氯及其化合物之氯氣的性質(zhì) 高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第二章

海水中的重要元素第二節(jié)

氯及其化合物第一課時(shí)

氯氣的性質(zhì)第一章

物質(zhì)及其變化第二節(jié)

離子反應(yīng)第一課時(shí)

電解質(zhì)的電離一、氯氣的發(fā)現(xiàn)史

在1774年,瑞典化學(xué)家舍勒將軟錳礦(主要成分為MnO2)與濃鹽酸混合加熱時(shí),產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體,這種氣體的強(qiáng)烈的刺激性氣味使舍勒感到極為難受，受當(dāng)時(shí)流行學(xué)說——燃素說的影響，舍勒未能確認(rèn)這種氣體的成分。

直到1810年，英國的化學(xué)家戴維發(fā)現(xiàn)它的組成，給這種氣體起名叫Chlorine，意思是綠色的，中文譯為“綠氣”，后改為“氯氣”。[思考與討論]

從氯氣的發(fā)現(xiàn)到確認(rèn)氯氣這種氣體經(jīng)歷長達(dá)三十多年，期間經(jīng)歷了數(shù)位科學(xué)家的不懈探索。你從這一史實(shí)中得到什么啟發(fā)?二、氯氣的物理性質(zhì)材料：第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，德軍戰(zhàn)役中首次大規(guī)模使用毒氣。當(dāng)時(shí)戰(zhàn)場出現(xiàn)了有利于德軍的風(fēng)向，德軍打開了早已在前沿陣地屯集的裝滿氯氣的鋼瓶，一人多高的黃綠色煙云被微風(fēng)吹向英法聯(lián)軍陣地。面對(duì)撲面而來的強(qiáng)烈刺激性的怪味，英法守軍一陣大亂，陣線迅速崩潰。部分士兵用濕毛巾捂住嘴巴，他們逃往地勢更高的地方，最終幸免于難。這次攻擊，英法守軍共中毒15000人，5000多人死亡，德軍亦有數(shù)千人中毒和死亡。讀下面材料，結(jié)合預(yù)習(xí)內(nèi)容，總結(jié)出氯氣的物理性質(zhì)。二、氯氣的物理性質(zhì)1、氯氣的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度熔沸點(diǎn)溶解性毒性黃綠色氣體刺激性氣味用手輕輕在瓶品扇動(dòng)，僅使極少量的氯氣飄過鼻孔。二、氯氣的物理性質(zhì)1、氯氣的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度熔沸點(diǎn)溶解性毒性黃綠色氣體刺激性氣味比空氣大較低(易液化)在水中溶解度不大(1：2)有毒

熔點(diǎn)：-101℃

沸點(diǎn)：-34.6℃液氯：氯氣的液態(tài)形式，純凈物氯氣的水溶液稱為氯水對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例1]一家大型化工廠發(fā)生爆炸，有大量的Cl2擴(kuò)散，下列應(yīng)急措施不正確的是()A.向順風(fēng)方向的低洼處跑B.用浸有純堿液的毛巾捂住口鼻迅速逃離C.向逆風(fēng)方向的高處跑D.來不及逃離的可用浸濕的棉被堵好門窗，并及時(shí)請(qǐng)求救援

A

三、氯氣的結(jié)構(gòu)[思考與討論]

氯元素以NaCl、MgCl2等形式大量存在于海水中，也存在于陸地的鹽湖和鹽礦中。結(jié)合氯原子的結(jié)構(gòu)，想想為什么氯元素被稱為成鹽元素?8ClCl－得e—結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：容易得到1個(gè)電子，表現(xiàn)出較強(qiáng)的氧化性。

在自然界中氯元素均以化合態(tài)存在。四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)1、與金屬反應(yīng)四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)1、與金屬反應(yīng)四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)1、與金屬反應(yīng)四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)1、與金屬反應(yīng)金屬現(xiàn)象化學(xué)方程式鈉鐵銅黃色火焰，產(chǎn)生白煙。2Na+Cl2===2NaCl△產(chǎn)生棕褐色的煙，溶于水得棕黃色溶液。2Fe+3Cl2===2FeCl3產(chǎn)生棕黃色的煙，溶于水后溶液呈藍(lán)綠色，稀釋后呈藍(lán)色。Cu+Cl2===CuCl2△△—Cl2能與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)，生成最高價(jià)金屬氯化物+2+3思考：

FeCl3和CuCl2能用它們的金屬與鹽酸反應(yīng)制取嗎？對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例2]下列各化合物不能由單質(zhì)直接化合制取的是(

)A.FeCl3 B.CuCl2C.AlCl3 D.FeCl2[典例3]下列關(guān)于氯氣的敘述正確的是()A．燃燒不一定有氧氣參加B．紅熱的銅絲可以在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕黃色煙霧C．H2在Cl2中安靜燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰，形成白色煙霧D．通常狀況下氯氣能和Fe反應(yīng)，氯氣的儲(chǔ)存不能用鐵質(zhì)容器

