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第二章 海水中的重要元素
—钠和氯
第二节 氯及其化合物
课时1 氯气的性质
学习目标
通过观看视频、阅读教材、实验探究，认识氯是一种重要的“成盐元素”，了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养证据推理意识
01
通过分析氯原子的原子结构特点，利用离子反应、氧化还原反应的观点预测氯气的化学性质，并能根据预测的结果，设计、实施实验方案，书写相关反应的化学方程式或离子方程式
02
通过了解氯气的发现史， 学习科学家的研究精神及勤于钻研、严谨求实的科学态度
03
第一次世界大战—1915年4月22日伊普霍战役
01
氯元素的存在及氯气的物理性质
氯元素的存在及氯气的物理性质
氯是一种重要的“____元素”，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
氯元素的原子结构及存在
易得到一个电子
强氧化性
成盐
化工原料
盐酸
主要的________，制造____，有机溶剂、农药、染料和药品等，可生产漂白液和漂白粉等
Cl-
Cl
原子结构
存在
用途
氯元素的存在及氯气的物理性质
查阅资料，结合教材P44页“资料卡片”及有关数据，简述氯气的发现过程是什么？
瑞典化学家·舍勒（ 1742 － 1786 ）
1774年,软锰矿（MnO2）与浓盐酸混合并加热，产生黄绿色、刺激性气体，受燃素学说的影响，认为它不是一种元素。
1810年，戴维经过实验研究，才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为chlorine，来自希腊文，有绿色的意思。我国早年的译文将其译作“绿气”，后改为“氯气”。
英国化学家·戴维（ 1778－ 1829 ）
氯元素的存在及氯气的物理性质
常温常压下的氯气
氯气的物理性质
强烈刺激性气味
氯气的物理性质
颜色
状态
密度
气味
气体
密度比空气大
溶解性
黄绿色
1体积的水溶解约2体积的氯气
氯气的特殊性：易液化
氯元素的存在及氯气的物理性质
注意：若遇氯气泄漏，人应该往高处或逆风处撤离。
怎么办
氯元素的存在及氯气的物理性质
【典例1】生活中可以用氯气灌洞的方法来消灭田鼠，这是利用了氯气的哪些性质（ ）
①密度比空气大 ②易液化 ③能溶于水 ④有毒
A．①② B．③④ C．④ D．①④
【解析】氯气对动物具有毒性，能致死；氯气的密度比空气大，沉在空气底部；用氯气灌洞使氯气沉在洞底，洞内田鼠吸入后中毒而亡；故选D。
D
氯元素的存在及氯气的物理性质
【典例2】一家大型化工厂发生爆炸，有大量的Cl2扩散，下列应急
措施不正确的是(　　)
A．向逆风方向的高处跑
B．用浸有烧碱液的毛巾捂住口鼻迅速逃离
C．用浸有纯碱液的毛巾捂住口鼻迅速逃离
D．来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗，并及时请求救援
B
【解析】 氯气有毒且密度比空气大，如果发生氯气泄漏，氯气向顺风方向和低洼处扩散较快，应将人群逆风向高处疏散，A项正确；氯气虽能和烧碱或纯碱反应生成盐，但烧碱有强腐蚀性，B项错误，C项正确；氯气能和水反应，来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗，并及时请求救援，D项正确。
02
氯气的化学性质
氯气的化学性质
反应现象
化学方程式
实验探究：氯气与金属单质的反应
探究一：氯气与金属钠反应
产生大量_____烟
2Na＋Cl2===2NaCl
白色
氯气的化学性质
反应现象
化学方程式
实验探究：氯气与金属单质的反应
探究二：氯气与金属铁反应
2Fe＋3Cl2===2FeCl3
产生大量_______烟
棕褐色
氯气的化学性质
反应现象
化学方程式
实验探究：氯气与金属单质的反应
探究三：氯气与金属铜反应
产生大量_______烟
Cu＋Cl2===CuCl2
棕黄色
氯气的化学性质
氯气在加热条件下能与大多数金属化合，生成___价金属氯化物
高
2Na＋Cl2===2NaCl
2Fe＋3Cl2===2FeCl3
Cu＋Cl2===CuCl2
实验探究：氯气与金属单质的反应
归纳总结
与钠反应
与铁反应
与铜反应
+1
+3
+2
氯气的化学性质
实验探究：氯气与非金属单质的反应
探究四：在空气中点燃氢气，然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象
氯气的化学性质
氯气的化学性质
实验探究：氯气与非金属单质的反应
实验现象
氢气在氯气中安静地______，
发出_______火焰，
集气瓶口上方出现_________。
燃烧
苍白色
白雾
点燃
H2＋Cl2====2HCl
工业制HCl时采用点燃法，工业盐酸常显黄色，是因为含有Fe3+
氯气的化学性质
我们以前学过的燃烧反应，都是物质在氧气中的燃烧。通过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
燃烧是发光发热的剧烈的化学反应，不一定要有氧气参与!
