氯及其化合物 【知识精讲+高效备课】高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

氯及其化合物

第一课时123科学史话11774年，瑞典科学家舍勒在研究软锰矿(主要成分为MnO2)时，将它与浓盐酸混合加热时产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体（该气体后来被命名为氯气）。他对这种气体的性质进行了研究，发现这种气体能杀死昆虫；而且能溶于水。舍勒（1742-1786）41.氯气的物理性质ρ空气=1.29g/L颜色状态气味密度刺激性气味黄绿色气体比空气大5液氯易液化-101℃氯气-34.6℃固态氯1.氯气的物理性质6

常温下把氯气加压至600-700KPa或在常压下冷却到-34℃都可以使其变成液氯，液氯即Cl2，液氯是一种油状的液体，其与氯气物理性质不同，但化学性质基本相同。7能溶于水（1:2）溶解性

氯水（通常情况下呈黄绿色）82.氯原子结构示意图易得一个电子具有强氧化性9氯气具有强氧化性非金属单质与金属单质、非金属单质化合原子结构预测元素化合价0价103.化学性质（1）与金属反应Na现象：钠在氯气中剧烈燃烧，产生大量白烟。2Na+Cl22NaClΔ113.化学性质（1）与金属反应Cu现象：铜在氯气中剧烈燃烧，产生大量棕黄色的烟。Cu+Cl2CuCl2Δ123.化学性质（1）与金属反应Fe现象：铁在氯气中剧烈燃烧，产生大量棕褐色的烟。2Fe+3Cl22FeCl3Δ13结论：氯气可以与大多数金属反应(除Pt、Au)，氯气均为氧化剂，且与变价金属反应时，多生成高价金属氯化物。143.化学性质（2）与非金属单质反应H2现象：纯净的氢气在氯气中安静燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有白雾。H2+Cl22HCl点燃如果反应条件为光照，则发生爆炸，产生大量白雾。

工业制盐酸15Q1：我们以前学过的燃烧反应，都是物质在氧气中的燃烧。通过H2在CI2中的燃烧,你对燃烧的条件及本质有什么新的认识?燃烧的本质：氧化还原反应燃烧不一定有氧气参加燃烧：任何发光、发热的剧烈的化学反应16通常干燥的氯气不与铁反应Q2：

为什么可以用钢瓶贮存液氯？用钢瓶储运液氯17Q3:在海带提碘工艺中，2I-+Cl22Cl-+I2是重要的步骤之一，在该步骤中氯气的作用是什么？海带碘（I2）富集、分离提纯、转化Cl2还可以与有还原性的盐发生反应18科学史话2法国化学家贝托莱在研究氯气时发现，氯气溶于水后形成的溶液（称为“氯水”）有漂白性，露置在日光下会失去漂白能力，同时产生盐酸和氧气，因此他推断氯气是一种含氧化合物。贝托莱（1748-1822）19提出问题:提出假设:科学探究：氯气能否与水发生反应?①若氯气全部溶解、不与水反应，则氯水中含有的是___________。②若氯气部分溶解、部分与水反应，则氯水中含有的是_________________________。③若氯气全部与水反应，则氯水中含有的是_________。Cl2、H2OCl2、新物质、H2O新物质、H2O氯气能否与水发生反应?20实验验证:观察氯水的颜色，确定是否存在Cl2?验证漂白性物质是什么？呈黄绿色，说明氯水中含有Cl221（1）取干燥的和湿润的有色纸条（或布条）各一条分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。[实验2-8]湿润纸条褪色干燥纸条不褪色

Cl2不具有漂白性

22（2）将有色鲜花取放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。23得出结论:溶于水中的部分氯气与水发生反应Cl2+H2OHClO(次氯酸)HCl+①强氧化性杀菌、消毒用作消毒剂试总结HClO的化学性质？（3）与水反应24②漂白性

漂白棉、麻、纸张（永久漂白）25用作漂白剂Q4:贝托莱发现氯水露置在日光下会失去漂白能力，同时产生盐酸和氧气，解释原因？2HClO=2HCl+O2↑光照③不稳定性④

弱酸性酸性：H2CO3>HClO，只存在水溶液中2627

Cl2消毒自来水时，少量会与原水中的烃发生反应，生成有机氯化物，对人体不利。

28ClO2杀菌效果好，作用快，持续时间长，不产生有害物质，可用于自来水消毒。

/p/96805473O3具有很强氧化力，杀灭微生物、病毒、孢子，消毒效果好、用量小、作用快、能去除异味、去除颜色、去除氧化铁、锰、酚、无氯酚味等。

开始使用新的自来水消毒剂29

将以下物质分别加入到新制的氯水中，有何现象？①碳酸氢钠固体②硝酸银溶液③紫色石蕊试液课堂练习：生成白色沉淀先变红，后褪色有无色气体产生301．氯气发生泄漏后，人怎样逃离?2．面对到处弥漫的氯气为什么要喷水?3．将泄漏的钢瓶放入水中，为什么还要再加入石灰?4．处理氯气泄漏后，消防员的衣服为什么会褪色?31氯及其化合物

