氯氣的性質(zhì)和用途.ppt

1、第四單元 鹵素,第1課時 氯氣的性質(zhì)和用途,【教學(xué)目標(biāo)】 掌握鹵素原子結(jié)構(gòu)的遞變與單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系. 重點掌握Cl2的重要化學(xué)性質(zhì).,物理性質(zhì),物理性質(zhì),顏色 狀態(tài),氣味,味道 毒性,熔點 沸點 溶解性 密度 硬度,聞,看,嘗,測,觀察放在桌子上的一瓶氯氣，并閱讀下面二段信息,不能用排水集氣法 收集氯氣,黃綠色氣體,有刺激性氣味,密度比空氣大,可溶于水,氯氣,液氯,固態(tài)氯,34.6度,101度,易液化：,Cl2,易斷裂,易得電子,分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,原子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),Cl,Cl -,化學(xué)性質(zhì)活潑,2,知識網(wǎng)絡(luò)（氯氣的化學(xué)性質(zhì)）,要點疑點考點解析,氯氣的性質(zhì)和用途,2、

2、氯水的性質(zhì) 由Cl2+H2O=HCl+HClO（溶于水的Cl2只有1/3與水發(fā)生了反應(yīng)）可知：新制氯水的主要成分為：Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-。在化學(xué)反應(yīng)中有時是一種微粒參與反應(yīng)，有時是幾種微粒同時參與反應(yīng)。,氯氣的性質(zhì)和用途,3、氯水的應(yīng)用 由Cl2+H2O=HCl+HClO，根據(jù)平衡移動原理知其應(yīng)用有：,氯氣的性質(zhì)和用途,習(xí)題與思考,10和101.3 kPa時,下列各組中的兩種氣體混合后,所得混合氣體的平均相對分子質(zhì)量可能達到50的是 ( ) A. SO2和Cl2 B. CO2和SO2 C. HI和Cl2 D. CH4和O2 【解析】 2HI+Cl2=2HCl+I2，

3、混合氣可能為HCl、Cl2或HCl、HI。,氯氣的性質(zhì)和用途,BC,2向一定量的石蕊試液中,分別加入少量的Na2O或通入足量Cl2,試液的顏色 ( ) A. 前者呈藍色,后者褪色 B. 前者呈藍色,后者呈紅色 C. 前者褪色,后者呈紅色 D. 兩者均褪色,氯氣的性質(zhì)和用途,A,3用自來水養(yǎng)金魚，在將水注入魚缸之前，常需要把水在陽光下曝曬一段時間，其目的是 ( ) A. 增加水中含氧量 B. 起到殺菌作用 C. 使水中的次氯酸分解 D. 使水的硬度降低,氯氣的性質(zhì)和用途,C,能力思維方法,【例1】在70的溫度下，Cl2通入NaOH溶液中發(fā)生兩個自身氧化還原反應(yīng)，生成NaClO與NaClO3的物質(zhì)

4、的量之比為41，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。 【解析】 由Cl2發(fā)生歧化反應(yīng)的規(guī)律知,Cl2在NaOH溶液中的還原產(chǎn)物是NaCl，NaClO與NaClO3的物質(zhì)的量之比是41是方程式配平的主要基礎(chǔ),得失電子守恒與質(zhì)量守恒相結(jié)合是配平方程式的最佳方法。 【答案】7Cl2+14NaOH=4NaClO+NaClO3+9NaCl+7H2O 【解題回顧】 由題給信息書寫化學(xué)方程式，通常是確定好反應(yīng)物和產(chǎn)物，再配平即可。本題由氧化還原知識，判斷還原產(chǎn)物為NaCl，再據(jù)電子守恒 n(NaCl)1=n(NaClO)1+n(NaClO3)5=41+15=9。確定產(chǎn)物計量數(shù)之比，再反推出反應(yīng)物的計量數(shù)。,氯氣的性質(zhì)和

5、用途,【例2】（2002年理科綜合能力測試）已知：A、B、C、D四種物質(zhì)均含元素X，有的還可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序數(shù)依次遞增X在A、B、C、D中都不呈現(xiàn)它的最高化合價室溫下單質(zhì)A與某種常見一元強堿溶液反應(yīng)，可得到B和C化合物D受熱催化分解，可制得元素Y的單質(zhì)。 （1）元素X是 ，Z是 ； （2）寫出中反應(yīng)的化學(xué)方程式 ； （3）寫出中的化學(xué)方程式 。,氯氣的性質(zhì)和用途,【解析】 以氯氣及其化合物知識為主線，考查原子結(jié)構(gòu)知識及綜合推理能力。推斷方法采用分合思維法，先分析每條信息，推出相應(yīng)結(jié)論，后綜合推斷，得出答案。先分散，后收斂思維。關(guān)鍵詞：“原子序數(shù)ZXY ” ，“室溫”，“

6、受熱催化”，“分解”等等。由信息知，X的單質(zhì)A與堿發(fā)生歧化反應(yīng)，進而確認A為非金屬單質(zhì)，在中學(xué)階段，與堿發(fā)生歧化反應(yīng)的單質(zhì)有Cl2、S。例如：3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O，3Cl2+6KOH(熱、濃)=5KCl+KClO3+3H2O，中學(xué)化學(xué)中常見一元強堿有NaOH、KOH；由信息知，中學(xué)化學(xué)中催化、受熱、分解生成單質(zhì)很容易聯(lián)想到實驗室制O2。,氯氣的性質(zhì)和用途,綜合上述分析，X為Cl，A為Cl2，Y為O，Z可能是Na或K，又因為原子序數(shù)“Y(O)X(Cl)Z”Z只能是鉀（K）不是鈉（Na），化學(xué)反應(yīng)式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O遷移，Cl2+2KOH=K

