人教版高中化學必修第一冊第二章海水中的重要元素鈉和氯第二節第1課時氯氣的性質課件

第二節氯及其化合物第1課時氯氣的性質【學習目標】1.能根據氯原子的結構預測在特定條件下氯氣可能具有的性質和可能發生的化學變化,形成結構決定性質的觀念。(變化觀念與平衡思想)2.通過對氯氣的性質及氯水成分的探究,能依據探究目的,設計探究方案。(科學探究與創新意識)01學習任務一認識氯氣的性質【新知導學】一、氯的原子結構和氯元素的存在1.原子結構原子結構示意圖為_______,氯原子容易____________而形成Cl-,因此氯氣是很活潑的非金屬單質,具有_______性。2.氯元素的存在氯在自然界中以_____態存在,除了以____________________等形式大量存在于海水中,還存在于陸地的鹽湖和鹽礦中。得到1個電子強氧化化合NaCl、MgCl2、CaCl2二、氯氣的物理性質顏色狀態氣味密度毒性溶解性(25℃)_______氣體_______比空氣大_____1體積水溶解約2體積Cl2黃綠色刺激性有毒【思考】將氯氣用軟管通入田鼠洞中可用于消滅田鼠,這是利用了氯氣哪些性質?這啟示我們在遇到氯氣泄漏時應該怎樣做?提示:將氯氣通入田鼠洞中起滅鼠作用,一方面是利用其密度比空氣大,可沉于洞底,另一方面是氯氣有毒。遇到氯氣泄漏,要去上風向的高處躲避。三、氯氣與金屬、非金屬單質的反應1.與金屬單質反應項目化學方程式反應現象與鈉反應2Na+Cl2

2NaCl產生大量白色煙

固體小顆粒

與鐵反應2Fe+3Cl2

2FeCl3產生大量_______煙與銅反應Cu+Cl2

CuCl2產生大量_______煙棕褐色棕黃色2.[實驗2-7]與非金屬單質(H2)反應實驗現象:純凈的氫氣在氯氣中安靜地_____,發出蒼白色火焰,集氣瓶口上方

小液滴出現白霧。反應方程式為__________________。(H2和Cl2在光照條件下發生爆炸。)燃燒H2+Cl22HCl【思考】Cu、Fe、H2在Cl2中燃燒,體現了Cl2的什么性質?能否用足量鐵粉與Cl2反應制取FeCl2?提示:體現了Cl2的氧化性。不能;Cl2具有強氧化性,與Fe反應只能生成FeCl3。【教材微拓】(溯源教材·P45)

所有發光發熱的劇烈的氧化還原反應都稱為燃燒,本質是氧化還原反應。燃燒不一定有氧氣參加,如氫氣在氯氣中燃燒。

易錯

【總結升華】(1)氯氣與金屬反應時表現出強氧化性,與變價金屬(如Fe)反應時得到高價金屬氯化物(如FeCl3);氯氣不但能與大多數金屬反應,還能與某些非金屬單質如H2、P、S等反應。(2)純凈H2在氯氣中安靜地燃燒,工業上利用該反應制鹽酸;Cl2、H2混合后在光照條件下發生爆炸生成HCl。(3)“煙”與“霧”的區別:“煙”是指固體“小顆粒”,而“霧”是指“小液滴”,H2在Cl2中燃燒時集氣瓶口的“白霧”是產物HCl與空氣中的水蒸氣結合成的“鹽酸小液滴”。【即學即練】1.易錯辨析(1)用向下排空氣法可以收集到純凈的氯氣。()提示:氯氣的密度比空氣大,可用向上排空氣法收集氯氣。(2)燃燒是發光發熱的劇烈的化學反應,必須有氧氣參與。()提示:燃燒是發光發熱的劇烈的氧化還原反應,不一定要有氧氣參與。(3)鐵絲在少量的Cl2中燃燒可生成FeCl2。()提示:Cl2和Fe的反應與量無關,生成FeCl3。×××2.氯原子結構示意圖為,下列說法正確的是(

)A.氯原子在化學反應中易失去電子B.氯原子易得到電子形成穩定的氯離子C.氯元素的化合價只有-1D.氯原子的原子核外有7個電子【解析】選B。氯原子最外電子層上有7個電子,易得到1個電子形成具有穩定結構的氯離子,B正確。√3.(2026·南陽高一月考)下列物質中,不能由單質直接化合生成的是(

