高一化学氯气的化学性质氯气.ppt

海水主要含有NaCl 以及MgCl2、MgSO4等盐类 致使海水既咸又苦，不能直接饮用 第二章 富集在海水中的元素 氯 如果将海水中的盐类全部提 取出来，铺在地球的陆地 上，可以使陆地平均升高 150m 17 2 8 7 17 2 88 Cl Cl - + e 最外层7个电子 易得一个电子， 原子结构性质 决定 氯元素位于元素周期表中第三周期第VIIA族 结构：Cl +17 2 8 7 化合价：-1，+1，+2，+3， +4，+5，+6，+7 得电子能力强，非金属性强 -强氧化性 一、活泼的黄绿色气体氯气 科学史话 氯气的发现和确认 n 演示实验：Cl2 的制备 2.氯气的实验室制法 在实验室里，氯气可以用浓盐酸与 二氧化锰反应来制取 实验 装置 制法 原理 MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 +2H2O +Cl2 氯气的分子结构 氯气属于双原子分子结构 Cl2 ；ClCl ； 1：物理性质 黄绿色 有刺激性气味 有毒 密度比空气大 易液化 怎样闻气体 用手轻轻地在瓶口扇动， 使极少量的氯气飘进鼻孔 ？ 闻氯气的方法是： 用手轻轻地在瓶口扇动，仅 使极少量的氯气飘进鼻孔。 注意: 这是闻各种气体气味的方法 。 返回 4.氯气的化学性质 (1)氯气与金属反应 (2)氯气与氢气反应 (3)氯气与水反应 (4)氯气与碱反应 4、氯气的化学性质 （氧化剂，强氧化性） （1）、氯气与金属反应 2Na+Cl2 2NaCl 点燃 Cu+Cl2 CuCl2 点燃 点燃 2Fe+3Cl2 2FeCl3 Cl2有很强的氧化性，能与多数金属反应生 成相应的金属氯化物，尤其要注意的是：它 和变价金属反应时，生成高价的金属氯化物， 如：CuCl2、FeCl3 在一定条件（点燃或灼热）下氯气能与大多 数金属反应生成氯化物 氯气与铜 反应 请看实验 铜丝在氯气里剧烈燃烧，产 生棕黄色的烟，产物溶于水 后，溶液呈蓝绿色。 Cu + Cl2 = CuCl2 现象 点燃 铁与氯气反应 现象 铁丝剧烈燃烧，产生 色的 棕 烟 2Fe + 3 Cl2 = 2 FeCl3 点燃 返回 ？ FeCl3和CuCl2能用它们的金属与盐 酸反应制取吗？ 反应规律：生成高价的氯化物 钠与氯气反应 2Na + Cl2 = 2 NaCl 现象 剧烈燃烧，火焰呈色 ，生成晶体 灼热 白色 黄 （2）、与非金属反应 实验 4-3 在空气中点燃H2，然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中， 观察现象。 现 象化学方程式 观看演示实验 苍白色火焰 瓶口有白雾 点燃 H2 + Cl2 = 2HCl H2 + Cl2 = 2HCl 光照 一定条件（点燃或光照）下氯气能与氢气反应 H2 + Cl2 = 2HCl 点燃 纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发 出苍白色火焰，放出大量的热；生成的气 体HCl有刺激性气味，极易溶于水，遇空 气中水蒸气，呈现雾状。HCl的水溶液叫 氢氯酸，亦称盐酸。 返回 实验证明，在一定条件下，Cl2还能与 P、S、C等非金属直接化合。 实验现象 2P + 3Cl2（少量） 2PCl3 点燃 (液态) 2P + 5Cl2（过量） 2PCl5 点燃 (固态) 氯气与金属反应时，是实实在在的得电子， 而在与非金属（如H2）反应时，氯原子和氢原 子都想得电子，最后双方为了达到稳定，形成 共用电子对。 即使这样，形成的共用电子对还 是偏向氯，偏离氢，从而使氯显-1价。 思考与交流 通过H2在Cl2中燃烧的实验，你对燃烧的条 件及其本质有什么新的认识？ 