氯气的性质+高一上学期化学人教版必修第一册

第二章第二节

氯及其化合物第1课时

氯气的性质一、氯元素在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。氯是一种重要的“成盐物质”海水盐湖盐矿氯气和钠单质一样都很活泼，自然界中氯元素以化合态形式存在，主要以NaCl形式存在，自然界中不存在游离态。氯气的应用氯的单质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。盐酸有机溶剂染料农药药品18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。受当时流行学说的影响，舍勒未能确认这种气体。直到1810年，英国化学家戴维才确认这种气体是一种新元素组成的单质——氯气。瑞典化学家舍勒英国化学家戴维氯气的发现氯气的命名1810年，英国化学家戴维以大量事实为依据，确认黄绿色气体是一种新元素组成的单质，并将这种元素命名为chlorine。这一名称来自希腊文，有“绿色”的意思。中文译名曾为“绿气”，后改为“氯气”。氯气的命名二、氯气的物理性质①形态：气体

②颜色：黄绿色③熔点：-101℃

④沸点：-34.6℃⑤密度：3.214g/L(0℃;空气密度：1.293kg/L)物理性质：氯气为黄绿色有刺激性气味的有毒气体，熔沸点低，密度比空气大，能溶于水(1:2)，易溶于CCl4(有机溶剂)，不溶于饱和食盐水。

氯气有毒，人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激，引起咳嗽和胸部疼痛，吸入大量氯气会中毒致死。注意事项：(1)氯气能溶于水，收集氯气不能用排水法，常用排饱和食盐水法或向上排空气法。(2)氯气有毒，闻氯气气味的方法：稍打开玻璃片，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。(3)Cl2易液化（液氯），是纯净物，可用钢瓶贮存。二、氯气的物理性质+17Cl287得e-+17Cl-288

观察氯的原子结构示意图，你能预测出氯气的性质吗？从氯的原子结构来看，它的原子的最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子，使最外电子层达到8个电子的稳定结构。氯气是很活泼的非金属单质，具有强氧化性。三、氯气的化学性质氯气能与大多数金属化合，生成金属氯化物。例如，钠、铁、铜等都能与氯气在加热条件下发生反应。三、氯气的化学性质1.氯气与金属单质(钠、铁、铜)实验内容实验步骤现象实验结论(化学反应方程式)氯气与钠将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在受热熔化的钠球上方氯气和铁丝用坩埚钳夹住烧得红热的细铁丝伸入充满氯气的集气瓶中(瓶内保留少量食盐水)氯气和铜丝用坩埚钳夹住烧得红热的细铜丝伸入充满氯气的集气瓶中(瓶内保留少量食盐水)熔化的钠球与氯气剧烈燃烧，发出黄光，产生白烟剧烈燃烧，产生棕红色烟，产物溶于水，溶液呈棕黄色剧烈燃烧，产生棕黄色烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色1.氯气与金属单质(钠、铁、铜)2Na＋Cl2

2NaClΔ2Fe＋3Cl2

2FeCl3Δ+3Cu＋Cl2

CuCl2Δ+2三、氯气的化学性质2.氯气与非金属单质(H2)[实验2-7]在空气中点燃氢气，然后将导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。

注意点：①点燃氢气前必需验纯（所有的可燃性气体点燃前都需要验纯）②HCl气体溶于水，就成为我们常用的盐酸（混合物）。实验内容实验步骤现象实验结论(化学反应方程式)氯气与氢气在空气中点燃(验纯后)氢气，然后把通氢气的导管伸入盛有氯气的集气瓶中纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰。集气瓶瓶口上方产生白雾2H2＋Cl2