氯气的化学性质
实验探究：氯气与非金属单质的反应
注意事项
若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸
氯气的化学性质
【典例1】下列实验现象的描述正确的是（ ）
A．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白色烟雾
B．铁丝在氯气中燃烧，产生棕红色的浓烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色
C．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色
D．钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成白色固体
【解析】A项，氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白雾，错误；B项，铁丝在氯气中燃烧，产生棕褐色的浓烟，产物FeCl3溶于水，溶液呈黄色，错误；C项，铜在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，产物CuCl2溶于水，溶液呈蓝绿色，正确；D项，钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成淡黄色固体，错误。
C
氯气的化学性质
【典例2】下列关于氯气的叙述不正确的是（ ）
A．氯气可以用于自来水的杀菌、消毒
B．红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2
C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出黄色火焰
D．向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，利用了氯气有毒和密度比空气大的性质
【解析】氯气溶于水发生化学变化，生成盐酸和次氯酸，故氯气可以用于自来水的杀菌、消毒，故A项正确；红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2，故B项正确；纯净的氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，故C项不正确；氯气有毒，密度比空气的大，可杀灭田鼠，故D项正确；综上所述，本题的答案是C。
C
氯气的化学性质
实验探究：氯气与水的反应
常温下，1体积水可溶解约2体积的氯气，其水溶液称为(新制)氯水，溶于水的部分与水发生反应
Cl2＋H2O===HCl＋HClO
(次氯酸)
强氧化性
能杀死水中的病菌，起到消毒的作用
与水反应
化学方程式
常温下，干燥的氯气与Fe不反应，故工业常用钢瓶储运液氯
氯气的化学性质
实验探究：次氯酸的性质
探究五：(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，
(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
干燥的氯气使有色鲜花变色
氯气的化学性质
氯气的化学性质
干燥的Cl2
___________
在有H2O存在的条件下，Cl2__________
在有H2O存在的条件下，Cl2__________
有色纸条_______
有色纸条_______
有色鲜花_____
不褪色
无漂白作用
褪色
有漂白作用
氯气溶于水能杀菌、消毒及使某些染料和有机色素褪色，是因为与水反应生成了______。
HClO
次氯酸的漂白性
褪色
有漂白作用
实验现象
实验结论
氯气的化学性质
次氯酸的性质
注意：氯气用于自来水消毒时，因与水中的有机物反应生成有机氯化物对人体_____，故要严格控制________中氯的含量并开始使用二氧化氯(ClO2)、臭氧等新的自来水消毒剂
易溶
弱
Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO
2HClO===2HCl＋O2↑
光照
强
有害
饮用水
次氯酸是____于水的弱酸，比碳酸酸性__，写离子方程式时不能拆成离子形式。氯气和水反应的离子方程式：___________________________
弱酸性
次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式：_______________________
不稳定性
强氧化性
次氯酸具有强氧化性(其氧化性比氯气___)，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂
氯气的化学性质
液氯是将氯气加压降温制得的，那么，它和氯水成分一样吗？
氯气的化学性质
(1)观察氯水颜色，发现氯水呈浅黄绿色，证明氯水中含有的粒子是____。
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液，有气体生成，说明氯水中含有的粒子是___。
(3)盛有氯水的试管中有色布条褪色，说明氯水中含有的粒子是______。
(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液显红色，起作用的微粒是____，过一会儿，溶液的颜色褪去，起作用的微粒是_______。
Cl2
H＋
HClO
H＋
HClO
(5)向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀生成，证明氯水中含有的粒子是____。
(6)氯水经光照后，颜色___________，放出的气体是____，化学方程式为_______________________，溶液的酸性______(填“增强”“不变”或“减弱”)。所以实验室的氯水应该用___色瓶密封保存，放到_____处。
(7)将氯气通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是__________________。
Cl－
变浅或褪色
O2
增强
棕
冷暗
HClO
Cl2、ClO－、