第二课时32贝托莱1748-18221789年，法国化学家贝托莱发现氯水具有漂白性，他提出把氯水的漂白作用应用于漂白工业。但因为Cl2溶解度不大，且生成的HClO不稳定，难以保存，使用起来很不方便，效果也不理想。33

英国化学家台耐特将Cl2溶于石灰乳[主要成分是Ca(OH)2]中，发现生成了一种具有漂白性且更稳定的物质——漂白粉，从此将漂白从实验室带进了“寻常百姓家”。现代工业制取漂白粉依然采用该反应。34Cl2+H2OHCl+HClO2HCl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O2HClO+Ca(OH)2

Ca(ClO)2

+2H2O

次氯酸钙Q1:结合Cl2和H2O的反应，分析写出制备漂白粉的化学方程式。Cl2与碱的反应可以视为：Cl2

H2O

碱35该反应是否为氧化还原反应？若是氧化还原反应，请找出氧化剂、还原剂。有效成分2Ca(OH)2+2Cl2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O石灰乳漂白精：氯气与Ca(OH)2反应充分，并使次氯酸钙成为主要成分。漂白粉成分（4）与碱反应362NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O

次氯酸钠NaClO漂白液有效成分：

制备漂白液

常用NaOH吸收多余Cl2常温下：氯气+碱次氯酸盐+氯化物+水3738

家庭中常用84消毒液与洁厕灵（主要成分是盐酸），结合化学用语解释为什么消毒液不能与洁厕灵混合使用。ClO-+

Cl-+

2H+Cl2↑+H2O

对比制备漂白液的离子方程式，你对物质的性质有哪些新的认识？Cl2+2OH-

ClO-+Cl-+H2O39【思考】

为取得更好的消毒效果，次氯酸盐如何转化为HClO？【资料在线】

由于HClO分子氧化性强于ClO-，且体积小，容易渗入细菌内部，有更好的消毒效果。40漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO

家庭使用漂白粉时，在空气中露置，可以产生较多的HClO，更好地发挥其漂白、消毒作用。请写出反应的化学方程式。41

漂白粉久置空气中失效的原因？2HClO=2HCl+O2↑

光照其次：Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO首先：

观察包装袋是否密封，漂白粉中有无结块，注意使用期限，现买现用，购买后应密闭存放在干燥的地方。42

在三支试管中分别加入2~3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液在，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。再分别加入少量稀硝酸，观察现象。[实验2-9]43离子方程式为：Ag++Cl-＝AgCl↓2Ag++CO32-＝Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑44原理：Ag++Cl-＝AgCl↓现象：产生白色沉淀；

操作：先加稀硝酸酸化，再加AgNO3溶液；总结Cl-的检验为何检验Cl-时，需要加入硝酸？排除CO32-的干扰；45实验室制取氯气46氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。一、氯气的重要用途47

请你从含氯元素物质间的转化关系分析，制取氯气有哪些途径？可以选择哪些含氯试剂？ClClClCl-1

0+1+51、反应原理二、氯气的实验室制法48Cl20ClO-ClO3-+1+5Cl--1+还原剂+氧化剂49MnO2+4HCl(浓)＝MnCl2+2H2O+Cl2↑△

舍勒发现氯气的方法，至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。注意：①反应物要用浓盐酸；②此反应必须加热。请你分析这个反应中，两种药品的作用，并写出其离子方程式。50

如果实验室缺少MnO2或者浓盐酸，可以用什么药品替代？MnO2

+

4H+

+

2Cl-

Mn2+

+

Cl2↑+

2H2O△51

实验室中还可以用KMnO4、K2Cr2O7等强氧化剂和浓盐酸来制取Cl2。资料卡片K2Cr2O7

+

14HCl(浓)

2KCl

+

2CrCl3

+

3Cl2↑+

7H2O+6+32KMnO4

+

16HCl(浓)

2KCl

+

2MnCl2

+

5Cl2↑+

8H2O+7+252资料卡片在舍勒的基础上，法国化学家贝托莱将软锰矿、浓硫酸、NaCl固体混合，加热，制得了Cl2。MnO2

+

2H2SO4(浓)