2HCl点燃我们以前学过的燃烧反应，都是物质在氧气中的燃烧。现在又观察到了H2在Cl2中的燃烧。你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？①燃烧不一定要有氧气参与。任何发光、发热的氧化还原反应，都是燃烧。②Cl2和O2相似，既能和金属反应，也能和非金属反应，是一种活泼的非金属单质。具有强氧化性。③任何可燃物的燃烧都要经历氧化分解、着火、燃烧等阶段。启示：三、氯气的化学性质实验内容原理（化学反应方程式）①与金属钠加热生成NaCl②与金属铁加热生成FeCl3③与金属铜加热生成CuCl2④与氢气加热生成HCl白烟棕红色烟棕黄色烟白雾描述现象时注意区分“烟”和“雾”：烟是固体小颗粒，雾是液体小液滴。归纳总结2H2＋Cl2

2HCl点燃2Na＋Cl2

2NaClΔ2Fe＋3Cl2

2FeCl3ΔCu＋Cl2

CuCl2Δ三、氯气的化学性质3.氯气与水(H2O)目前，很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒，我们偶尔闻到的自来水散发出的刺激性气味就是余氯的气味。为什么可以用氯气杀菌、消毒呢？在25℃时，1体积的水可以溶解约2体积的氯气，氯气的水溶液称为氯水。常温下，溶于水中的部分氯气会与水发生反应，生成盐酸和次氯酸。Cl2+H2O⇌HCl+HClO次氯酸三、氯气的化学性质3.氯气与水(H2O)氯气可以杀菌、消毒，正是因为氯气与水反应产生的次氯酸。次氯酸具有强氧化性，因此，次氯酸能氧化杀菌。注意：反应中“⇌”，表示该反应为可逆反应。可逆反应：指在同一反应条件下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行。氯气是纯净物，是气态氯单质。液氯是纯净物，是液态氯单质，和氯气化学式一致都是Cl2。氯水是混合物，氯气溶于水形成的。氯水含有“三分子，四离子”三分子：Cl2、HClO、H2O；

四离子：H+、Cl－、ClO－、OH－概念辨析

氯气、液氯和氯水Cl2+H2O⇌HCl+HClO

离子方程式：Cl2+H2O⇌H++Cl－+HClO新的自来水消毒剂使用氯气对自来水消毒时，氯气会与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物可能对人体有害。所以，国家规定了饮用水中余氯含量的标准；而且已经开始使用新型的自来水消毒剂，如二氧化氯、臭氧等。新型消毒剂次氯酸的化学性质补充：

氯水性质--漂白性2.有色纸条湿润时有何变化？1.有色纸条干燥时有何变化？3.有何结论？[实验2-8(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。结论：干燥的氯气不具有漂白性，不能使有色纸条褪色

氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，

次氯酸有漂白性，可使有色纸条褪色。Cl2

+H2O⇌HCl+HClO现象：干燥的红纸条不褪色，而湿润的红纸条褪色实验操作

实验现象干燥的红纸条_______，而湿润的红纸条_____实验结论干燥的Cl2___漂白性，氯气能与水反应，且产生的新物质(HClO)____漂白性a.在研究氯气的溶解性时，发现氯水性质的颜色变浅，

（“能”或“不能”）预测与水发生反应。b.实验探究不褪色褪色无有能练习1：实验探究：氯气与水能否反应[实验2-8(2)]将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。1.氯水性质--漂白性思考：干燥的氯气为什么使有色鲜花变色了？有色鲜花放入干燥氯气的集气瓶鲜花变色了结论：干燥的氯气不具有漂白性，氯气和鲜花中的水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有漂白性，可使有色鲜花中的有机色素褪色。次氯酸的化学性质性质应用或原理①强氧化性（漂白、消毒）做棉、麻、纸张漂白剂；做消毒剂②弱酸性③不稳定性次氯酸的化学性质2HClO

2HCl+O2↑光照比碳酸弱：H2CO3>HClO名称新制氯水久置氯水液氯物质类别混合物混合物纯净物所含微粒Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H＋、Cl－、OH－、H2OCl2颜色浅黄绿色无色黄绿色新制氯水、久置氯水和液氯的比较次氯酸分解产物验证

数字化实验将实验传感器、数据采集器和计算机相连，采集各物理量（如pH、温度、压强、电导率等）变化的数据并纪录和呈现，通过软件分析获得结论。pH传感器氯离子传感器氧气传感器课本P482HClO