D

C

四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)2、與非金屬反應(yīng)[實(shí)驗(yàn)2-7]

氯氣與氫氣的反應(yīng)：在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃猓缓蟀褜?dǎo)管緩慢伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1：純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口有白霧。H2+Cl2===

2HCl點(diǎn)燃H2+Cl2===2HCl光照實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2：劇烈反應(yīng)，發(fā)生爆炸。四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)[思考與討論]

通過Na、Fe、Cu、H2分別在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，你對(duì)燃燒的條件與本質(zhì)有什么新的認(rèn)識(shí)？①燃燒不一定需要氧氣。②燃燒的本質(zhì)是還原劑(可燃物)與氧化劑(助燃劑)之間的劇烈的發(fā)光發(fā)熱的氧化還原反應(yīng)。四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)3、與其他還原性物質(zhì)反應(yīng)Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HClCl2＋2FeCl2=2FeCl3Cl2＋2I—=2Cl—＋I(xiàn)2Cl2＋SO2＋2H2O=4H+＋SO42—＋2Cl—Cl2＋2Fe2+=2Fe3+＋2Cl—四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)4、與水反應(yīng)氯氣可溶于水，氯氣溶于水得到的溶液稱為氯水。自來水廠用氯氣殺菌、消毒，聞到的刺激性氣味是余氯的氣味。那么氯氣溶于水時(shí)是否和水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)呢?四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)4、與水反應(yīng)化學(xué)方程式：Cl2+H2OHCl+HClO離子方程式：Cl2+H2OH++Cl—+HClOHClO：次氯酸，一元弱酸，具有強(qiáng)氧化性，因此次氯酸能殺死水中的細(xì)菌，起到消毒作用。氯氣會(huì)與水中有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的有機(jī)氯化物可能對(duì)人體有害。因此開始使用新的自來水消毒劑，如二氧化氯(ClO2)、臭氧(O3)等。四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)4、與水反應(yīng)化學(xué)方程式：Cl2+H2OHCl+HClO離子方程式：Cl2+H2OH++Cl—+HClO

新制氯水的成分：三分子、四離子三分子Cl2HClOH2O四離子ClO—Cl—OH—H+四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)[實(shí)驗(yàn)2-8](1)取干燥的和濕潤的有色紙條(或布條)各一條，分別放入兩個(gè)盛有干燥氣氣的集氣瓶中，蓋上玻璃片，觀察現(xiàn)象。(2)將有色鮮花放入盛有干燥氣氣的集氣瓶中，蓋上玻璃片，觀察現(xiàn)象。四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]有色布條+干燥氯氣有色布條+潮濕氯氣鮮花+干燥氯氣實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論有色布條不褪色有色布條褪色鮮花褪色干燥氯氣不具有漂白性濕潤氯氣具有漂白性濕潤氯氣具有漂白性褪色原因：使有色物質(zhì)褪色的物質(zhì)不是氯氣本身，而是氯氣與水反應(yīng)生成的HClO。四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)，因而具有漂白性。?

氯水的漂白性①向紫色石蕊溶液中通入過量的氯氣，

現(xiàn)象為：溶液先變紅

，

后褪色。②由于次氯酸具有漂白性，

故不能用pH試紙測定氯水的pH。四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)?

次氯酸的性質(zhì)HClO弱酸性：醋酸>碳酸>次氯酸不穩(wěn)定性：2HClO====

2HCl+O2↑

實(shí)驗(yàn)室中氯水需現(xiàn)用現(xiàn)配，置于棕色試劑瓶中密封保存。光照強(qiáng)氧化性：①殺菌、消毒；②能將某些有機(jī)色素氧化成無色物質(zhì)，可以用作棉、麻和紙張的漂白劑。液氯氯水分類新制氯水久置氯水成分

性質(zhì)純凈物混合物Cl2，HClO，H2OH+，OH—，Cl—，ClO—H2O，H+，OH—，Cl—黃綠色，只有強(qiáng)氧化性淺黃綠色，有酸性、強(qiáng)氧化性、漂白性只有Cl2無色，只有酸性(稀鹽酸混合物)[思考與討論]

液氯與氯水的區(qū)別?新制氯水與久置氯水的區(qū)別?四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)?