2HClO=====2HCl＋O2↑
光照
探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，某化学兴趣小组做了如下实验：
氯气的化学性质
总结：新制氯水的成分与性质
新制氯水的成分
由于HClO、H2O是弱电解质，存在着微弱的电离。
①三分子：______________________；②四离子： ______________________ 。
新制氯水中各微粒的性质
Cl2
H+
Cl-
HClO
新制
氯水
氧化性
生成沉淀
酸性
不稳定性
漂白性
能够氧化Fe2+ 、Br-、I-等
加入AgNO3溶液产生白色沉淀
在强光照射下，新制氯水中有气泡产生
使有色布条或品红溶液褪色
使紫色石蕊溶液先变红后褪色
加活泼金属、碳酸盐等产生气泡
H＋、Cl－、ClO－、OH－
Cl2、HClO、H2O
氯气的化学性质
【典例1】下列关于氯水的叙述中，正确的是（ ）
A．新制氯水中只含Cl2和H2O分子
B．液氯与氯水都是纯净物
C．新制氯水的颜色为浅黄绿色
D．氯水经光照有气泡逸出，该气体为HCl
C
【解析】A．新制的氯水因其含Cl2而呈淡绿色，其中还含有HClO和H2O分子，故A错误；B．液氯是纯净物，氯水是混合物，故B错误；C．新制的氯水因其含Cl2而呈淡绿色，故C正确；D．氯水由于其中的HClO见光易分解：2HClO 2HCl＋O2↑，所以氯水经光照有O2气泡逸出，故D错误。故选C。
氯气的化学性质
【典例2】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Na2CO3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(HCl)
C．向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色(Cl2)
D．向新制氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生(Cl－)
B
氯气的化学性质
【解析】新制氯水中存在HCl，则将Na2CO3加入新制氯水中发生反应Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，表现出HCl的酸性，即H＋的性质，A项正确；新制氯水使红色布条褪色是次氯酸的漂白作用，B项错误；Cl2具有强氧化性，能把Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液呈红色，C项正确；向新制氯水中滴加AgNO3溶液，能发生反应HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3，表现出Cl－的性质，D项正确。
03
氯气与碱的反应
氯气与碱的反应
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HClO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(NaClO) 、次氯酸钙[Ca(ClO)2]等具有漂白作用的次氯酸盐。
制备原理是什么呢？
氯气与碱的反应
离子方程式：_____________________________________
漂白液的有效成分是___________
氯气的化学性质
次氯酸钠
Cl2＋2NaOH==NaCl＋NaClO＋H2O
Cl2＋2OH－==Cl－＋ClO－＋H2O
氯气与碱的反应
常温下，将Cl2通入NaOH溶液中，即可得到漂白液
(氯气既是氧化剂有事还原剂)
化学方程式：_____________________________________
NaClO虽然也会分解，但它的水溶液在低温下存放三年才分解一半左右，比HClO稳定得多
(一一歧化)
氯气与碱的反应
氯气的化学性质
2Ca(OH)2＋2Cl2==CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
CaCl2、Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
氯气与碱的反应
将Cl2通入冷的石灰乳[Ca(OH)2]中，即可得到漂白粉(精)
漂白粉的主要成分是_________________，有效成分是________
化学方程式：_______________________________________
漂白精的有效成分是___________
漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白剂又可作消毒剂
氯气与碱的反应
氯气的化学性质
氯气与碱的反应
漂白液的制备需要在常温下进行，而漂白粉(精)则需要将Cl2通入冷的石灰乳[Ca(OH)2]中， 温度不同，会导致着产物的不同。
示例：3Cl2＋6NaOH====5NaCl＋NaClO3＋3H2O
加热
(一五歧化)
氯气与碱的反应
为啥要浸泡呢？这其中有啥奥秘呢？
使用说明
【主要成分】次氯酸钙、氯化钙
【用途用量】取漂白粉2至3g，水1000g，配成溶液，将衣物等浸泡其中5至10分钟。如需要，浓度可提高，时间可延长。
【注意事项】密封避光保存于阴凉处，随配随用，有腐蚀性，少与手接触。
氯气与碱的反应
NaClO + CO2 + H2O =NaHCO3 + HClO
NaClO + CO2 + H2O =NaHCO3 + HClO
2HClO 2HCl+O2 ↑
光照
漂白液的漂白原理
漂白液的失效原理
浸泡过程中，漂白液，漂白粉(精)溶于水后与空气中CO2充分接触生成了HClO，从而可以用来漂白衣物
酸性：H2CO3 > HClO
氯气与碱的反应
2HClO 2HCl+O2 ↑
光照
漂白粉的漂白原理
漂白粉的失效原理
浸泡过程中，漂白液，漂白粉(精)溶于水后与空气中CO2充分接触生成了HClO，从而可以用来漂白衣物
(酸性：H2CO3 > HClO)
Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3+2HClO
Ca(ClO)2+H2O+CO2 ＝ CaCO3↓+2HClO
氯气与碱的反应
