资源简介

(共29张PPT)
第二章 海水中的重要元素—钠和氯
第二节 氯及其重要化合物
2.2.2氯气与水和碱的反应
核心素养目标
科学态度与社会责任：
了解氯气用于自来水消毒的利弊及新型消毒剂发展，体会科学技术对改善生活的作用，树立合理利用化学物质、关注环境与健康的责任意识。
科学探究与创新意识：
通过设计、分析氯气相关实验，经历 “提出问题 - 实验探究 - 分析推理” 过程，培养科学探究能力，尝试创新实验方法或思路。
宏观辨识与微观探析：
能从宏观上辨识氯气与水、碱反应的现象及产物作用（如消毒、漂白 ），从微观理解反应中氯元素价态变化、电子转移，明确次氯酸等物质的微观结构与性质关联。。
教学重难点
重点
氯气与水、碱反应的化学方程式及反应原理，次氯酸的氧化性、不稳定性等性质。
漂白液、漂白粉的制备原理与有效成分，氯及其化合物在消毒、漂白中的应用。
氯气与水反应的可逆性及平衡分析，结合数字化实验理解反应过程。
难点
深入理解氯气与水反应的可逆性，分析外界条件对该平衡的影响机制。
从微观角度（电子转移、化学键变化 ）解释次氯酸的强氧化性、不稳定性，及氯气与碱反应的实质。
运用化学原理，解决氯气相关实际问题（如新型消毒剂选择、实验现象分析 ）。
课前导入
自来水消毒中，氯气发挥着关键作用，但其消毒也伴随有机氯化物生成的争议。氯气溶于水为何能杀菌？次氯酸的漂白、消毒原理是什么？
从氯气与水的反应，到漂白液、漂白粉的制备，氯的化合物在生活中 “大显身手”。
让我们通过实验探究与原理剖析，解锁氯及其化合物的 “化学密码”，理解科学应用与风险管控的平衡，感受化学对生活的影响 。
PART 01
氯气与水的反应
沉淀生成的方法
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来的刺激性气味就是余氯的气味。
在25 ℃时，1体积的水可溶解约2体积的氯气，氯气的水溶液称为氯水。氯气溶于水为什么能杀菌、消毒呢？
在常温下，溶于水中的部分氯气与水发生反应：
Cl2 + H2OHCl+ HClO
思考与讨论
氯气是一种有毒气体，但控制氯气的用量，使水中余氯的含量达到国家饮用水标准，氯气可用于自来水的杀菌、消毒。使用氯气对自来水消毒时可能产生一些负面影响，因此，人们已开始使用一些新型自来水消毒剂。从中你能得到什么启示？
次氯酸具有强氧化性(其氧化性比氯气强)，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂。
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
开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯（ClO2）、臭氧等。
实验探究
实验探究
→实验现象：
干燥的有色布条不褪色
→实验结论：
干燥的Cl2无漂白作用
→实验现象：
湿润的有色布条褪色
→实验结论：
氯气与水反应生成了具有漂白性的物质
实验探究
→实验现象：
有色鲜花褪色
→实验结论：
氯气与水反应生成了具有漂白性的物质
实验分析：
Cl2本身并没有漂白作用，起漂白作用的是Cl2与H2O反应生成的HClO，HClO具有强氧化性，能漂白有色布条和有色鲜花
次氯酸的性质
①弱酸性
次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，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：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
②不稳定性
次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式：2HClO2HCl＋O2↑
③强氧化性
次氯酸具有强氧化性(其氧化性比氯气强)，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂
次氯酸的性质
解题必备
（1）氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增加，无漂白性。因此，氯水要现用现配。
（2）因新制氯水具有强氧化性，因此不能用pH试纸测定新制氯水的pH。
（3）Cl2可使润湿的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，其原因是氯气与水反应生成的HCl使蓝色石蕊试纸变红，生成的具有强氧化性的HClO又将变红后的石蕊试纸氧化褪色。
新制氯水的成分
（1）反应原理
（2）新制氯水的成分——“三分四离”
三分子：Cl2(主)、H2O、HClO
四离子：H+、Cl-、ClO- 、OH-(极少)
Cl2+H2OH+ + Cl- + HClO
H2OH+ + OH-（微弱电离）
HClOH+ + ClO-（微弱电离）
新制氯水的性质
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
