苏教版高中化学必修第一册专题3从海水中获得的化学物质第一单元氯气及氯的化合物课件

第一单元

氯气及氯的化合物1.氯气的实验室制法(1)原理:4HCl(浓)+MnO2

MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)Cl2的收集方法、净化方法、尾气吸收方法及实验室制备Cl2的注意事项。(详见定点1)2.氯气的工业制法原理:2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑。知识点1氯气的制备必备知识清单破1.Cl的原子结构及存在:原子结构示意图为

;Cl在自然界中以化合态存在。2.物理性质知识点2氯气的性质及应用颜色状态密度气味溶解性特性黄绿色气体比空气大刺激性气味1体积水约能溶解2体积氯气易液化3.化学性质(1)与单质反应

反应现象化学方程式Na钠在氯气中剧烈燃烧,产生黄色火焰和大量白烟2Na+Cl2

2NaClFe铁在氯气中燃烧,产生红棕色的烟2Fe+3Cl2

2FeCl3Cu铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟Cu+Cl2

CuCl2H2H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成H2+Cl2

2HCl(2)与水反应①Cl2+H2O

HCl+HClO,氯水中含有的微粒有:Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-。②次氯酸的性质a.弱酸性。酸性:HClO<H2CO3。b.不稳定性。HClO见光易分解,反应的化学方程式为2HClO

2HCl+O2↑。c.强氧化性。HClO的氧化性较强,可用于自来水的杀菌消毒,还可用作漂白剂。(3)与碱反应①Cl2与NaOH溶液反应:Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO+H2O。②工业上制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2

CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分为Ca(ClO)2。漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O

CaCO3+2HClO。1.氧化还原反应的定义:有电子转移的化学反应。2.氧化还原反应的实质:电子的转移(得失或偏移)。3.氧化还原反应的特征:元素化合价有升降,且化合价升高的总价数等于化合价降低的总价

数。4.氧化还原反应概念之间的关系失去电子——化合价升高——被氧化——发生氧化反应——是还原剂。得到电子——化合价降低——被还原——发生还原反应——是氧化剂。知识点3氧化还原反应基本概念(1)用双线桥法表示的基本步骤与一般模型

知识点4氧化还原反应的表示方法

(其中,a×b=c×d)示例:

氧化还原反应的表示方法

一般模型:

(2)用单线桥法表示的基本步骤与一般模型示例:

知识点5物质氧化性、还原性强弱的比较(详见定点3)知识辨析1.实验室制备氯气的实验中,可以将净化装置中的饱和食盐水和浓硫酸调换。这种说法对

吗?2.氢气在氯气中燃烧会产生白烟。这种说法对吗?3.Cl2能使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色,说明Cl2既有酸性又有漂白性。这种说法对吗?4.在氧化还原反应中,一种物质被氧化的同时,一定有另一种物质被还原。这种说法对吗?5.物质失去电子数越多,还原性越强。这种说法对吗?一语破的1.不对。若调换,即先通入浓硫酸干燥,再通入饱和食盐水中除氯化氢,最终氯气中会混有水

蒸气。2.不对。“烟”是固体小颗粒分散到气体中形成的,如Fe、Cu、Na分别与氯气反应生成红

棕色烟、棕黄色烟、白烟。“雾”是小液滴分散到气体中形成的,如H2在Cl2中燃烧生成的

HCl与空气中的水接触形成酸雾(白雾)。3.不对。Cl2既没有酸性,也没有漂白性。Cl2溶于水得到的氯水既有酸性(H+),又有漂白性

(HClO)。4.不对。氧化还原反应中,可能同种物质既被氧化又被还原,如Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO+H2O中,Cl2既是还原剂又是氧化剂。5.不对。物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关,与得失电子的多少无关。关键能力定点破定点1

氯气的实验室制法

1.实验室制Cl2的装置及原理

知识点拨

(1)KMnO4也可氧化浓盐酸制Cl2:2KMnO4+16HCl(浓)

2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,该反应不需要加热。(2)Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,用排饱和食盐水法收集Cl2

