氧化性:Cl2>H+2Fe+3Cl2==2FeCl3
點(diǎn)燃
(2)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒,發(fā)出
色火焰,集氣瓶口有
產(chǎn)生。H2+Cl2====2HCl點(diǎn)燃生成的HCl極易溶于水(1體積水可以溶解500體積HCl),溶于水得到的溶液即為鹽酸。蒼白白霧H2、Cl2的混合氣體強(qiáng)光照射,發(fā)生爆炸。H2+Cl2====2HCl光照課本45頁(yè)實(shí)驗(yàn)2-7思考與討論:通過(guò)氫氣在氯氣中燃燒的反應(yīng),你對(duì)燃燒的條件極其本質(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)。任何發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)都稱為燃燒課本P45(3)與水的反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO得到e-0-1失去e-氯氣既做氧化劑也做還原劑現(xiàn)象:+1次氯酸Cl2的水溶液稱為
。
氯水混合物①氯水的形成試管中氣體的顏色逐漸變淺,上升一段水柱,溶液呈淺黃綠色。微觀探析:淺黃綠色:有Cl2氯水②新制氯水的成分分析Cl2+H2O
HCl+HClOHCl是強(qiáng)電解質(zhì),H2O和HClO都是弱電解質(zhì)HCl=H++Cl-HClOH++ClO-H2OH++OH-三種分子:Cl2、HClO、H2O;四種離子:H+、Cl-、ClO-、OH-,簡(jiǎn)稱“三分四離”。氯水中存在:③次氯酸的性質(zhì)探究次氯酸是一種比碳酸還要弱的酸,只存在溶液中,見光易分解。根據(jù)次氯酸光照分解產(chǎn)物的數(shù)字化實(shí)驗(yàn),推測(cè)次氯酸的分解產(chǎn)物是什么?課本P48有H+生成有Cl-生成2HClO2HCl+O2↑光照有O2生成【漂白性】取干燥的和濕潤(rùn)的有色紙條(或布條)各一條分別放入集氣瓶中,通入干燥的氯氣,觀察現(xiàn)象。有色布條
,有色布條______,結(jié)論:干燥的Cl2無(wú)漂白作用;次氯酸有漂白作用。
不褪色褪色Cl2+H2OHCl+HClO課本46頁(yè)實(shí)驗(yàn)2-8次氯酸的性質(zhì)1、酸性:次氯酸是一種比碳酸還要弱的酸2、不穩(wěn)定性:只存在溶液中,見光易分解3、強(qiáng)氧化性:殺菌、消毒4、漂白性:作棉、麻、紙張的漂白2HClO===2HCl+O2↑光照思考:新制氯水有哪些粒子?具有哪些性質(zhì)?新課程P64分子:Cl2HClOCl-H+離子:Cl2H2OHClOCl-、H+、ClO-、OH-HClO氧化性能夠氧化Fe2+、Br-、I-生成沉淀加入AgNO3溶液生成白色沉淀不穩(wěn)定性在強(qiáng)光下能分解生成氣泡漂白性酸性使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色使紫色石蕊溶液先變紅后褪色與活潑金屬、碳酸鹽等反應(yīng)產(chǎn)生氣泡三分四離放置久之后,PH會(huì)怎們變化?新制氯水和久置氯水在粒子和性質(zhì)上有什么區(qū)別?2HClO2HCl+O2↑光照Cl2+H2OHCl+HClO液氯新制氯水久置氯水物質(zhì)的類別顏色主要存在的微粒性質(zhì)黃綠色液體黃綠色液體變成無(wú)色液體Cl2分子Cl2H2OHClOCl-、H+、ClO-、OH-H2O、Cl-、H+、OH-純凈物混合物混合物液氯、新制氯水和久置氯水的區(qū)別新課程P64氧化性不導(dǎo)電氧化性、酸性漂白性、能導(dǎo)電酸性、能導(dǎo)電(4)與堿的反應(yīng)(歧化反應(yīng))①制取漂白液:
,漂白液的有效成分是__________。②制取漂白粉:
,漂白粉的有效成分是_______________。漂白粉的主要成分是_______________Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2ONaClO2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa(ClO)2課本47頁(yè)CaCl2Ca(ClO)2漂白粉在空氣中生效:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO漂白粉在空氣中失效:2HClO=2HCl+O2↑光照因此,漂白粉應(yīng)如何保存?避光密封保存注意:
①氯氣與堿反應(yīng)的規(guī)律:△