)A.CuCl

B.FeCl3C.Na2O2 D.CO2【解析】選A。Cu與Cl2在點燃時劇烈反應生成CuCl2,不能直接化合生成CuCl,A符合題意;Fe與Cl2反應生成FeCl3,B不符合題意;Na在O2中燃燒生成Na2O2,能直接化合,C不符合題意;C在足量O2中燃燒生成CO2,能直接化合,D不符合題意。√4.(2026·北京豐臺區高一期中)某學習小組在做氯氣性質實驗時,下列描述不正確的是(

)A.在通風櫥內制備氯氣氣體B.聞氯氣時用手輕輕扇動,使少量氣體飄進鼻孔C.用氯氣與灼熱的鐵絲反應時,在集氣瓶中需加少量水D.氫氣在氯氣中劇烈燃燒,產生藍色火焰,瓶口產生白霧√【解析】選D。氯氣為有毒氣體,在通風櫥內制備可有效排出有毒氣體,符合安全要求,A不符合題意;聞氣體時用手扇動少量氣體,避免直接吸入,符合規范,B不符合題意;集氣瓶中加水可防止高溫反應導致容器炸裂,符合安全要求,C不符合題意;氫氣在氯氣中安靜地(不劇烈)燃燒,產生蒼白色火焰,瓶口產生白霧,D符合題意。02學習任務二探究氯氣與水、堿的反應【新知導學】一、氯氣與水的反應1.氯氣的水溶液稱為氯水。新制的氯水能殺菌、消毒注意反應程度和漂白,是因為溶于水的部分氯氣與水發生反應,生成了具有強氧化性的次氯酸,化學方程式為____________________。新型自來水消毒劑:二氧化氯(ClO2)、臭氧等。Cl2+H2O?HCl+HClO2.實驗探究氯水的漂白性[實驗2-8]實驗操作實驗現象解釋有色布條_______干燥的氯氣___漂白性有色布條_____濕潤的氯氣___漂白性結論氯氣不具有漂白性,氯氣和水反應生成的_______具有漂白性不褪色無褪色有次氯酸二、次氯酸的性質1.弱酸性易溶于水的弱酸(酸性比H2CO3弱),在新制氯水中主要以__________的形式存在。氯氣與水反應的離子方程式為______________________。HClO分子Cl2+H2O?H++Cl-+HClO2.強氧化性(1)能將有色物質氧化為無色物質,作_______。(2)殺菌、消毒。3.不穩定性次氯酸見光易分解:______________________。漂白劑2HClO2HCl+O2↑【思考】久置氯水的成分是什么?提示:HCl溶液。新制氯水含有HCl和HClO,HClO是弱酸,久置后次氯酸分解放出O2,最后變成了HCl溶液。三、氯氣與堿的反應1.制取漂白液(將Cl2通入___________中)化學方程式:_______________________________,離子方程式:__________________________。2.制取漂白粉(將Cl2通入冷的_______中)化學方程式:______________________________________。漂白粉的主要成分是________________,有效成分是_________,漂粉精的主要成分是_________。NaOH溶液Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2OCl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O石灰乳2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCaCl2、Ca(ClO)2Ca(ClO)2Ca(ClO)2注意區別【思考】漂白粉和漂白液均需避光密封保存,長期暴露在空氣中會失效。請用化學方程式解釋漂白粉露置空氣中失效的原因。提示:①Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO;②2HClO2HCl+O2↑。【合作探究】【探究】自來水用Cl2消毒的原理[情境]液氯消毒法指的是將液氯變成氯氣后通過加氯機投入水中完成氧化和消毒的方法。其特點是液氯成本低、工藝成熟、效果穩定可靠。液氯消毒將生成有害的有機氯化合物,它的持續滅菌能力,讓它成為現今水處理行業里比較常用的工藝。(1)自來水用Cl2消毒的原理是什么?寫出反應的化學方程式。提示:Cl2通入水中發生反應,生成具有強氧化性的次氯酸能夠殺菌、消毒。化學方程式:Cl2+H2O?HCl+HClO。(2)用液氯消毒法處理的自來水與蒸餾水如何區分?提示:根據Cl2+H2O?HCl+HClO,消毒后的自來水中含有Cl-,可以用硝酸銀溶液區分自來水和蒸餾水,能產生白色沉淀的是自來水。(3)自來水曬過一段時間后,可以減少水中的有毒物質,發生的化學反應是什么?提示:氯氣對自來水消毒后,含有少量氯氣和次氯酸。經過陽光照射后,發生的化學反應為2HClO2HCl+O2↑。【總結升華】新制氯水的成分與性質(1)新制氯水的成分①三分子:Cl2、HClO、H2O;②四離子:H+、Cl-、ClO-、OH-(極少量)。(2)新制氯水中各微粒的性質(3)液氯、新制氯水和久置氯水的區別物質液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H+、Cl-、OH-、H2O分類純凈物混合物混合物顏色黃綠色淺黃綠色無色性質氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性保存方法特質鋼瓶棕色試劑瓶盛裝,置于陰涼處,一般現配現用—[注意](1)利用氯水(新制)代替氯氣作氧化劑時,起作用的主要是Cl2,可將Fe2+、I-等還原性離子氧化,一般不考慮HClO、ClO-。(2)氯水(新制)使有機色質褪色時,起作用的是HClO,可使某些染料和有機色素褪色,使紫色石蕊溶液先變紅后褪色。【即學即練】1.易錯辨析(1)氯氣、氯水、液氯是同一種物質,只是狀態不同,都屬于純凈物。()提示:氯水是混合物。(2)濕潤的有色布條遇Cl2褪色,說明Cl2具有漂白性。()提示:氯水有漂白性,Cl2沒有漂白性。(3)可用pH試紙測定氯水的pH。()提示:氯水能漂白pH試紙。(4)Cl2具有很強的氧化性,在化學反應中只能作氧化劑。()提示:Cl2與水、堿反應既作氧化劑又作還原劑。××××2.(2026·吳忠高一期中)該圖是用強光照射廣口瓶中新制氯水時所獲圖像,下列縱坐標代表的物理量與圖像不相符的是(

