【課件】氯及其化合物 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊

第二章海水中的重要元素鈉和氯第二節(jié)氯及其化合物在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，還存在于陸地的鹽湖和鹽礦中。氯是一種重要的“成鹽物質(zhì)”海水鹽湖鹽礦一、氯氣的性質(zhì)一、氯氣的性質(zhì)氯的單質(zhì)氯氣是一種重要的化工原料。大量用于制造鹽酸、有機(jī)溶劑、農(nóng)藥、染料和藥品等。鹽酸有機(jī)溶劑染料農(nóng)藥藥品1774年舍勒在研究軟錳礦時，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)他使軟錳礦和濃鹽酸混合加熱時，產(chǎn)生了一種黃綠色的具有刺激性氣味的氣體。但在當(dāng)時并沒有氯元素的概念，在燃素說的大環(huán)境下，舍勒認(rèn)為這種氣體是一種化合物，故稱之為“氧化鹽酸”。他想盡了一切辦法也不能從氧化鹽酸中把氧奪取出來，因而他懷疑氧化鹽酸中根本沒有氧的存在，很有可能是一種單質(zhì)。直到了1810年，戴維才證明了氧化鹽酸是一種新的元素形成的單質(zhì)，他將這種元素命名為chlorine，愿意為綠色，中文譯名為氯。舍勒制備出“氧化鹽酸”之后，把它溶解在水里，發(fā)現(xiàn)在這種水溶液對紙張、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用，并且他還發(fā)現(xiàn)“氧化鹽酸“能與金屬或者非金屬單質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。一、氯氣的性質(zhì)思維啟迪一、氯氣的性質(zhì)閱讀課本41-42頁內(nèi)容，試描述氯氣有哪些物理性質(zhì)？①熔點(diǎn)：-101℃②沸點(diǎn)：-34.6℃③密度：3.214g/L(0℃)顏色狀態(tài)氣味毒性密度溶解性

色___________________________1體積的水溶解約

體積的氯氣黃綠氣體刺激性氣味有毒比空氣大21、氯氣的物理性質(zhì)一、氯氣的性質(zhì)[思考]初中的時候，我們已經(jīng)知道了氯原子的結(jié)構(gòu)。請畫出其原子結(jié)構(gòu)示意圖。并結(jié)合已有知識，預(yù)測氯氣的性質(zhì)。氯氣性質(zhì)的理論分析從物質(zhì)分類的角度分析：氯氣屬于非金屬單質(zhì)從氧化還原的角度分析：氯氣一定具有氧化性極易得到1個電子ClCl－氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的非金屬單質(zhì)，它具有很強(qiáng)的氧化性。一、氯氣的性質(zhì)2、化學(xué)性質(zhì)（1）氯氣與金屬、非金屬單質(zhì)的反應(yīng)氯氣能與大多數(shù)金屬化合，生成金屬氯化物。2Na+Cl22NaCl氯氣可與大多數(shù)金屬化合，顯強(qiáng)氧化性，把變價金屬氧化成最高價態(tài)。

