必修1第四章第二节氯气

与 H2 反应： H2＋Cl2=点==燃==2HCl （工业制。盐酸）
现象：火焰为 苍白 色，瓶口出现 白雾 。
思考讨①(3论氯)与：气水(的1的)水通反溶过应液H：2称在为Cl2中燃。烧的实验，你对燃烧的 条件及②其溶本于质水有的什Cl么2部新分的与认水识发？生反应，化学方程式
为：
条件：有可燃烧的物质及助燃物质，达到着火点。 本质：所有的发光放热的剧烈的氧化还原反应都称为燃烧。
三、氯离子的检验
先在被检液中加稀硝酸酸化，再加AgNO3溶液，如 产生白色沉淀，则可判断溶液中含有Cl－。
[科学史话]
请阅读P83“科学史话”－“氯气的发 现和确认”，你从这一史实中得到什 么启示？ 1.1774年舍勒研究软锰矿时，偶然发现黄绿色气体。 2.很遗憾，受错误学说影响,他认为是氧化物。 3.1810年，由戴维最终确定其为单质。 4.氯气的发现到确认为一种新的元素组成的单质，时间 长达三十多年。 5.舍勒（1742-1786），瑞典化学家，44岁去世； 戴维（1778-1829），英国化学家，以电解法研究氯气、 碱金属、碱土金属闻名， 52岁时死于肺部疾病。
时，表现出不同微粒的性质，体现了氯水性质的多样性
氯水性质的多样性
在氯水中含有多种微粒，因此在与不同物质发生反应时， 表现出不同微粒的性质，体现了氯水性质的多样性：
(1)Cl2 的强氧化性； (2)HCl 的强酸性； (3)HClO 的强氧化性、弱酸性； (4)Cl－的性质。
所加 试剂
参与反应 实验现象
2～3 mL
现象
试样 AgNO3溶液 稀硝酸
解释或离子方程式 2Ag＋＋CO32－===Ag2CO3↓
Na2CO3 溶液
白色沉淀 溶解并产 生气泡
Ag2CO3＋2H＋=== Ag＋＋H2O＋CO2↑
自来水
浑浊
浑浊
自来水中含有少量Cl－， Ag＋＋Cl－===AgCl↓
二、氯离子检验应注意的问题 要排除其他离子的干扰，如 CO23－，但它们的银盐沉淀溶 于稀硝酸。 一般先在待测液中加入稀硝酸酸化，以排除干扰离子。因 为加入 AgNO3 溶液，Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，AgCl 沉淀 是不溶于稀硝酸的，若在 Na2CO3 溶液中加入 AgNO3 溶液也会 产生白色 Ag2CO3 沉淀，此沉淀可溶于稀硝酸。
颜色 状态 气味 毒性 溶解性 黄绿色 气体 刺激性气味 有毒 1 体积水溶解
2 体积氯气 液氯是纯氯气加压 后液化所得
重庆发生氯气泄漏爆炸事故，造成 7死3伤及国家财产的重大损失
3．化学性质
(1)与金属反应
与变价金属反 应生成高价金 属氯化物
铁在氯气中作用
铜在氯气中作用
(2)与非金属的反应：
光照H2与Cl2的混 合物，发生爆炸.
第一次世界大战期间，德国军队在与英法联军作战中，首 次使用氯气攻击对方，开了战争史上使用化学武器的先例。
一、氯气
1．氯的原子结构及存在 氯原子结构示意图为： →氯原子 易得到1个 电 子→表现出典型 非金属 性→自然界中以 化合态 存在, 主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。
盐场
2．物理性质
2．装置
①收集方法：向上排空气法； ②验满方法：湿润的蓝色石蕊试纸 或湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口。
4．验满方法 (1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛 Cl2 的瓶口，观 察到试纸立即变蓝，则证明已收集满。 (2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2 的瓶口，观察 到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已收集满。
FeCl2 溶液
→Cl2＋2FeCl2===2FeCl3
溶液从浅绿色变为棕黄色
Cl2
NaBr 溶液
→Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
强 氧 化
溶液从无色变为棕黄色
KI 溶液
→Cl2＋2KI===2KCl＋I2
（实验室检验氯 气是否收集满）
性 用湿润的淀粉－KI试纸检验I2的生成
3．注意事项 (1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温
度不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，
再拆卸装置，避免污染空气。
1．原理 MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)卤素原子结构与性质： ①相似性：最外层电子数都为 7，易得电子，具有氧化性。 ②递变性：从 F→I，随着核电荷数的逐渐增多，电子层 数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，氧 化性逐渐减弱。
(3)卤素单质的物理性质：F2 是浅黄绿色气体；Cl2 是黄绿 色气体；Br2 是深红色液体。溴水是橙色液体，Br2 易挥发； I2 是紫黑色固体，碘水是褐色液体，I2 易升华。
的微粒
离子方程式或解释
AgNO3 溶液
Na2CO3 固体
有色布条
Cl－
白色沉淀 Cl－＋Ag＋===AgCl↓
H＋ HClO
有气泡产生 2H＋＋CO23－=== CO2↑＋H2O
布条 褪色
漂白性
所加 试剂
参与反应 的微粒
FeCl2
溶液
Cl2
HClO、 石蕊溶液
H＋
镁粉
H＋
实验现象
溶液变 棕黄色 先变红 后褪色 气泡产生
思考：如何设计实验证明Cl2无漂白性， HClO
有漂白性？