+

2NaCl

MnSO4

+

Na2SO4

+

Cl2↑

+

2H2O△-1贝托莱（1748-1822）53资料卡片“盐酸与KClO3反应生成的气体中，不但有Cl2，还有Cl2O、ClO2等氯的气态氧化物……总之，用盐酸与KClO3反应制取Cl2，得到的产物不纯。”小结：方案选择——科学性、可行性、安全性KClO3

＋6HCl

KCl＋3Cl2↑＋3H2O+5-1054Zn与H2SO4反应制取H2加热KMnO4制取O2CaCO3与盐酸反应制取CO2

初中时，我们学习了实验室制取H2、O2与CO2的方法，请你观察这些装置有什么特点？2、装置设计55

请你设计实验室制取干燥、纯净的氯气（以MnO2和浓盐酸为原料）的装置。56发生装置收集装置反应物：MnO2

(s)、

浓盐酸(aq)反应条件：加热产物：Cl2性质：ρ氯气＞ρ空气

溶于水与水反应制备气体57如何确定氯气已经收集满？②湿润的KI淀粉试纸变蓝：Cl2+2KI

2KCl+I22.

NaOH溶液的作用是什么？吸收多余的氯气，防止污染环境：Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO

+

H2O①瓶内充满黄绿色气体，则已收集满。58593.由以上方法制取的氯气里，可能含有哪些杂质？Cl24.如果要除去杂质，得到纯净的氯气，需要增加哪些装置？（HCl、H2O）60Cl2（HCl、H2O）小结：除杂试剂、连接顺序已知：氯气能溶于水，常温常压下，氯气在水中的溶解度约为1:

2（1

L水溶解2

L

Cl2）；某实验测得，氯气在饱和食盐水中的溶解度约为1:

1（1

L

NaCl饱和溶液溶解1

L

Cl2）。①饱和食盐水②浓硫酸61发生装置除杂装置收集装置尾气处理装置Cl2

(HCl、H2O)Cl2(H2O)Cl262拓展：氯气的工业制法2NaCl

+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH电解富集、分离提纯、转化产品：氯气原料：海水氯碱工业：63电解熔融氯化钠：2NaCl(熔融)

2Na

+Cl2↑电解64练习1：实验室用加热二氧化锰和浓盐酸的混合物制取氯气，某同学对发生装置进行仪器组装时，进行如下操作：

a、将烧瓶固定在铁架台上

b、塞紧带分液漏斗和导气管的橡胶塞

c、将酒精灯放在铁架台上

d、根据酒精灯高度调整铁圈位置，并在铁圈上垫上石棉网（1）其正确操作顺序是

；（2）装置连接好后，在实验前还必需进行的操作

；（3）氯气有毒，为避免尾气对空气污染，需增加尾气吸收装置。可供选择的试剂:A、AgNO3溶液，B、石灰水，C、NaOH溶液。你认为最好选用

，理由是:

cdab检查气密性C

用AgNO3溶液成本太高，吸收速率较慢;石灰水中Ca(OH)2量太少，吸收Cl2不完全。6566素质提升---氯及其化合物微实验：84消毒液与浓盐酸混合1：Na2S溶液2：“84”消毒液3：湿润的红色纸条4：湿润的淀粉-KI试纸5：FeSO4+KSCN溶液润湿的滤纸6：NaOH溶液67【交流·研讨】

观察并记录实验现象，小组讨论，对现象进行解释。123456微实验：84消毒液与浓盐酸混合未加浓盐酸时反应10秒反应2分钟68【资料在线】Cl2或NaClO消毒自来水时，少量会与原水中的烃发生反应，生成卤代烃，对人体不利。

ClO2杀菌效果好，作用快，持续时间长，不产生有害物质，可用于自来水消毒。

任务二：寻找更佳含氯消毒剂69【走进高考】（改编2020年全国卷II）（1）ClO2常温下为黄色气体，易溶于水。纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下更安全。工业上常以NaClO3为原料制备ClO2。NaClO3硫酸、SO2↓→反应→↓回收NaHSO4ClO2→写出生成ClO2的化学方程式

；2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4

“反应”步骤需要鼓入空气，作用是稀释ClO2到10%以下，以防爆炸任务二：寻找更佳含氯消毒剂70（2）由于ClO2制备不安全，所以在自来水厂并没有大面积推广。日常生活中可将其制作成“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水。其中含有的NaClO2能发生歧化反应得到ClO2溶液，则每生成1molClO2消耗NaClO2的量为

mol。1.25【走进高考】（改编2020年全国卷II）任务二：寻找更佳含氯消毒剂71任务三：实验室制氯气【小组合作】

讨论出尽可能多的实验室制氯气的方法。利用“仪器库”拼出采用不同原理时所需的实验装置。