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
久置氯水的成分与性质
液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
类别 纯净物 混合物 混合物
微粒 Cl2 H2O、Cl2、HClO、ClO－、Cl－、H＋、OH－ H2O、Cl－、H＋、OH－
颜色 黄绿色 淡黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性 酸性
氯水久置后，会因HClO分解导致Cl2与H2O的反应进行到底，氯水的浅黄色逐渐褪去，最终得到稀盐酸，故溶液酸性增强，pH减小，无漂白性
PART 02
氯气与碱的反应
漂白剂的来源
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。
氯气与碱的反应
氯气与氢氧化钠的反应
→反应原理：
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
→应用：
吸收尾气中的有毒气体Cl2
在常温下，将 Cl2 通 入 NaOH 溶 液中，可以得到以NaClO为有效成分的漂白液，如“84”消毒液
氯气与碱的反应
氯气与氢氧化钙的反应
→反应原理：
2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=2Ca2+2Cl-+2ClO-+2H2O
→应用：
吸收尾气中的有毒气体Cl2
常用 Cl2 与冷的石灰乳［Ca(OH)2］反应即制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉、漂粉精
漂白粉、漂白粉和漂粉精
漂白液的主要成分是NaClO、NaCl，有效成分是NaClO。
漂白粉：主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]。
漂粉精：有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]。
三者的漂白和消毒原理相同，均通过次氯酸盐与酸（如碳酸等）反应生成具有漂白、消毒作用的次氯酸而实现。
NaClO + CO2 + H2O =NaHCO3 + HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
（家用漂白、消毒时，需要加水浸泡片刻，才能更好地发挥旁边效果）
主要成分
漂白、消毒原理
应用
可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂和游泳池等场所的消毒剂。
漂白粉、漂白粉和漂粉精
注意事项
漂白粉、漂白粉和漂粉精中的有效成分能与空气中的二氧化碳、水蒸气反应生成不稳定的次氯酸，从而导致变质，如漂白粉放置在空气中的失效原理为
Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3+2HClO、2HClO2HCl＋O2↑
因此漂白粉、漂白粉和漂粉精应密封、避光、并置于阴凉干燥处保存
家用洁厕剂中主要含有HCl，不能与“84”消毒液同时使用，因为会发生反应：2HCl + NaClO = NaCl + Cl2↑+H2O，有氯气生成，使人中毒
PART 03
课堂小结
PART 04
课堂练习
1．某学习小组通过下列实验探究氯水的性质。
实验1：常温下，用pH计测量氯水的pH，测得数值为4.5。
实验2：向品红溶液中滴加氯水，溶液的红色褪去。
实验3：向氯水中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。
实验4：将氯水用紫外灯照射一段时间，产生大量无色、无刺激性气味的气泡。
下列说法错误的是（ ）
A．实验1说明氯气与水反应后溶液显酸性 B．实验2说明氯水具有漂白性
C．实验3说明氯水中存在Cl- D．实验4说明紫外线使氯气逸出
D
2．下列关于氯及其化合物的叙述正确的是（ ）
A．氯气能使鲜花褪色
B．液氯与氯水是相同的物质
C．氯化钙可作自来水消毒剂
D．次氯酸比次氯酸钠更稳定
A
3．3．下列说法中，不正确的是( )
A．Cl2能与大多数金属化合，生成高价金属氯化物
B．新制氯水中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
C．欲除去Cl2中的大量HCl气体，可将此混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶
D．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2，应密封保存
D
4．下列有关氯气的性质，说法正确的是（ ）
A．氯气有毒
B．纯净的H2不能在Cl2中燃烧
C．将Cl2与Fe反应生成FeCl2
D．Cl2能使湿润的有色纸条褪色，说明Cl2具有漂白性
A
THANKS

展开更多......

收起↑