2HCl+O2↑光照Cl2

+H2O⇌HCl+HClO练习(改编)用强光照射广口瓶中新制氯水时所获图像如图所示。下列纵坐标代表的物理量与图像不相符的是( )。A.溶液的pHB.溶液中氢离子的数目C.瓶中氧气的体积分数D.溶液的导电能力A随堂演练思考：我们知道氯水可做漂白剂和消毒剂，但有效成分次氯酸具有不稳定性，那如何改良呢？最初，人们直接用氯水作漂白剂，但因氯气的溶解度不大，而且生成的次氯酸不稳定，难以保存，使用起来很不方便，效果也不理想。在Cl2与水反应原理的基础上，人们制得了次氯酸钠、次氯酸钙等具有漂白作用的次氯酸盐。Ca(ClO)2NaClO常温下，将Cl2通入NaOH溶液中，可以得到以NaClO为有效成分的漂白液。你能书写出正确的反应式吗？Cl2+2NaOH——NaCl+NaClO+H2O有效成分：NaClO+H2O+CO2=HClO+

NaHCO34.氯气与碱反应三、氯气的化学性质漂白液起漂白作用原理：NaClO主要成分：NaCl和NaClO离子方程式：Cl2+2OH－==Cl－+ClO－+H2O应用：制漂白液或“84消毒液”歧化常温下，将Cl2通入石灰乳中，就能得到Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉。你能书写出正确的反应式吗？2Cl2+2Ca(OH)2

——Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉起漂白作用原理：Ca(ClO)₂+H2O+CO2=2HClO+CaCO3↓4.氯气与碱反应三、氯气的化学性质有效成分：Ca(ClO)主要成分：CaCl2和Ca(ClO)2离子方程式：Cl2+Ca(OH)2

==Cl－+ClO－+CaH2O应用：制漂白粉或漂粉精为什么要用次氯酸盐取代次氯酸做漂白剂？HClO不稳定，难以保存。NaClO比HClO稳定得多，虽然NaClO也会分解，但它的水溶液在低温存放三年才分解一半。NaClO失效原因：NaClO+H2O+CO2=HClO+

NaHCO3;2HClO==HCl+O2↑光照Ca(ClO)₂失效原因：Ca(ClO)₂+H2O+CO2=2HClO+CaCO3↓;2HClO==HCl+O2↑光照次氯酸盐保存方法：密封、避光并置于阴凉干燥处保存。4.氯气与碱反应三、氯气的化学性质漂粉精、漂白液、漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂。用作消毒剂用作漂白剂次氯酸盐的应用非金属氯的性质黄绿色气体，气味大，有毒易溶于水，熔点：-101℃，沸点：-34.6℃物理性质与金属的反应化学性质与金属钠加热生成NaCl与水的反应与水反应生成次氯酸与金属铁加热生成FeCl3与金属铜加热生成CuCl2与氢气加热生成HCl与非金属的反应与碱的反应生成次氯酸钙、次氯酸钠，用于制作漂白液、漂白粉。氯气的实验室制法：

MnO2+4HCl(浓)——MnCl2+Cl2+2H2O归纳总结氯离子的检验对于可溶性氯化物中的氯离子，可以用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“X”)。(1)氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质。(

)(2)新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色。(

)(4)光照氯水有气泡逸出,该气体是氯气。 (

) (5)新制氯水必须用棕色瓶密封保存。 (

) (6)漂白粉是一种纯净物。 (

) (7)久置氯水酸性减弱。 (

) X√X√XX随堂演练2.工业上将氯气通入冷的石灰乳中制备漂白粉,一种简单的制备流程如图所示。下列有关说法正确的是(

)。A.漂白粉的水溶液能导电,则漂白粉为电解质B.“反应”中Cl2是氧化剂,Ca(OH)2是还原剂C.漂白粉是比氯水更稳定的漂白剂D.工业上制备漂白粉的离子方程式为2OH¯+Cl