三課時(shí)馬鞍山二中

第四章鹵素第一節(jié)氯氣三課時(shí)馬鞍山二中第一節(jié)氯氣[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解氯氣的物理性質(zhì);2.掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì);3.初步學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)歸納、推理研究物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)知方法。[學(xué)習(xí)重點(diǎn)]

氯氣的化學(xué)性質(zhì)[學(xué)習(xí)難點(diǎn)]

氯氣的化學(xué)性質(zhì)[復(fù)習(xí)]堿金屬元素包括哪些元素？它們歸為一類的根本原因是什么？鹵素：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)[實(shí)驗(yàn)]觀察氯氣一、氯氣的物理性質(zhì)：黃綠色、有刺激性氣味的氣體，有毒，易液化。氯氣有毒1．在通常情況下,氯氣呈黃綠色；冷卻到-34.6攝氏度，變成液氯，繼續(xù)冷卻到-101攝氏度時(shí)，變成固態(tài)氯。2.氯氣有毒,有劇烈的刺激性。易得到一個(gè)電子，顯-1價(jià)可以失去電子顯正價(jià)，最高價(jià)：+7價(jià)另外還有+1、+3、+5等價(jià)態(tài)。氯元素是活潑的非金屬元素，單質(zhì)易得到電子，顯強(qiáng)氧化性，是強(qiáng)氧化劑。思考：氯氣分子在結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)？1、分子式：Cl2結(jié)論2、Cl結(jié)構(gòu):原子核內(nèi)有17個(gè)質(zhì)子，最外層有7個(gè)電子二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)：

由于氯原子的最外電子層上有7個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中容易結(jié)合1個(gè)電子，使最外電子層達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑，它是一種活潑的非金屬。具體表現(xiàn)在：氯氣跟金屬鈉、銅、鐵的反應(yīng)氯氣跟非金屬氫、磷的反應(yīng)氯氣跟水的反應(yīng)氯氣跟堿的反應(yīng)氯氣跟還原性的離子反應(yīng)氯氣跟氫氣的反應(yīng)氫氣在氯氣燃燒，發(fā)出蒼白色的火焰，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱；生成的氯化氫氣體在空氣中容易跟水蒸氣結(jié)合呈現(xiàn)霧狀?；瘜W(xué)反應(yīng)式為：氯化氫溶解于水即得鹽酸。事實(shí)上，光照也能使氫氣和氯氣的混合氣體發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫氣體。

點(diǎn)燃H2+Cl2═2HCl思考：純凈的氫氣在氯氣中平靜地燃燒，氫氣和氯氣的混合氣體光照發(fā)生爆炸。H2與Cl2的反應(yīng)純凈H2H2與Cl2混合物在Cl2中安靜燃燒強(qiáng)光照射爆炸結(jié)論：條件不同,現(xiàn)象不同,本質(zhì)相同氯氣跟磷的反應(yīng)點(diǎn)燃后的紅磷在氯氣里繼續(xù)燃燒，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成三氯化磷和五氯化磷的混合物，出現(xiàn)白色煙霧?；瘜W(xué)反應(yīng)式為：2P+3Cl2==2PCl3(l)點(diǎn)燃PCl3+Cl2==PCl5(s)討論：amolP與bmolCl2反應(yīng)，生成的產(chǎn)物與a\b關(guān)系？a/b≥2/3產(chǎn)物：PCl3和PCl5a/b≤2/52/5＜a/b＜2/3產(chǎn)物：PCl3產(chǎn)物：PCl5設(shè)PCl3的物質(zhì)的量為x，PCl5的物質(zhì)的量為y則有：x+y=amol3x+5y=2bmolP原子守恒Cl原子守恒氯氣跟金屬鈉的反應(yīng)：鈉在氯氣里劇烈燃燒，并生成白色的氯化鈉晶體?；瘜W(xué)反應(yīng)式為：

