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課時2 氯氣的性質(zhì)
1.通過實(shí)驗(yàn)了解氯及其化合物的主要性質(zhì)。
2.了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在環(huán)境保護(hù)中的重要價值。
3.認(rèn)識氯及其化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。
1. 為什么氯氣可作為生化武器？
2. 為什么要逃往地勢更高的地方呢？
3. 為什么濕毛巾在一定程度上可以防止氯氣中毒？濕毛巾上還可以蘸取什么溶液呢？
4.這其中包含了氯氣的哪些性質(zhì)呢？
一、氯氣的物理性質(zhì)
顏色 氣味 狀態(tài) 密度 溶解性 毒性
______ 刺激性 氣體 比空氣___ 1體積水溶解約2體積Cl2 有毒
黃綠色
大
液氯——氯氣的液態(tài)形式，純凈物
氯氣
液氯
-34.6℃
二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
Cl
Cl－
得 e－
+17
2
8
7
+17
2
8
8
易得電子
易得電子 → 具有強(qiáng)氧化性 → Cl2是強(qiáng)氧化劑
1. 氯原子結(jié)構(gòu)
氯原子的結(jié)構(gòu)
氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖：__________，易_______1個電子。
得到
8
得到e-
氧化性：物質(zhì)得電子的能力。
思考1：氯氣具有氧化性，在化學(xué)反應(yīng)有得電子的能力，哪些物質(zhì)能夠提供電子呢？
氯氣的性質(zhì)：氧化性
O
O2-
8
得到2e-
氧氣具有氧化性，能與金屬、非金屬發(fā)生反應(yīng)
氯氣具有氧化性，也能與金屬、非金屬發(fā)生反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)探究
氯氣與鈉的反應(yīng)
氯氣與鐵的反應(yīng)
氯氣與銅的反應(yīng)
2. 與金屬單質(zhì)的反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)序號 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 推測生成物 用化學(xué)方程式表示
實(shí)驗(yàn)1
實(shí)驗(yàn)2
實(shí)驗(yàn)3
Cu + Cl2 CuCl2
點(diǎn)燃
點(diǎn)燃
2Fe+3Cl2 2FeCl3
點(diǎn)燃
2Na+Cl2 2NaCl
氯氣可與大多數(shù)金屬化合，顯強(qiáng)氧化性，把變價金屬氧化成高價態(tài)
生成白色煙
生成棕褐色煙
生成棕黃色煙
生成氯化鈉
生成氯化鐵
生成氯化銅
2. 與金屬單質(zhì)的反應(yīng)
H2 + Cl2 === 2HCl
點(diǎn)燃
安靜燃燒，蒼白色火焰，瓶口有白霧，生成刺激性氣味氣體
H2 + Cl2 === 2HCl
光照
若混合后光照，劇烈爆炸，瓶口有白霧
與H2反應(yīng)
反應(yīng)條件不同，現(xiàn)象不同，但產(chǎn)物相同
3. 與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)
氯氣與氫氣的反應(yīng)
氯氣與白磷的反應(yīng)
H2 + Cl2 2HCl
點(diǎn)燃
燃燒：
所有發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都可以叫做燃燒。
燃燒不一定有氧氣參加。
燃燒的本質(zhì)是發(fā)生了氧化還原反應(yīng).