燃烧 ： 任何发光、发热的剧烈的化学反应 （3）氯气与水反应 氯气能溶于水，常温下，1体积水约溶解2 体积的氯气。氯气的水溶液叫“氯水”，氯水因 溶有氯气而呈黄绿色。溶解的氯气部分与水起 反应，生成盐酸和次氯酸。 返回 次氯酸 氯水的成分:分子：Cl2 H2O HClO 离子： H+ Cl- OH- ClO- 氯水的保存：密封储存于棕色试剂瓶 （3）、氯气与水的反应 Cl2 + H2O HCl + HClO 0-1+1 既是氧化剂又是还原剂 关于次氯酸（HClO）的性质 一元弱酸（酸性比碳酸还弱），强氧化性（ 杀菌、消毒），漂白性，不稳定易分解 2HClO 2HCl + O2 光照 关于氯水的成分，新制氯水与久置的氯水相 比，成分相同吗？干燥的氯气与湿润的氯气 在性质上有区别吗?液氯与氯水是否相同？ 你是否偶尔碰到这样的情形 ： 打开自来水龙头，会闻到一 股刺激性的气味。你想过这 是什么原因吗？ 思考: 氯气溶于水为什么能杀菌消毒? HClO的性质 1.强氧化性 2.漂白性 3.弱酸不稳定 2HClO = 2HCl + O2 光照 nCl2 + H2 =HCl + HClO 次氯酸不稳定容易分解放出氧气。当氯水 受到日光照射时，次氯酸的分解速率加快。 次氯酸是一种强氧化剂，能杀菌消毒。还 能使染料和有机色质褪色，可作棉、麻和纸 张等的漂白剂。 2HClO=2HCl+O2 光 （4）、与碱溶液的反应 氯气与水反应生成了盐酸和次氯酸，如果 把氯气通如NaOH溶液中，能否发生反应？ 为什么？ 思考 Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O 实验室制氯气时，多余的氯气用NaOH溶液吸收 关于漂白粉的制取、成分、漂白原理： 2Ca(OH)2 + 2Cl2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O 漂白粉的成分 漂白粉的有效成分 CaCl2 和 Ca(ClO)2的混合物 Ca(ClO)2 漂白液 主要成分：NaCl和NaClO 有效成分：NaClO 制法：Cl2与NaOH溶液作用 漂白原理：次氯酸盐与酸发生复分解反应释 放出HClO而起漂白作用。 NaClO+HCl=NaCl+HClO 2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3 +2HClO 规律：盐1+酸1 盐酸 氯气与碱反应 将氯气通入氢氧化钠溶液中: Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl +H2O 次氯酸钠，是漂白液的有效成分 工业上生产漂白粉（精），是通过 氯气与石灰乳作用制成的。 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O 次氯酸钙，是漂白精的有效成分 （5）、与盐溶液的反应 漂白粉的漂白原理：它的水溶液与空气中的CO2 接触反应生成次氯酸的过程。 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO 与FeCl2 、NaBr、KI等盐溶液反应（表现氯气 的强氧化性） 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 Cl2 + 2 I- = 2Cl- + I2 探究： 新制的氯水有什么性质？能与那些物 质发生反应？ 练习 1. 氯气可用于自来水的杀菌消毒，请用化学 方程式和简要的文字说明理由: 2.