Cl2+堿→氯化物+次氯酸鹽+H2O(常溫下)②溫度影響Cl2與堿反應(yīng)的產(chǎn)物。例如,加熱時(shí),Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl和NaClO3:3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O。思考:下圖為市面上常用的消毒液和漂白劑,為什么不直接用次氯酸作漂白劑?氯氣在水中的溶解度不大,而且生成的HClO不穩(wěn)定,難以保存,使用起來(lái)很不方便,效果也不理想。(5)與還原性物質(zhì)反應(yīng)Cl2能與FeCl2、NaBr、KI、Na2S等鹽溶液反應(yīng)(表現(xiàn)氯氣的強(qiáng)氧化性)Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Cl2+2I-=2Cl-+I2Cl2+S2-=2Cl-+S已知:氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2>S還原性:Cl-<Br-<Fe2+<I-<S2-可用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)Cl2(表現(xiàn)氯氣的強(qiáng)氧化性)拓展:1、FeBr2溶液中通入Cl2Cl2(少量)Cl2(足量)等物質(zhì)的量的氯氣
“強(qiáng)者優(yōu)先法”可確定誰(shuí)先反應(yīng)2、FeI2溶液中通入Cl2Cl2(少量)Cl2(足量)2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++2I2+6Cl-+7+50-1化合價(jià)類別單質(zhì)含氧酸正鹽+1+3氯元素的價(jià)類二維圖新制氯水:三分子四離子久置氯水:相當(dāng)于稀鹽酸NaCl課堂小結(jié)氫化物Cl2HClOHClNaClOCa(ClO)2FeCl3漂白性的比較1.(2021?安徽宿州十三校高一期中)在探究新制氯水成分及性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,依據(jù)下列方法和現(xiàn)象,不能得出相應(yīng)結(jié)論的是()方法現(xiàn)象結(jié)論A觀察氯水顏色氯水呈淺黃綠色氯水中含有Cl2B在氯水中加入少量鎂條有氣泡產(chǎn)生,鎂條逐漸消失氯水中含有H+,顯酸性C向紅色紙條上滴加氯水紅色紙條褪色氯水具有漂白性D向飽和NaHCO3溶液中加入足量氯水有無(wú)色氣體產(chǎn)生氯水中含有HClODP64新課程1.(雙選)(2021?河北張家口高一期中)2020年初,新型冠狀病毒肺炎疫情在全球多地爆發(fā),84消毒液是大規(guī)模環(huán)境消毒劑。下列說(shuō)法不正確的是()A.84消毒液的有效成分是NaClO和NaClB.潔廁靈(主要成分為HCl)與84消毒液混用會(huì)發(fā)生氯氣中毒C.檢驗(yàn)該消毒液中是否含有Cl-的方程式為Ag+Cl-===AgCl↓D.可以用pH試紙來(lái)測(cè)該溶液的pH值A(chǔ)、DP66新課程1.巧判斷(對(duì)的畫“√”,錯(cuò)的畫“×”)(1)鐵與足量Cl2、稀鹽酸反應(yīng)均生成FeCl3。()(2)點(diǎn)燃條件下,Cl2在H2中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰。()(3)Cl2與水反應(yīng)的離子方程式為Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-。()(4)工業(yè)上將Cl2通入澄清石灰水中制取漂白粉或漂粉精。()(5)新制氯水長(zhǎng)期放置,溶液的酸性增強(qiáng),氧化性減弱。()自學(xué)檢測(cè)新課程P63××××√2.(教材改編題)如下圖所示,若關(guān)閉Ⅰ閥,打開Ⅱ閥,讓潮濕的氯氣經(jīng)過(guò)甲瓶后,通入乙瓶,布條不褪色;若關(guān)閉Ⅱ閥,打開Ⅰ閥,再通入該氣體,布條褪色。則甲瓶中所盛的試劑不可能是()A.濃硫酸B.NaOH溶液C.NaCl溶液 D.Ca(OH)2溶液C3.(2020?天津第一中學(xué)高一期末)下列有關(guān)氯氣的敘述正確的是()A.氯氣使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色,可證明氯氣具有漂白性B.將氯氣通入石灰水可制得漂白粉C.將Cl2制成漂白粉的主要目的是提高漂白能力D.在常溫下,溶于水的部分Cl2與水發(fā)生反應(yīng)D4.(2020?山東淄博高一期中)下
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