氯氣跟金屬銅的反應(yīng)紅熱的銅絲在氯氣里燃燒起來，集氣瓶里充滿棕黃色的煙，即氯化銅晶體顆粒。化學(xué)反應(yīng)式為：氯化銅溶解在水里，成為綠色的氯化銅溶液，溶液濃度不同時(shí)，顏色會(huì)略有不同，稀溶液為藍(lán)色。點(diǎn)燃2Na+Cl2═2NaCl點(diǎn)燃

Cu+Cl2═CuCl2CuCl2=Cu2++2Cl_[CuCl4]2_黃色Cu(H2O)42+藍(lán)色綠色[CuCl4]2_[Cu(H2O)4]2+[Cu(H2O)Cl3]_[Cu(H2O)3Cl]+

氯氣跟金屬鐵的反應(yīng)紅熱的鐵絲在氯氣里燃燒起來，集氣瓶里充滿棕褐色的煙，即氯化鐵晶體顆粒。化學(xué)反應(yīng)式為：氯化鐵溶解在水里，成為棕黃的氯化鐵溶液，溶液濃度不同時(shí)，顏色會(huì)略有不同，稀溶液為黃色。易得電子強(qiáng)氧化性可與大多數(shù)的金屬反應(yīng)

2Fe+3Cl2===2FeCl3點(diǎn)燃氯氣化學(xué)性質(zhì)小結(jié)：氯氣跟水的反應(yīng)：氯氣能溶解于水，在常溫下，1體積的水能夠溶解約2體積的氯氣。氯氣的水溶液叫做氯水。溶解的氯氣能夠跟水發(fā)生反應(yīng)，生成鹽酸和次氯酸（HClO）。次氯酸不穩(wěn)定，容易分解，放出氧氣。次氯酸也是一種強(qiáng)氧化劑，能使染料和有機(jī)色質(zhì)褪色，可用作漂白劑。2HClO═2HCl+O2↑光照Cl2＋

H2O═HCl+HClO次氯酸不穩(wěn)定,易分解,光照下分解更快2HClO=2HCl+O2↑光照思考：怎樣保存氯水？棕色、細(xì)口、密封、低溫[小結(jié)]次氯酸的性質(zhì)：1）弱酸，酸性弱于碳酸2）強(qiáng)氧化性（能漂白、殺菌消毒）3）不穩(wěn)定性（2HClO=2HCl+O2↑）光照[思考]新制氯水如果久置最后成分是什么？※新制氯水的成分：分子：離子：※久置氯水的成分:相當(dāng)于稀鹽酸[思考]如何驗(yàn)證氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物？Cl2

HClO

H2OH+Cl_ClO_OH_(極少)鏈接驗(yàn)證思路檢驗(yàn)HCl檢驗(yàn)HClO??1、檢驗(yàn)H+：2、檢驗(yàn)Cl-：3、檢驗(yàn)HClO

：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：思考：怎么能證明起漂白作用的是HClO

而不是HCl或Cl2？小結(jié)：新制氯水的主要性質(zhì)：1.強(qiáng)氧化性：含Cl2分子，常用新制氯水代替氯氣，如氧化Fe2+，使淀粉—KI溶液變蘭。2.漂白性：含HClO分子，具強(qiáng)氧化性。(非Cl2)3.強(qiáng)酸性：含H+，如與碳酸鹽、Mg反應(yīng)產(chǎn)生大量的氣體等。4.沉淀劑：含有Cl-，遇Ag+時(shí)能產(chǎn)生沉淀。氯氣跟堿的反應(yīng)：思考？Cl2和NaOH溶液如何反應(yīng)呢？思路：Cl2+H2O==HCl+HClONaOH+HCl==NaCl+H2ONaOH+HClO==NaClO+H2O+Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O（氧化劑還原劑）（還原產(chǎn)物）（氧化產(chǎn)物）Cl2+2OH-==Cl-