)A.氯水溶液的pHB.溶液中氫離子的個數C.瓶中氧氣的體積分數D.溶液的導電能力√【解析】選A。用強光照射新制氯水,HClO分解生成HCl,溶液酸性增強,pH減小,與圖像不符,A符合題意;光照時,發生反應2HClO2HCl+O2↑,HCl在水中完全電離,則氫離子的個數增多,與圖像相符,B不符合題意;HClO分解生成O2,則瓶中氧氣的體積分數增大,與圖像相符,C不符合題意;HClO是弱酸,分解生成強酸HCl,溶液中離子濃度增大,則溶液的導電能力增強,與圖像相符,D不符合題意。3.向新制的飽和氯水中加入下列物質,表中現象及解釋均正確的是(

)選項加入物質現象解釋A有色布條有色布條褪色Cl2有漂白性B紫色石蕊溶液顯紅色氯水中有鹽酸、次氯酸CCaCO3有氣體放出HCl、次氯酸酸性比碳酸強DHNO3酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成氯水中含有Cl-√【解析】選D。氯水中存在HClO,具有漂白性,能夠使有色布條褪色,Cl2不具有漂白性,A項錯誤;HClO分子具有漂白性,加入石蕊溶液后溶液先變紅后褪色,現象不符合實際,B項錯誤;HCl的酸性強于碳酸,能與CaCO3反應:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,而HClO的酸性小于碳酸,C項錯誤;Cl-和Ag+結合生成不溶于硝酸的AgCl白色沉淀,說明氯水中存在Cl-,D項正確。4.(2026·龍巖高一月考)某地因連日下雨,雨水漏進存放漂白粉的屋子,屋內物質冒出濃煙。在排險過程中,有多名人員因氯氣中毒,被緊急送往醫院救治。下列說法正確的是(

)A.漂白粉的主要成分為Ca(ClO)2B.可能是漂白粉內的物質在一定條件下發生氧化還原反應而散發出氯氣C.緊急疏散人群的同時,應向散發氯氣的地方噴灑氫氧化鈉濃溶液D.漂白粉若長時間放置在露天倉庫中變質,其中只發生了一個化學反應√【解析】選B。漂白粉的主要成分為Ca(ClO)2與CaCl2,A錯誤;漂白粉中的Cl-和ClO-在酸性條件下發生歸中反應生成Cl2,屬于氧化還原反應,B正確;氫氧化鈉濃溶液腐蝕性強,應使用生石灰等更安全的物質處理,C錯誤;漂白粉變質涉及Ca(ClO)2與CO2反應生成HClO,以及HClO分解兩個反應,D錯誤。【題后歸納】氯氣與堿的反應規律及次氯酸鹽的漂白性03課堂檢測效果診斷1.(2026·菏澤高一期中)實驗室對藥品的保存和實驗事故的處理中不正確的是(