时,可除去实验中挥发出来的HCl气体。2.实验室制备Cl2的注意事项(1)必须用浓盐酸。MnO2与稀盐酸不反应。一般使用分液漏斗,不用长颈漏斗。(2)加热温度不宜过高,以减少盐酸的挥发。(3)实验结束后,先停止反应并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。(4)尾气吸收装置中所盛溶液不能为澄清石灰水,因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收尾

气不完全。(5)反应特点①浓盐酸中,部分Cl的化合价升高,4molHCl参加反应,被氧化的HCl为2mol。②随着反应的进行,盐酸浓度减小,稀盐酸与MnO2不反应,故MnO2足量时,HCl不能完全反

应。(6)干燥剂的选择选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。如氯气能与碱反应,所以

不能用碱石灰进行干燥,常用浓硫酸干燥。(7)验满方法①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近收集Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近收集Cl2的瓶口,观察到试纸立即变红,后褪色,则证明已集满。典例某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的性质及模拟工业上制取漂白粉,设计了如图所

示装置进行实验。

请按要求回答下列问题:(1)盛放浓盐酸的仪器名称为

。本实验中制备Cl2的化学方程式为

分液漏斗

。(2)饱和食盐水在该实验中的作用是

。(3)气体通入淀粉KI溶液后可观察到溶液变蓝,则氧化性:Cl2

I2。(填“>”或“<”)(4)若干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色,则装置甲中盛放的试剂是

。MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O除去Cl2中的HCl气体>浓H2SO4

思路点拨

MnO2和浓盐酸在烧瓶中共热制备Cl2,浓盐酸易挥发出HCl,用饱和食盐水吸收Cl2

中混有的HCl;Cl2与KI反应生成的I2使淀粉溶液显蓝色;甲中盛放浓硫酸,除去Cl2中的H2O,用

干燥的有色布条和湿润的有色布条作对比实验,探究干燥的Cl2是否有漂白性;最后氯气与石

灰乳反应制备漂白粉。解析

(1)该实验中盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗;MnO2和浓盐酸在烧瓶中共热制备Cl2

的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)饱和食盐水在该实验中的作用是除去Cl2中的HCl气体。(3)气体通入淀粉KI溶液后可观察到溶液变蓝,发生反应:Cl2+2KI

I2+2KCl,Cl2是氧化剂,I2为氧化产物,氧化性:Cl2>I2。(4)干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色,说明甲中盛放的为干燥剂,即浓H2SO4。1.新制氯水性质的多样性

定点2氯水的性质 特别提醒

新制氯水可使紫色石蕊溶液先变红(起作用的是H+)后褪色(起作用的是HClO)。2.新制氯水、久置氯水、液氯的比较

新制氯水久置氯水液氯分类混合物混合物纯净物颜色浅黄绿色无色黄绿色所含微粒Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H+、Cl-、H2O、OH-Cl2性质酸性、漂白性、氧化性等酸性氧化性典例下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是(

)A.将NaHCO3固体加入新制氯水中,有无色气泡产生(H+)B.新制氯水使红色布条褪色(Cl-)C.溶液呈浅黄绿色且有刺激性气味(Cl2)D.向新制氯水中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生(Cl-)B思路点拨

从新制氯水的成分入手,新制氯水的颜色及其化学性质与所对应的微粒:黄绿色

(Cl2)、酸性(H+)、漂白性(HClO)、与AgNO3溶液反应产生白色沉淀(Cl-)等,然后结合选项分

析即可。解析

将NaHCO3加入新制氯水中,HC

与H+发生反应生成H2O和CO2,A项不符合题意;新制氯水使红色布条褪色是因为HClO有漂白作用,B项符合题意;由于新制氯水中存在Cl2,故新制

氯水呈浅黄绿色且有刺激性气味,C项不符合题意;向新制氯水中滴加AgNO3溶液,Ag+与Cl-反

应生成白色沉淀(AgCl),D项不符合题意。1.根据氧化还原反应比较氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。2.根据金属活动性顺序比较

定点3物质氧化性、还原性强弱的比较3.根据反应条件来判断当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应条件要求越低,反应越