3. 與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)
為什么同樣是氫氣和氯氣反應(yīng)，表現(xiàn)出的現(xiàn)象卻不同呢？
在點(diǎn)燃條件下，氫氣從導(dǎo)管中導(dǎo)出，與氯氣的接觸面積很小。
在光照條件下，氫氣和氯氣充分混合，接觸面積很大。
接觸面積越大，反應(yīng)越劇烈。
描述反應(yīng)現(xiàn)象要注意的事項(xiàng)：
煙：固體小顆粒分散在空氣中(NaCl、FeCl3、CuCl2)
霧：小液滴分散在空氣中（HCl）
2. 不要把現(xiàn)象和結(jié)果混淆
不要說成是：有氯化鈉生成。
（這是反應(yīng)的結(jié)果）
1. 區(qū)分煙和霧：
氯氣與鈉反應(yīng)的現(xiàn)象是：黃色火焰，有白煙產(chǎn)生
與鈉反應(yīng)
與鐵反應(yīng)
化學(xué)方程式：
2Fe＋3Cl2=====2FeCl3
與銅反應(yīng)
化學(xué)方程式：
Cu＋Cl2=====CuCl2
生成棕黃色煙
化學(xué)方程式：
2Na＋Cl2=====2NaCl
有白煙生成
生成棕褐色煙
氯氣具有較強(qiáng)的氧化性，常用作做氧化劑
與氫氣反應(yīng)
點(diǎn)燃
H2＋Cl2======2HCl
化學(xué)方程式：
發(fā)出蒼白色火焰
觀察與比較
氯水中存在氯氣分子
比較水溶液與原氯氣的顏色，可得出什么結(jié)論？
氯氣是黃綠色氣體，氯水呈黃綠色
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。
舍勒把氯氣溶解在水里進(jìn)行進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)這種水溶液對紙張、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用，所以他認(rèn)為這種氯氣具有漂白性。
法國化學(xué)家貝托萊聽說舍勒發(fā)現(xiàn)了新氣體，就根據(jù)自己的想法繼續(xù)進(jìn)行新氣體的研究，最終他提出真正具有漂白作用的物質(zhì)不是這種純凈的氣體，而是它的水溶液。
誰的觀點(diǎn)正確？
舍勒用氯氣作了種種實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)它可溶于水，使水略有酸味；具有漂白作用，能使藍(lán)色的紙條幾乎變白，又能漂白有色花朵和綠葉。
化學(xué)史
疑惑1：氯氣具有漂白作用還是氯水具有漂白作用？
取干燥的和濕潤的有色紙條(或布條)各一條。分別放入兩個盛有干燥氯氣的集氣瓶中，蓋上玻璃片，觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
干燥的氯氣與干燥的有色試紙
干燥的氯氣與濕潤的有色試紙
有色試紙無變化
有色試紙褪色
干燥的氯氣無漂白性
氯水有漂白性
疑惑2：氯水中是否只含Cl2和H2O？氯氣溶于水后有沒有和水反應(yīng)？
水沒有漂白性，氯氣分子沒有漂白性。
氯氣和水反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？
因此氯氣不僅僅只是單純的溶解在水中，兩者還發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)！
Cl2 + H2O → HCl
Cl2 → Cl-
0
-1
H+
怎樣檢驗(yàn)氯水中是否含有Cl－和H＋？
H+ 的檢驗(yàn)
檢驗(yàn)微粒 所用試劑或試紙 預(yù)期現(xiàn)象
H＋
藍(lán)色石蕊試紙
試紙變紅
Mg、Zn等活潑金屬
有氣泡產(chǎn)生
NaHCO3等碳酸氫鹽
有氣泡產(chǎn)生
用玻璃棒蘸取新制氯水，滴在藍(lán)色石蕊試紙上，觀察現(xiàn)象。
藍(lán)色石蕊試紙變紅，并且褪色 → 氯水中存在H+
H＋和Cl－都沒有漂白作用！
白色沉淀
Cl- 的檢驗(yàn)
在潔凈的試管中加入1mL新質(zhì)氯水，再向試管中加入幾滴硝酸鹽溶液和稀硝酸，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
用石蕊試紙檢驗(yàn)酸的酸性時，沒有出現(xiàn)漂白現(xiàn)象；
蔬菜湯中放了鹽（含Cl-），但蔬菜依然是綠色的
疑惑3：氯氣和水反應(yīng)的產(chǎn)物除HCl外，還生成一種具有漂白性的物質(zhì)，它是什么？
Cl2＋H2O → HCl +
元素守恒：這種具有漂白性的物質(zhì)一定含有氧元素
？
氧化還原：Cl的化合價有-1、0、+1、+3、+5、+7
0
-1
HClO
+1
結(jié)論：干燥的Cl2沒有漂白性，氯水具有漂白性是因?yàn)镃l2和水反應(yīng)
生成了HClO
氯水中存在氯氣分子
氯氣是黃綠色氣體，氯水呈黃綠色
疑惑4：
Cl2＋H2O 　
HCl　
HClO (次氯酸) 　
＋ 　
+1
氯氣跟水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，怎么氯水中還會有氯氣分子存在呢？
Cl2＋H2O 　
HCl　
HClO 　
＋ 　
氯氣和水的反應(yīng)
？
(可逆反應(yīng))
實(shí)驗(yàn)探究
①弱酸性