)A.含氯氣的廢氣可用氫氧化鈉溶液吸收B.遇氯氣逸散,可用浸有純堿溶液的毛巾捂住口鼻C.少量氯水保存在棕色細口瓶中D.氯氣能與鐵反應,所以液氯不能用鋼瓶儲運√【解析】選D。氯氣與氫氧化鈉溶液反應可生成可溶性的鹽,A正確;碳酸鈉溶液呈堿性,可以吸收氯氣,B正確;氯水需避光保存,棕色細口瓶符合要求,C正確;液氯在常溫下不與鐵反應,可用鋼瓶儲運,D錯誤。2.(2026·南陽高一月考)下列關于氯及其化合物的說法正確的是(

)A.液氯和氯水均能使干燥的有色布條褪色B.工業生產中可用Cl2與石灰水反應制取漂白粉C.“84”消毒液、漂白粉的消毒原理不同D.含氯漂白劑和消毒劑應避光并置于陰涼處密封保存√【解析】選D。液氯是液態的Cl2,是純凈的Cl2,Cl2無漂白性,不能使干燥的有色布條褪色,氯水含HClO,HClO具有漂白性,能夠使干燥的有色布條褪色,A錯誤;工業上是使用Cl2與石灰乳發生反應制漂白粉,而不是使用Cl2與石灰水反應制取,B錯誤;“84”消毒液的有效成分是NaClO,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,二者的消毒原理均為ClO-與空氣中的CO2、H2O反應轉化為具有強氧化性HClO,HClO氧化漂白,因此二者的漂白原理相同,C錯誤;含氯漂白劑和消毒劑中的次氯酸鹽見光或受熱易分解,因此需避光、陰涼保存,D正確。3.(2026·北京西城區高一月考)下列物質能使干燥的藍色石蕊試紙先變紅后褪色的是(

)①氯氣②液氯③新制氯水④氯氣的酒精溶液⑤鹽酸A.①③

B.①②③

C.③

D.③④√【解析】選C。干燥的藍色石蕊試紙變紅需酸性(H+),褪色需強氧化性(如HClO)。①氯氣(Cl2)干燥時無H+,無法變紅;②液氯為液態Cl2,性質同①;③新制氯水含HCl(H+變紅)和HClO(褪色),符合條件;④氯氣的酒精溶液中Cl2未解離出H+,無法變紅;⑤鹽酸僅有H+,無漂白性。僅③滿足條件,故選C。4.(2025·湖北鄂東南重點高中高一期中聯考)“價—類”二維圖是學習元素及其化合物知識的重要模型,部分含Cl物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(

)A.干燥的a可使鮮花褪色B.b是國際上公認為安全、無毒的綠色消毒劑C.c為強酸D.家庭使用含e的消毒液時,若加入少量醋酸,消毒效果會更好√【解析】選C。根據圖中化合價分析a、b、c、d、e分別是Cl2、ClO2、HClO、HClO4、ClO-(鹽)。鮮花富含水分,干燥的氯氣與水反應生成的HClO,可使鮮花褪色,A合理;ClO2氧化性極強且在規定濃度范圍內安全無毒,B合理;C為HClO,屬于很弱的酸,C不合理;向含次氯酸鈉的溶液中加入少量醋酸,醋酸與次氯酸鹽反應生成次氯酸,消毒效果更好,D合理。5.氯水中含有多種成分,因而具有多種性質,根據氯水分別與圖中四種物質發生的反應填空(a、b、c、d重合部分代表物質間反應,且氯水足量)。(1)能證明氯水具有漂白性的是__________(填“a”“b”“c”或“d”)。

(2)c過程中的現象為______________________,

b過程中反應的離子方程式為__________________________________。

(3)a過程中反應的化學方程式為__________________________________。

【深挖掘?教材激活】6.(溯源教材·P52T6)某學生應用如圖所示的方法來探究物質的性質,其中氣體a的主要成分是氯氣,雜質是空氣和水蒸氣。回答下列問題:(1)該實驗的主要目的是______________________________________。

(2)B、C的實驗現象是__________________________________________。

(3)該實驗設計存在什么明顯缺陷?______________________________,請在圖中D處畫出該裝