新制氯水的多重性質(zhì)新制氯水Cl2Cl—HClOH+氧化性：可以氧化Fe2+、Br—、I—加入AgNO?溶液會(huì)產(chǎn)生白色沉淀不穩(wěn)定性：陽光照射會(huì)產(chǎn)生O2漂白性：使石蕊溶液先變紅后褪色加活潑金屬、碳酸鹽會(huì)產(chǎn)生氣泡對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例4]數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是利用傳感器和信息處理終端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析的實(shí)驗(yàn)手段。如圖是利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)測定光照氯水過程中得到的圖象，該圖象表示的意義是()A.氯離子濃度隨時(shí)間的變化 B.氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化C.氯水的pH隨時(shí)間的變化D.氯水導(dǎo)電能力隨時(shí)間的變化

C

對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例5]為探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn)：(1)觀察氯水顏色，發(fā)現(xiàn)氯水呈黃綠色，證明氯水中含有的粒子是__________(填化學(xué)式，下同)。(2)向氯水中滴入碳酸鈉溶液，有氣體生成，說明氯水中含有的粒子是__________。(3)在盛有氯水的試管中的有色布條褪色，說明氯水中含有的粒子是_________。Cl2H+HClO對(duì)應(yīng)訓(xùn)練(4)將紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液顯紅色，起作用的微粒是_______，過一會(huì)兒，溶液的顏色褪去，起作用的微粒是________。(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，證明氯水中含有的粒子是________。(6)氯水經(jīng)光照后，顏色逐漸消失，并放出的氣體是______，溶液的酸性_______(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)(7)將Cl2通入水中，溶液中具有氧化性的微粒是___________________。H+HClOCl—O2增強(qiáng)Cl2、ClO—、HClO對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例6]用膠頭滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含有酚酞的氫氧化鈉稀溶液中，當(dāng)?shù)蔚揭欢繒r(shí)，紅色突然褪去。試回答下列問題。(1)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有兩種：

(2)怎樣用實(shí)驗(yàn)證明紅色褪去的原因是①或②?氯水中含有強(qiáng)氧化性的HClO，它的漂白作用能使紅色褪去。氯水中含有H+，能中和OH—，使酚酞褪色?？赏ㄟ^向褪色后的溶液中再加入足量的NaOH溶液，看溶液是否重新變成紅色來驗(yàn)證溶液褪色的原因。四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)5、與堿反應(yīng)漂白液的制備：在常溫下，把氯氣通入NaOH溶液中，可以得到以NaClO為有效成分的漂白液?？偡匠蹋篊l2+2NaOH══NaCl+NaClO+H2O漂白液主要成分Cl2+H2OHCl+HClOHCl+HClO+2NaOH

══NaCl+NaClO+2H2O四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)5、與堿反應(yīng)漂白粉的制備：在常溫下，把氯氣通入冷的石灰乳中，可以得到以Ca(ClO)2為有效成分的漂白粉?？偡匠蹋?Cl2+2Ca(OH)2

══CaCl2+Ca(ClO)2

+2H2O漂白粉主要成分Cl2+H2OHCl+HClO2HCl+2HClO+2Ca(OH)2

══CaCl2+Ca(ClO)2+4H2O注意：氯氣和Ca(OH)2充分反應(yīng)可制得漂粉精〔Ca(ClO)2濃度更大〕四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)漂粉精、漂白液、漂白粉既可作漂白棉、麻、紙張的漂白劑，又可用作游泳池等場所的消毒劑。[思考與討論]

如果漂白粉長期露置于空氣中會(huì)不會(huì)失效?四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)5、與堿反應(yīng)漂白液/漂白粉的漂白原理：

利用復(fù)分解反應(yīng)原理，

與酸(如碳酸等)反應(yīng)生

成具有漂白性的

。漂白粉長期露置于空氣中，最終會(huì)生成氯化鈣而失效，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：①

；②

；

③

。NaClO或Ca(ClO)2

HClOCa(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClOCaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)5、與堿反應(yīng)漂白液/漂白粉的漂白原理：

利用復(fù)分解反應(yīng)原理，

與酸(如碳酸等)反應(yīng)生

成具有漂白性的

。漂白液的失效原理，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：①

；②

。NaClO或Ca(ClO)2

HClONaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO四、氯氣的化學(xué)性質(zhì)?

常見幾種漂白性物質(zhì)的比較名稱活性炭過氧化鈉次氯酸原理實(shí)質(zhì)程度范圍將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì)將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)氧化作用氧化作用永久性永久性漂白大多數(shù)有色物質(zhì)幾乎所有有色物質(zhì)，能使紫色石蕊褪色吸附色素物理吸附五、氯氣的用途氯氣的用途：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、染料和藥品等鹽酸有機(jī)溶劑農(nóng)藥藥品染料對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例7]判斷正誤，正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)氯氣具有強(qiáng)氧化性，在反應(yīng)中只做氧化劑。()(2)新制氯水中，除水分子外，粒子數(shù)最多的是Cl—。()(3)銅元素的焰色是綠色，所以銅在Cl2中燃燒產(chǎn)生綠色的煙。()(4)漂白粉久置空氣中失效與次氯酸的穩(wěn)定