7、Cl+KClO+H2O，為什么不是3Cl2+6KOH(熱、濃)=5KCl+KClO3+3H2O？因為該反應(yīng)要在加熱條件下進行，而信息注明Cl2+KOH在“室溫”進行。,氯氣的性質(zhì)和用途,【答案】(1)Cl、K (2)Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O (3)2KClO3 2KCl+3O2 催化劑 【解題回顧】 2002年理科綜合考綱在能力測試目標(biāo)增加了一條“推理能力”，要求能對自然科學(xué)問題進行邏輯推理和論證，得出正確結(jié)論或作出正確的判斷。對于推斷題，抓住“題眼”大膽作出假設(shè)，再驗證，從而得出答案。,氯氣的性質(zhì)和用途,延伸拓展,【例3】由H2和Cl2組成的混合氣體，經(jīng)光照充分反應(yīng)后,通入

8、100 mL 1.0 mol/L NaOH溶液中，圖甲表示溶液中某種離子的物質(zhì)的量隨通入氣體體積的變化曲線，圖乙表示溶液導(dǎo)電性隨通入氣體體積的變化曲線。請分析，推算并填空：,氯氣的性質(zhì)和用途,(1)圖甲表示溶液中離子的變化曲線。 (2)對溶液進行導(dǎo)電性實驗，當(dāng)通入的混合氣體體積大于V1時,引起溶液導(dǎo)電性明顯增強的主要陰陽離子是 。 (3)當(dāng)n=0.02 mol時，光照前的混合氣體中H2和Cl2的物質(zhì)的量之比為 。,【解析】 解答此題首先應(yīng)認真分析甲、乙兩圖像的內(nèi)在含義。（一）甲圖像中隨著氣體的通入某種離子物質(zhì)的量變化為先增多后減少，據(jù)此特點分析此離子會是什么？可能情況（1）H2、Cl2恰好反應(yīng)

9、，而此時通入NaOH溶液時只存在Cl-增多，OH-減少，不符合圖示；（2）H2、Cl2反應(yīng)后H2過量與（1）相同；,氯氣的性質(zhì)和用途,（3）H2、Cl2反應(yīng)后Cl2過量，發(fā)生的反應(yīng)： H2+Cl2=2HCl HCl+NaOH=NaCl+H2O Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O HCl+NaClO=NaCl+HClO 由此可知符合甲圖像變化情況的離子只能是ClO-。（二）結(jié)合圖乙圖像V1時即降c(ClO-)至最小，即NaClO 完全轉(zhuǎn)化為HClO時，再通氣體溶液導(dǎo)電能力會明顯增強，經(jīng)判斷可得出：充分反應(yīng)后氣體是HCl、Cl2混合氣體，且經(jīng)過NaOH溶液后Cl2反應(yīng)完而HCl仍有剩

10、余，引起溶液導(dǎo)電性增強的主要陰陽離子是H+、Cl-。（三）當(dāng)n=0.02 mol時，溶液中NaOH已全部參加反應(yīng)，此時已反應(yīng)的Cl原子（NaCl及NaClO）。,氯氣的性質(zhì)和用途,n(Na)=n(Cl)=1.0molL-10.1 L=0.1mol,而n=0.02mol 意味著Cl2中Cl原子為0.04mol，說明HCl中Cl原子為0.1mol-0.04mol=0.06mol，即H原子亦為0.06mol，而H原子來自于H2，全部Cl原子來自于Cl2，所以n(H)n(Cl)=n(H2)n(Cl2)=0.060.1即35。,【答案】（1）ClO-；（2）Cl-、H+；（3）35。 【解題回顧】 在分

11、析圖像題時，其轉(zhuǎn)折點是解題的關(guān)鍵，它表示反應(yīng)起了質(zhì)的變化，要挖掘出此點的反應(yīng)，以此作為解題的突破口。,氯氣的性質(zhì)和用途,【例4】 常溫下，某實驗者用一個體積為50 mL的針筒吸入40 mL氯氣后，再吸收10 mL水，這時，針筒中發(fā)生一系列的變化，經(jīng)過相當(dāng)長一段時間后，針筒又會發(fā)生變化。此時，將此針筒拿到裝有小白鼠的密閉玻璃罩內(nèi)，觀察到小白鼠從昏迷狀態(tài)逐漸清醒。 （1）試寫出針筒中可能觀察到的一切現(xiàn)象并寫出反應(yīng)式。 （2）小白鼠為什么會清醒？請寫出反應(yīng)式。,氯氣的性質(zhì)和用途,【解析】 本題考查學(xué)生對平衡知識的深入理解；考查區(qū)別實驗現(xiàn)象與結(jié)論的能力及對有氧呼吸的理解。 氯水中存在下列化學(xué)平衡： Cl2+H2O HCl+HClO。將針筒吸入Cl2和H2O后，Cl2和H2O反應(yīng)生成HCl和HClO，但由于化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，Cl2不能完全反應(yīng)生成HCl和HClO，有一部分Cl2溶于H2O，使溶液呈淺黃綠色。當(dāng)將針筒放置相當(dāng)長一段時間以后，由于HClO逐漸分解2HClO 2HCl+O2，使化學(xué)平衡不斷向右移動，最終Cl2全部轉(zhuǎn)化為O2，導(dǎo)致氣體和溶液變成無色。 針筒里的O2被釋放到玻璃罩中，小白鼠可進行有氧呼吸，釋放出能量，從而逐漸清醒。,氯氣的性質(zhì)和用途,【答案】 （1）針筒中氣體體積縮小，溶液呈淺黃綠色。當(dāng)將針筒放置相當(dāng)長一段時間以后，氣體體積進一步縮小