2HCl + NaClO == NaCl + Cl2↑+H2O
Cl2有毒，打开门窗通风。
主要成分HCl
主要成分NaClO
禁止将洁厕灵和84消毒液混合使用
2H++Cl- + ClO- == Cl2↑+H2O
氯气与碱的反应
漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂。
氯气与碱的反应
【典例1】在抗震救灾中要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列说法中正确的是(　　)
A．漂白粉是纯净物，漂白液是混合物
B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D．漂白液的有效成分是Na2O2
B
【解析】漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙，有效成分是次氯酸钙，是混合物；漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，有效成分是次氯酸钠，是混合物。
氯气与碱的反应
【典例2】下列有关氯及其化合物的说法正确的是（ ）
A．Cl2和变价金属反应生成较高价态的金属氯化物
B．将氯气通入澄清石灰水中，即可制得漂白粉
C．向新制的氯水中放入有色布条会褪色说明Cl2有漂白性
D．Cl2―→NaCl必须加入还原剂才能实现
【解析】A项，Cl2氧化性很强，Cl2和变价金属反应生成较高价态的金属氯化物，正确；B项，应将氯气通入石灰乳中，才可制得漂白粉，错误；C项，向新制的氯水中放入有色布条会褪色说明HClO有漂白性，Cl2本身没有漂白性，错误；D项，Cl2―→NaCl可以通过氯气与氢氧化钠反应实现，Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O不是必须加入还原剂才能实现，错误。
A
04
课堂总结
课堂总结
氯气的性质
氯气的物理性质
氯气的化学性质
次氯酸
+水反应
成分
性质
+碱反应
+氢气反应
+金属
05
课堂检测
课堂检测
1．下列关于氯气的叙述正确的是（ ）
A．钠在氯气中燃烧产生白色烟雾
B．红热的铜丝可以在氯气中燃烧，产生棕黄色烟雾
C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰
D．氯气可用于漂白，这是氯气的漂白作用
【解析】A．钠在氯气中燃烧，生成NaCl小颗粒，形成白烟，没有雾的出现，故A错误；B．CuCl2为鼓励提小颗粒，产生棕黄色的烟，没有雾，故B错误；C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，说法完全符合实验事实，故C正确；D．氯气用于漂泊，这是对的，但是起漂白作用的不是氯气本身，而是次氯酸，故D错误。故选C。
C
课堂检测
2.下列关于氯气的叙述正确的是（ ）
A．燃烧不一定有氧气参加
B．红热的铜丝可以在氯气中燃烧，产生棕黄色烟雾
C．H2在Cl2中安静燃烧，产生苍白色火焰，形成白色烟雾
D．通常状况下氯气能和Fe反应，氯气的储存不能用铁质容器
B
【解析】A．燃烧是剧烈的发光发热的氧化反应，不一定有氧气参加，比如氢气在氯气中燃烧，故A正确；B．CuCl2为固体小颗粒，产生棕黄色的烟，没有雾，故B错误；C．生成的HCl极易溶于水，与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴，是白色的雾，故C错误；D．铁和氯气在点燃的条件下发生反应，常温条件下不反应，故常温下可以用钢瓶来储存氯气，故D错误。故选A。
课堂检测
3．下列说法中不正确的是（ ）
A．Cl2在与金属反应时表现强氧化性
B．任何物质的燃烧必须有O2参与
C．Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2＋H2O＝HClO＋H＋＋Cl－
D．漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B
【解析】A项，Cl2能与大多数金属化合，生成金属氯化物，表现强氧化性，正确；B项，燃烧不一定有氧气参加，如氢气在氯气中燃烧，错误；C项，Cl2与H2O反应生成HCl与HClO，离子方程式为Cl2＋H2O＝HClO＋H＋＋Cl－，正确；D项，漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，正确。
课堂检测
4.某校化学兴趣小组在探究新制饱和氯水成分的实验中，根据实验现象推测的有关结论中错误的是（ ）
A．向氯水中滴入紫色石蕊溶液看到其先变红后褪色，推测氯水中含有Cl2分子
B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，推测氯水中可能含有Cl－
C．向氯水中加入碳酸钠粉末，有气泡产生，推测氯水中含有H＋
D．氯水放置一周后pH将变大，说明氯水中含有ClO－
AD
课堂检测
【解析】氯气溶于水得到的溶液为氯水，氯水中，氯气大部分以分子形式存在，少量氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，氯化氢为强电解质完全电离生成氢离子和氯离子，次氯酸为弱电解质部分电离，据此分析解答。A．氯水中含有盐酸和次氯酸，向氯水中滴入紫色石蕊溶液看到，溶液变红，次氯酸具有漂白性，然后溶液又褪色，不能证明氯水中含有Cl2分子，故A错误；B．氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，氯化氢为强电解质完全电离生成氢离子和氯离子，氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀，故B正确；C．向氯水中加入Na2CO3粉末，有气泡产生，是因为碳酸根离子与氯水中的氢离子发生反应生成水和二氧化碳，故C正确；D．次氯酸不稳定，2HClO 2HCl+O2↑，氯水放置一周后，溶液中的盐酸浓度增大，pH减小，故D错误；故选AD。
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