下列说法中错误的是（ ） 燃烧一定有发光现象 燃烧一定是氧化还原反应 燃烧一定要有氧气参加 燃烧一定要放出热量 2Cl22Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 漂白粉 主要成分：CaCl2和Ca(ClO)2 有效成分：Ca(ClO)2 制法：Cl2与消石灰作用 漂白原理：次氯酸盐与酸发生复分解反应释 放出HClO而起漂白作用。 Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3 +2HClO （2）与Ca(OH)2反应 规律：盐1+酸1 盐酸 漂白液、漂白粉和漂粉精的应用： （1）漂白棉、麻、纸张。 （2）消毒游泳池等。 在潮湿的空气里，次氯酸钙与空气里的二氧 化碳、水蒸气反应，生成次氯酸。所以漂白粉 和漂白精也具有漂白、消毒作用。 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO 想一想 氯气跟碱反应的化学 方程式有规律吗？ 氯离子的检验 初中我们学过盐酸的鉴别方法，对于可 溶性氯化物中的氯离子，可以采用类似的 方法进行检验，即先用稀HNO3排除干扰离 子，然后再滴入AgNO3溶液，如产生白色 沉淀，一般可判断该溶液中含有Cl-。 请观察实验4-6 有关反应的离子方程式是： Ag+ + Cl = AgCl Ag+ + CO32- = Ag2CO3 Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2 + H2O 氯气的用途 氯气是一种重要的化工原料。氯气除 用于消毒、制造盐酸和漂白剂外，还用 于制造氯仿等有机溶剂和多种农药。氯 气的用途决定于其性质，你能具体说明 上述用途取决于氯气的什么性质吗？（ 必要时可用化学方程式表示） 结构 性质 用途 决定 体现 决定 体现 话说第一次世界大战期间，德国法西斯曾利 用我发动了惨无人道的战争。一次德军与英、法 军战士在比利时的伊普尔对峙，黎明时，英法军 前线战壕的士兵突然看到一股阴森森的黄绿色气 体逐渐向前袭来，（这是德军用炮弹施放了我） 一时间黄烟滚滚，风沙大作，随着风势剧增，但 见无数士兵大咳不止，疼痛难忍，以致精神失常 ，倒地身亡，阵地上陈尸千万，使我犯下了滔天 罪行。在此，我这个不孝的子弟氯气，向大家谢 罪，我要改过自新，为人类造福。 请看故事 不同浓度的氯气对人体的危害 大气中氯气的浓度不得超过0.1mg/m3，生产车间不超 过mg/m3 居民区不超过0.03mg/m3。 如果中毒，保持安静，注意保温，吸入少量乙醇和 乙醚蒸汽或氨气。 C（mg/m3）危害状况 39有明显显气味，刺激眼鼻 90咳嗽发发作，难难以耐受 12018030分钟钟以上，引起严严重损损 害 300造成致命损损害 发生氯气泄漏事件时，污染区居民切忌惊 慌，应向上风向地区转移，并用湿毛巾护 住口鼻；到了安全地带要好好休息，避免 剧烈运动，以免加重心肺负担，恶化病情 知识与能力训练（一） 1、根据氯气的化学性质，写出Cl2与Al、Mg、P、C等反 应的化学方程式，是氧化还原反应，同时要表示电子转 移方向和数目。 2、实验室制取的氯气常含有哪些杂质？如何获得较 纯净的氯气？为什么用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气 ，而一般不用石灰水？ 3、漂白粉的主要成分是什么？有效成分是什么？漂白原理是 什么？具有漂白性的物质，你知道还有哪些？其作用机理是否 相同？如何存放漂白粉？工业制漂白粉，为什么不用氯气与氢 氧化钠溶液作用而用石灰水？ 4、请从物质分类、成分、性质等几方面比较液氯、氯水（ 新制、久置）。 5、次氯酸的三大特性是什么？其酸性与碳酸比哪个强？用自来 水养金鱼，通常要将自来水晒或放置一段时间，目的是什么？ 答案 答案： 1、注意反应条件、产物。