+ClO-+H2O應(yīng)用氯氣跟堿的反應(yīng)：氯氣跟堿溶液起反應(yīng)，生成次氯酸鹽和金屬氯化物。由于次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定，易保存，工業(yè)上常用氯氣和消石灰（氫氧化鈣）制成漂白粉。用化學(xué)方程式簡(jiǎn)單表示如下：

2Ca(OH)2+2Cl2

═Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉是次氯酸鈣和氯化鈣的混合物，有效成分是次氯酸鈣。當(dāng)漂白粉漂白的時(shí)候，次氯酸鈣跟稀酸或空氣里的二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)，生成次氯酸進(jìn)行漂白。

Ca(ClO)2+2HCl═CaCl2+2HClOCa(ClO)2＋CO2+H2O═CaCO3+

2HClO思考：1、怎樣保存漂白粉？2、怎樣檢驗(yàn)漂白粉是否變質(zhì)？3、漂白粉本身有漂白作用嗎？(2HClO==2HCl+O2↑)光照主要成分：Ca(ClO)2和CaCl2有效成分：Ca(ClO)2漂白原理：次氯酸鹽與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)釋放出HClO而起漂白作用Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓

+2HClO漂白粉制法：Cl2與石灰乳作用(較強(qiáng)酸)(較弱酸)三、氯氣的用途Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+Cl2+S2-=S↓+2Cl-Cl2+2I-=2Cl-+I2用于自來水的殺菌消毒，1升水里約通人0.002克氯氣。用于工業(yè)上制鹽酸和漂白粉。用于制造多種農(nóng)藥，制造氯仿等有機(jī)溶劑。所以，氯氣是一種重要的化工原料。氯氣跟還原性的離子的反應(yīng)：思考：Cl2消毒安全嗎？最新研究發(fā)現(xiàn)Cl2與水中的CH4反應(yīng)生成CH3Cl對(duì)人體有害，目前一些發(fā)達(dá)地區(qū)已改用ClO2

自來水的消毒劑，無毒，消毒效率高。Cl2與ClO2消毒效率的比較：Cl22Cl-得電子數(shù)ClO2Cl-得電子數(shù)71267.55m2m/71m5m/67.5ClO2與Cl2的消毒效率之比：5m/67.52m/71=2.632NaClO3+4HCl===2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O△2NaClO3+Na2SO3+H2SO4===2Na2SO4+2ClO2↑+H2O練習(xí)1.比較液氯、氯水、氯氣的異同：2、下列說法正確的是（）A：常溫下氯水的PH值小于7B：燃燒不一定要有氧氣參與C：干燥的氯氣不能使有色的布條褪色，液氯能使有色布條褪色D：用排水法可收集到純凈的氯氣

AB3.關(guān)于氯離子的說法，正確的是（）A.Cl-呈黃綠色B.Cl-有毒C.Cl-具有氧化性D.Cl-比Cl穩(wěn)定4.關(guān)于氯水的敘述正確的是（）A.氯水只含Cl2和H2O兩種分子B.新制氯水可使紅色石蕊試紙先變藍(lán)后褪色C.光照氯水有氣泡放出，該氣體為Cl2D氯水放置數(shù)天后，PH值變小，幾乎無漂白性DD5、怎樣用最簡(jiǎn)單的方法鑒別新制的氯水與久置的氯水？紫色石蕊AgNO3（aq）Na2CO3（aq）現(xiàn)象反應(yīng)微粒6、填出氯水與某些物質(zhì)反應(yīng)的現(xiàn)象和微粒：先變紅后褪色H+使變紅HClO漂白白色沉淀Cl-與Ag+生成AgCl有氣泡H+與CO32-反應(yīng)生成CO2（1）看顏色。（2）聞氣味（3）滴加石蕊試液，若先變紅后褪色，是新制的氯水，若只顯紅色，是久置的氯水。7.下列物質(zhì)屬于純凈物的是（）A.液氯B.氯水C.漂白粉D.鹽酸8.在一密閉容器中盛有mLCl2和H2的混合氣體，用電火花引燃后，恢復(fù)到原狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)混合氣體仍為mL，用足量的NaOH溶液吸收引燃后的氣體，結(jié)果氣體被完全吸收，由上可知原混合氣體中Cl2和H2的物質(zhì)的量之比可能是（）