次氯酸是一種弱酸，酸性比碳酸還弱。
②強(qiáng)氧化性
HClO具有強(qiáng)氧化性，能殺死水中的病菌，起到消毒的作用，
具有一定的漂白性。
③不穩(wěn)定性
次氯酸不穩(wěn)定，容易分解放出氧氣，在陽光照射下分解加快。
2HClO = = = 2HCl + O2 ↑
光照
次氯酸的性質(zhì)
新制氯水與久置氯水，其成分及性質(zhì)有何不同？
新制氯水成分
Cl2、H2O、HCl、HClO
久置氯水成分
H2O、HCl
思考與討論
主要成分 性質(zhì)
液氯（純凈物）
新制氯水（混合物）
久置氯水（混合物）
Cl2、HCl、HClO
HCl
酸性、氧化性、漂白性
酸性
新制氯水保存
貯存于棕色瓶細(xì)口瓶，放避光陰涼處
對比液氯、新制氯水與久置氯水
Cl2
氧化性
實(shí)驗(yàn)室使用氯水要現(xiàn)配現(xiàn)用！
思考與討論
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HClO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（NaClO）、次氯酸鈣[Ca(ClO)2]等具有漂白作用的次氯酸鹽。
Cl2與堿的反應(yīng)
氯氣與氫氧化鈉的反應(yīng)
氯氣與堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)上是：堿與氯氣和水反應(yīng)生成的酸發(fā)生中和反應(yīng)
與氫氧化鈉溶液反應(yīng)——制取漂白液
Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O（有效成分：NaClO ）
與石灰乳（Ca(OH)2 ）反應(yīng)——制取漂白粉/漂白精
2Cl2 + 2Ca(OH)2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O （有效成分： Ca(ClO)2 ）
漂白原理
　NaClO＋CO2＋H2O＝Na2HCO3＋HClO
Cl2與堿的反應(yīng)
Ca(ClO) 2+ CO 2 + H2O = CaCO 3 ↓+ 2HClO
次氯酸鹽與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成HClO而起漂白作用。
1.下列說法中正確的是（ ）
A.用鼻子對著盛有氯氣的瓶口，就可以嗅到氯氣的氣味
B.用向下排空氣法可以收集到純凈的氯氣
C.貯氯罐意外泄漏，應(yīng)沿逆風(fēng)方向疏散群眾
D.氯氣車間液氯泄漏時，應(yīng)彎腰逃離氯氣泄漏區(qū)域
C
解析：聞氣體的方法是用手輕輕的在瓶口扇動，僅使少量的氣體飄入鼻孔，不能直接用鼻子聞，A錯誤；氯氣密度比空氣大，可用向上排空氣法收集氯氣，B錯誤；氯氣是一種有毒的氣體，氯氣會順著風(fēng)向擴(kuò)散，疏散時應(yīng)該逆著風(fēng)向轉(zhuǎn)移，C正確；氯氣密度比空氣大，泄漏時離地面越近氯氣濃度越大，應(yīng)盡量向高處逃生，D錯誤。
2.下列關(guān)于氯氣的敘述中正確的是（ ）
A.鈉在氯氣中燃燒產(chǎn)生白煙
B.紅熱的銅絲在氯氣中燃燒生成CuCl
C.純凈的氫氣可以在氯氣中安靜地燃燒，發(fā)出黃色火焰
D.氯氣的水溶液可以導(dǎo)電，說明氯氣是電解質(zhì)
解析：鈉在氯氣中燃燒，生成NaCl固體小顆粒，形成白煙，A正確；紅熱的銅絲在氯氣中燃燒生成CuCl2，B錯誤；氫氣在氯氣中燃燒發(fā)出蒼白色火焰，C錯誤；Cl2是單質(zhì)，既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，D錯誤。
A
3.世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止氯氣對飲用水的消毒方法，建議采用具有強(qiáng)氧化性的廣譜高效消毒劑二氧化氯(ClO2)。ClO2極易爆炸，生產(chǎn)和使用時應(yīng)盡量用稀有氣體稀釋，避免光照、振動或加熱。
(1)在ClO2分子中，氯元素的化合價是________價。
(2)歐洲一些國家用NaClO3氧化濃鹽酸來制取ClO2，同時有Cl2生成，且Cl2的體積為ClO2體積的一半。表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是
_________________________________________________。
(3)我國廣泛采用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體氯酸鈉(NaClO3)的柱內(nèi)制得ClO2，這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________，
和歐洲的方法相比，我國這一方法的主要優(yōu)點(diǎn)是___________________________。
2NaClO3＋Cl2===2NaClO＋2ClO2　
＋4
2NaClO3＋4HCl(濃)===2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
副產(chǎn)物少，原料利用率高

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