Cu+Cl2CuCl22Fe+3Cl22FeCl3產(chǎn)生白煙產(chǎn)生棕褐色的煙，溶于水得棕黃色溶液產(chǎn)生棕黃色的煙，溶于水得藍(lán)綠色溶液一、氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)2-7：氫氣在氯氣中燃燒氯氣與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)2、化學(xué)性質(zhì)氫氣在氯氣中安靜的燃燒，發(fā)出蒼白色的火焰，在集氣瓶口有白霧生成H2＋Cl2===2HCl點(diǎn)燃HCl氣體溶于水，就成為我們常用的鹽酸。（1）氯氣與金屬、非金屬單質(zhì)的反應(yīng)我們以前學(xué)過的燃燒反應(yīng)，都是物質(zhì)在氧氣中的燃燒?，F(xiàn)在又觀察到了Fe、Cu、Na、H2在Cl2中的燃燒。思考·討論你對燃燒的條件及其本質(zhì)有什么新的認(rèn)識？一、氯氣的性質(zhì)②任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)，都是燃燒。①燃燒不一定要有氧氣參與。③燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)目前，很多自來水廠用氯氣來殺菌、消毒，我們偶爾聞到的自來水散發(fā)出的刺激性氣味就是余氯的氣味。在25℃時，1體積的水可以溶解約2體積的氯氣，氯氣的水溶液稱為氯水。思考·討論氯氣溶于水為什么能殺菌、消毒呢？一、氯氣的性質(zhì)一、氯氣的性質(zhì)（Cl2自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)）（2）與水的反應(yīng)：2、化學(xué)性質(zhì)HClO是次氯酸，是一元弱酸，具有強(qiáng)氧化性，能夠殺死水中的病菌起到消毒的作用，因此很多自來水廠會用氯氣消毒殺菌Cl2+H2OHCl+HClO失去e-,化合價升高，被氧化得到e-,化合價降低，被還原（歧化反應(yīng)）一、氯氣的性質(zhì)有科學(xué)家提出，用氯氣進(jìn)行自來水消毒時會產(chǎn)生對人體有害的有機(jī)氯化物國家規(guī)定了自來水中余氯含量的標(biāo)準(zhǔn)，同時也在積極研究新型自來水消毒劑（ClO2、O3等）思考·討論你能得到什么啟示嗎？啟示1：科學(xué)是把雙刃劍，有利也有弊。啟示2：只要弄清楚了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，就能通過控制氯氣的用量達(dá)到理想的效果。啟示3：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，我們可以尋找氯氣的替代品來解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。一、氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論干燥的有色布條不褪色干燥氯氣不具有漂白性濕潤的有色布條褪色氯水具有漂白性【實(shí)驗(yàn)2-8】觀察實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論濕潤的有色布條干燥的有色布條次氯酸的強(qiáng)氧化性還能使某些染料和有機(jī)色素褪色，具有漂白性，因此，次氯酸可用作棉、麻和紙張的漂白劑。一、氯氣的性質(zhì)次氯酸是很弱的酸，只存在于水溶液中。次氯酸不穩(wěn)定，在光照下容易分解放出氧氣。2HClO2HCl+O2↑次氯酸（HClO）的性質(zhì)3.強(qiáng)氧化性，有漂白性，有殺菌消毒的作用。1.弱酸性，酸性比碳酸還要弱2.不穩(wěn)定性，見光易分解2HClO===2HCl+O2↑光照【思考】新制的氯水中有哪些微粒？久置氯水的成分又是什么？最初，人們直接用氯水作漂白劑，但因氯氣的溶解度不大，而且生成的次氯酸不穩(wěn)定，難以保存，使用起來很不方便，效果也不理想。在Cl2與水反應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，人們制得了次氯酸鈉、次氯酸鈣等具有漂白作用的次氯酸鹽。思維啟迪Ca(ClO)2NaClO一、氯氣的性質(zhì)常溫下，將Cl2通入NaOH溶液中，可以得到以NaClO為有效成分的漂白液。Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O常溫下，將Cl2通入石灰乳中，就能得到Ca(ClO)2為有效成分的漂白粉。2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O（3）

氯氣與堿的反應(yīng)寫出氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，推斷氯氣與堿反應(yīng)可能會有幾種產(chǎn)物？寫出化學(xué)方程式一、氯氣的性質(zhì)2、化學(xué)性質(zhì)①漂白粉的漂白原理：漂白液、漂白粉、漂白精的漂白原理相同，在酸性條件下生成有漂白、消毒作用的次氯酸（HClO）Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO(家用漂白、消毒)Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO(工業(yè)漂白)②漂白粉放置在空氣在中失效的原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO2HClO===2HCl+O2↑光照所以漂白粉應(yīng)避光密封存放于干燥處一、氯氣的性質(zhì)Cl元素原子結(jié)構(gòu)氯氣物理性質(zhì)與水反應(yīng)強(qiáng)氧化性最外層有7個電子，易得到1個電子化學(xué)性質(zhì)與堿反應(yīng)次氯酸一種黃綠色有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，可溶于水與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、還原性化合物Cl2+H2O=HCl+HClO制取漂白粉、漂白液強(qiáng)氧化性、弱酸性、不穩(wěn)定性一、氯氣的性質(zhì)小結(jié)二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法資料：1774年舍勒在研究軟錳礦（主要成分是MnO2）時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他使軟錳礦和濃鹽酸混合加熱時，產(chǎn)生了一種黃綠色的具有刺激性氣味的氣體。但在當(dāng)時并沒有氯元素的概念，在燃素說的大環(huán)境下，舍勒未能確認(rèn)這種氣體認(rèn)，暫時稱之為“氧化鹽酸”。直到了1810年，戴維才證明了“氧化鹽酸”一種新的元素形成的單質(zhì)，他將這種元素命名為chlorine，愿意為綠色，中文譯名為氯。舍勒（1742-1786）MnO2+4HCl(濃)===MnCl2+Cl2↑+2H2O二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法①M(fèi)nO2+4HCl(濃)