易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。4.根据元素的价态比较(1)一般来说,同种元素的价态越高,其氧化性越强,如氧化性:Fe3+>Fe2+;同种元素的价态越低,

其还原性越强,如还原性:S2->S>SO2。(2)最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,处于中间价态兼有氧化性和还原性。典例下列三个氧化还原反应中,物质的氧化性强弱判断正确的是

(

)①2FeCl3

+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2

③2KMnO4

+5Cl2↑+8H2OA.KMnO4>Cl2>FeCl3>I2B.FeCl3>Cl2>KMnO4>I2C.Cl2>KMnO4>FeCl3>I2D.KMnO4>FeCl3>Cl2>I2

A思路点拨

题目要求比较物质氧化性强弱,首先分别找出三个反应中的氧化剂和氧化产物,

然后根据同一反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物判断,最后整合得出相关结论即可。解析

同一反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物:由①可判断FeCl3的氧化性强于I2,由②可

得Cl2的氧化性强于FeCl3,由③可得KMnO4的氧化性强于Cl2,则氧化性:

>FeCl3>I2,A项正确。情境探究人体血红蛋白分子中含有Fe2+,正是这些Fe2+使血红蛋白分子具有载氧功能。如果因为

某种原因血红蛋白分子中的Fe2+被氧化成Fe3+,这种血红蛋白分子就会丧失载氧能力,使人体

出现缺氧症状。研究结果显示,源自食物中的铁元素主要在小肠内被吸收,并且人体只能吸

收Fe2+。因为维生素C具有还原性,可以将Fe3+还原成Fe2+,所以食用维生素C含量较高的食物

有利于人体对铁元素的吸收。学科素养情境破素养证据推理与模型认知——新情境下氧化还原反应规律的应用问题1从化合价的角度分析,为什么Fe2+能被氧化为Fe3+?Fe2+具有氧化性吗?分析总结元素的

化合价与氧化性、还原性有什么关系?提示

从化合价的角度分析,Fe2+处于中间价态,Fe2+可以失去电子被氧化为Fe3+,也可以得到

电子被还原为Fe,Fe2+既有还原性又有氧化性。元素处于最低价态时只有还原性,处于最高价

态时只有氧化性,处于中间价态时既有氧化性又有还原性。问题2依据情境提供的信息,分析维生素C和Fe2+的还原性强弱。提示

维生素C将Fe3+还原成Fe2+,则维生素C作还原剂,Fe2+为还原产物,同一反应中还原剂的

还原性强于还原产物,即维生素C的还原性强于Fe2+。问题3能否将血红蛋白分子中的Fe2+被氧化成Fe3+的过程描述成:“Fe2+首先失去电子被氧化,

然后某物质得到电子,被还原”?为什么?据此分析氧化还原反应中氧化剂得电子和还原剂失

电子的过程有何规律存在?提示

不能。因为氧化剂得电子和还原剂失电子同时发生,所以氧化还原反应中氧化剂得电

子总数等于还原剂失电子总数。讲解分析氧化还原反应的基本规律及应用1.守恒规律还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数,元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总

数。应用:氧化还原反应方程式的相关计算。2.强弱规律氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。应用:比较物质的氧化性或还原性

强弱;判断在一定条件下,某些氧化还原反应能否发生。3.价态规律

应用:判断物质的氧化性、还原性。4.先后规律(1)多种还原剂与一种氧化剂作用时,还原性强的优先被氧化。(2)多种氧化剂与一种还原剂作用时,氧化性强的优先被还原。应用:判断物质的稳定性和反应顺序。例题K2FeO4是一种优良的水处理剂,一种制备方法是将Fe2O3、KNO3、KOH混合共熔,反应

为Fe2O3+3KNO3+4KOH

2K2FeO4+3KNO2+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于该反应的说法不正确的是(

)A.Fe2O3作还原剂,KNO3作氧化剂B.氧化性:KNO3>K2FeO4C.每生成1molK2FeO4,转移6NA个e-D.K2FeO4具有氧化杀菌作用典例呈现C信息提取

利