A、Cl2:H2=1︰1B、Cl2:H2＜1︰1C、Cl2:H2≥1︰1D、Cl2:H2≤1︰1AC四、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法(討論)實(shí)現(xiàn)Cl

Cl

Cl的轉(zhuǎn)化，分別需加入氧化劑還是還原劑?-10+1(指出)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣常用MnO2和濃鹽酸為原料(反應(yīng)需加熱)(討論)能用實(shí)驗(yàn)室制氧氣或氫氣的裝置嗎?(指出)屬固+液→混合加熱反應(yīng)(討論)(討論)怎樣除雜質(zhì)？尾氣怎樣處理？(討論)怎樣收集Cl2？Cl2的制備、提純、吸收怎樣檢查裝置的氣密性？制得的氯氣中有哪些雜質(zhì)？用什么方法收集氯氣？余氣如何處理？制取氯氣演示除HCl除H2O五、氯離子的檢驗(yàn)[實(shí)驗(yàn)4-6]觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象HCl(aq)------------------------AgNO3(aq)HNO3(aq)NaCl(aq)------------------------Na2CO3(aq)------------------------寫出離子方程式Cl-+Ag+=AgCl↓CO32-+2Ag+=Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2

↑+H2O白色沉淀白色沉淀

白色沉淀

沉淀不消失沉淀不消失沉淀消失[小結(jié)]氯離子的檢驗(yàn)：（2）操作：先滴入稀硝酸，再滴入硝酸銀溶液。即：待測(cè)液加稀硝酸無明顯現(xiàn)象加硝酸銀溶液白色沉淀（1）試劑：稀硝酸、硝酸銀溶液。（3）結(jié)論：待測(cè)液中含有Cl-。（4）離子反應(yīng)：Cl-+Ag+=AgCl↓（5）稀硝酸的作用：排除CO32-等離子的干擾。練習(xí)：1、久置氯水中溶質(zhì)的主要成分是（）

A.Cl2

HClOB.HClOC.Cl2

HClOHClD.HCl2、檢驗(yàn)?zāi)骋蝗芤褐惺欠窈蠧l-，試劑是

()A、先加稀硝酸，再加AgNO3(aq)B、先加稀鹽酸，再加AgNO3(aq)C、AgNO3(aq)D、先加稀硫酸，再加AgNO3(aq)DA3、用Cl2消毒的自來水配制下列溶液，不會(huì)引起藥品變質(zhì)的是（）ANaClBAgNO3CNaOHDCa(OH)24、下列物質(zhì)中，不能使有色布條褪色的是（）ANaClO(aq)BCa(ClO)2(aq)C氯水DCaCl2AD5、如右圖裝置，你能舉出它的幾種常見用途嗎？

[小結(jié)]

Cl最外層有7個(gè)電子易得1個(gè)電子性質(zhì)活潑，具強(qiáng)氧化性結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)1、2、氣體的制備、除雜、收集和余氣處理裝置

總結(jié)：Cl2、HClO、H2O、Cl-、H+、ClO-、OH-氯氣液氯氯水組成均為Cl2分子，是純凈物Cl2溶于水得到的混合物成分

Cl2（g）Cl2（l）氯水的成分固+液→不加熱如制氫氣固+固→加熱如制氧氣固+液→加熱如制氯氣、氯化氫等常見制氣裝置：洗氣瓶：盛液體試劑干燥管：盛固體試劑U型管：盛固體試劑除雜、干燥裝置：常見氣體收集裝置：常見余氣處理裝置：MnO2+4HCl（濃）=MnCl2+2H2O+Cl2↑實(shí)驗(yàn)室還可用KMnO4或KClO3或Ca(ClO)2代替MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣(不需加熱)2KMnO4+16HCl(濃)=2