MnCl2+Cl2↑+2H2O1.反應(yīng)原理因?yàn)橄←}酸的還原性比濃鹽酸弱，稀鹽酸不能被MnO2氧化得到Cl2。隨著反應(yīng)的進(jìn)行鹽酸濃度變小，故MnO2足量時，鹽酸也無法反應(yīng)完。②2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O③KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O2e-酸性、還原性可以用稀鹽酸來代替濃鹽酸制取氯氣嗎？可以用其他氧化劑來代替MnO2嗎？可以，KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等也可作該反應(yīng)的氧化劑。二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件發(fā)生裝置圖【回憶初中學(xué)習(xí)過的氣體實(shí)驗(yàn)室制法，根據(jù)下表的要求進(jìn)行梳理】CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O固體+液體2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑Δ固體+固體固體+液體不加熱加熱不加熱O2O22H2O2=====

2H2O+O2↑MnO2實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置，應(yīng)該根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和條件來決定根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的原理，應(yīng)該選用上面哪個裝置呢？二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O固+液氣分液漏洞和圓底燒瓶中分別加入什么試劑？分液漏斗中加入濃鹽酸，圓底燒瓶中加入二氧化錳固體圓底燒瓶實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O1.Cl2密度比空氣大2.Cl2難溶于飽和食鹽水飽和食鹽水對于氣體的收集常采用排空氣法和排水法向上排空氣法實(shí)驗(yàn)的收集裝置二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法用NaOH進(jìn)行吸收Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2有毒，會污染空氣實(shí)驗(yàn)室制氯氣是否需要進(jìn)行尾氣吸收？如果需要，那該用什么吸收氯氣呢？二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法按照這種方法得到的氯氣會有什么雜質(zhì)呢？實(shí)驗(yàn)的除雜裝置MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O易揮發(fā)

(HCl、水蒸氣）飽和食鹽水濃硫酸后→→二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置選擇的根據(jù)發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置【請根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)室制取氯氣裝置的選擇，填寫下表】反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件氣體和雜質(zhì)的性質(zhì)氣體密度、氣體在水中的溶解度、是否與水反應(yīng)氣體性質(zhì)三、氯離子的檢驗(yàn)?zāi)硨W(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置用于制備純凈的氯氣。請指出其中的錯誤。小試牛刀三、氯離子的檢驗(yàn)【2-8】觀察實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并寫出其中涉及到的離子方程式試管中的物質(zhì)現(xiàn)象離子方程式稀鹽酸NaClNa2CO3加入硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀加入稀硝酸后，沉淀不溶解加入硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀加入稀硝酸后，沉淀不溶解加入硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀加入稀硝酸后，沉淀溶解2Ag++CO32-=Ag2CO3↓Ag+＋Cl-=AgCl↓Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2OAg+＋Cl-=AgCl↓CO32-的存在對于Cl-的檢驗(yàn)是一種干擾三、氯離子的檢驗(yàn)取少量待檢液于一潔凈試管中；在待檢液中滴入適量稀硝酸，使其酸化；1234加入幾滴AgNO3溶液；觀察現(xiàn)象。排除CO32－等的干擾若產(chǎn)生白色沉淀，則可判斷待檢液中含有Cl－。三、氯離子的檢驗(yàn)例：有一包白色固體，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一種或幾種，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：①溶于水，得無色溶液；②在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；③再滴加稀硝酸，沉淀量減少但不完全消失，同時有氣泡生成。根據(jù)上述現(xiàn)象判斷：(1)白色固體一定含有的成分是_____________，可能含有的成分是_______；(2)請寫出上述實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________________________。KCl和K2CO3KNO32Ag++CO32-=Ag2CO3↓Ag+＋Cl-=AgCl↓Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O被溶解的是Ag2