（略） 2、实验室制得的氯气常含有少量氯化氢和水蒸气，为获得纯 净的氯气，应先除氯化氢后干燥，将含杂质的氯气依次通过 分别装有饱和食盐水、浓硫酸的两只洗气瓶。（实验室亦可 用排饱和食盐水的方法收集较纯净的氯气）用石灰水吸收效 果不好。 3、漂白粉主要成分是：Ca(ClO)2和CaCl2有效成分： Ca(ClO)2漂白原理：次氯酸盐与酸发生复分解反应释放出次氯 酸而起漂白作用具有漂白作用的物质还有：Na2O2、H2O2、 HClO（氧化漂白）；活性炭（物理吸附有色物质）；SO2（与有 色物化合生成不稳定无色物质）漂白粉的存放主要要避免与空 气中二氧化碳、水蒸气接触，此外，一般要避免强光照射。工 业用量很大，成本和效果要综合考虑，用氢氧化钠成本太高。 4、 5、次氯酸的三大特性：弱酸性、强氧化性、不稳定性。次氯 酸的酸性比碳酸弱。（反应方程式略）主要目的是除去水中 少量的次氯酸。 返回 知识与能力训练（二） 1、下列物质中具有漂白作用是( ) A、干燥氯气 B、液氯 C、新制氯水 D、露置漂白粉 2、不能由单质直接化合而成的是( ) A、AlCl3 B、NaCl C、FeCl2 D、CuCl2 3、在新制的氯水中滴入紫色石蕊试液，则溶液( ) A、变成红色 B、呈紫色 C、先变红后褪色 D、先变蓝后褪色 4、今用质量分数为p%，密度为dg/mL的盐酸配制成1：V的稀盐 酸，则此稀盐酸的质量分数为( ) A.p/(d+V) B.dp/(d+V) C.p/(1+V)d D.dp/(1+V) 5、Wg10%的食盐溶液，要使其浓度增大一倍，可采用的方法是 ( BD ) A、再加入W/10 g食盐 B、蒸发浓缩W/2 g食盐溶液 C、蒸发掉溶剂的一半 D、再加入2W g 25%的食盐溶液 CD D C B 答案 返回 1、用Cl2消毒的自来水配制下列溶液，不会引起药品 变质的是（ ） A NaCl B AgNO3 C NaOH D Ca(OH)2 2、下列物质中，不能使有色布条褪色的是 （ ） A NaClO溶液 B Ca(ClO)2 溶液 C 氯水 D CaCl2溶液 A D 练习： 3.氯气在化学工业中的应用 （3）处理工业废水，将具有还原性的有 毒物质硫化氢、氰化物等氧化成无毒物 。 （1）SiCl4、GeCl4、TiCl4分别是制取 高纯硅、锗（半导体）和金属钛的重要 中间物质； （2）合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、 染料和药品的重要原料； 氯气的毒性: 氯气是一种有毒气体，被列为“毒气 ”之列，主要是损伤人的喉黏膜和肺， 严重时可窒息致死因此，使用氯气 时要十分注意安全 二、氯离子(Cl-)的检验 实验步骤： 在5支试管中分别加入2mL稀盐酸、 NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸 馏水; 分别滴入5滴AgNO3溶液，观察现象; 再分别滴入2mL稀硝酸，观察现象。 根据自己所观察到的现象，填写P74表格。 实验现实验现 象 解释释或离子方程式 加入 AgNO3溶 液后 加入 稀硝酸后 稀盐盐酸 NaCl溶 液 Na2CO3 溶液 自来水 蒸馏馏水 白色沉淀 白色沉淀 沉淀消失， 有气泡生成 沉淀不消失 沉淀不消失Cl- + Ag+ =AgCl CO32- +2Ag+ =Ag2CO3 Cl- + Ag+ =AgCl Cl- + Ag+ =AgCl 白色沉淀 沉淀不消失 Ag2CO3+2H+=2Ag+CO2 + H2O 白色沉淀 无现象无现象 检验Cl-时，为什么滴加AgNO3 溶液后还要再加稀硝酸呢？ 思考： 原因： AgNO3溶液除可以与Cl-形成 AgCl白色沉淀外，还可以与CO32-形成 AgCO