实验操作
实验现象
结论
有色布条 不褪色 干燥的Cl2 无漂白作用
有色布条 褪色
氯水有漂白作用，起 漂白作用的是 HClO
●典例剖析 【例 2】 (2013·试题调研)某校化学实验兴趣小组探究实 验室中制备 Cl2 的过程，为证明过程中有水蒸气和 HCl 挥发 出来，同时证明 Cl2 的某些性质，甲同学设计了如下图所示的 实验装置，按要求回答问题。
2Ag＋＋CO23－===Ag2CO3↓，
Ag2CO3＋2HNO3===2AgNO3＋H2O＋CO2↑。
若待测液中有 SO24－存在，由于 SO24－可以与 Ag＋生 成白色微溶物 Ag2SO4 且不溶于少量稀硝酸，则在检验 Cl－之前，需先用 Ba(NO3)2 溶液除去 SO24－，再加入硝酸 酸化的 AgNO3 溶液检验 Cl－的存在。
1．原理 MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2．装置
(1)发生装置(Ⅰ部分)： ①特点：固体＋液体―△ ―→气体。 ②仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。 ③试剂：A 中盛放浓盐酸，B 中盛放二氧化锰。
1．原理 MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
漂白粉的成分 Ca(ClO)2 和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2。
漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O = CaCO3＋2HClO 漂白粉在空气中长期放置易失效，其原因为：
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O = CaCO3＋2HClO
；
2HClO==光===2HCl＋O2↑
。
(5)与还原性物质反应
离子方程式或解释 2Fe2＋＋Cl2==2Fe3＋＋2Cl－
酸性和漂白性 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
二、氯水的性质 氯水成分的多样性决定了其性质的多样性
新制氯水、久置氯水、液氯的比较
名称
新制氯水
久置氯水
液氯
物质类别
混合物
混合物
纯净物
粒子种类
Cl2、HClO、H2O、 H＋、Cl－、ClO－、
（一）、次氯酸的性质
①．弱酸性 次氯酸是很弱的酸，比碳酸酸性 弱 ；
②．不稳定性
氯水保存：密封储存于
次氯酸不稳定，见光易分解，棕色试剂瓶里。
化学方程式为： 2HClO=光==照==2HCl＋O2↑
。
③．强氧化性
(1)漂白性
(2)杀菌、消毒。
思考：如何设计实验证明Cl2无漂白性， HClO
有漂白性？
氯气的化学性质
思考讨论： (1)某地生产氯气的储罐泄漏，如果你是
附近的居民，请思考应如何自救和治理污染。
①氯气密度比空气大，应往高处逆风跑。 ②立即用浸过水或弱碱溶液的毛巾捂住口鼻。 ③向空中喷洒NaOH溶液或石灰水。
(2)漂白粉为什么要密闭保存？
漂白粉吸收空气中的水和CO2生成HClO，而 HClO不稳定易分解，故可导致漂白粉失效，所以 漂白粉应密封包装，避光、隔潮存放 。
（4）．卤素单质的化学性质
①与 H2 作用生成卤化氢
H2＋F2=冷==暗==2HF H2＋Cl2=光==照==2HCl
H2＋
Br2
△ =====2HBr
H2＋I2=高==温==2HI(持续加热缓慢化
合同时分解)
上述反应说明，卤素单质氧化性： F2>Cl2>Br2>I2
②．与 H2O 反应 2F2＋2H2O===4HF＋O2↑ X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)
氯水的成分及性质
1．氯水的成分
(1)氯水中的化学反应及物质的电离：
Cl2＋H2O == H＋＋Cl－＋HClO，
HClO
H＋＋ClO－
H2O = H＋＋OH-
(2)氯水的成分： ①分子：Cl2、HClO、H2O； ②离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－(极少量）。
氯水性质的多样性
在氯水中含有多种微粒，因此在与不同物质发生反应
(4)与碱的反应：
①与NaOH反应：
此反应常用于吸收多 余的Cl2(或尾气处理)
化学方程式：Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O
漂白液的有效成分为 NaClO 。
。
②与Ca(OH)2反应：（工业制漂白粉）
化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O。
2．装置
①收集方法：向上排空气法； ②验满方法：湿润的蓝色石蕊试纸 或湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口。
五、成盐元素——卤素 (1)卤素：位于元素周期表ⅦA 族，包括氟(F)、氯(Cl)、 溴(Br)、碘(I)、砹(At)。由于它们都能与 Na、K、Ca、Mg 等 金属化合生成盐，所以统称为卤素(成盐元素之意)。
第二节 富集在海水中的元素——氯
学习目标 1.了解氯元素的存在。 2．掌握氯气的物理性质、化学性质。 3．认识次氯酸的弱酸性、强氧化性和不稳定性。
制作人：刘素华
历史事件
1915年4月22日下午5时，在第一次世界大战两军 对峙的比利时伊珀尔战场。趁着顺风，德军一声令下开 启了大约6000只预先埋伏的压缩氯气钢瓶。刹那间在 68千米宽的正面形成2米高的黄绿色气体幕墙滚滚向前 推进，纵深到达10-15公里，对手毫无防范，致使5千 多人死亡，一万五千多人中毒致伤。一位战地记者进行 了如此描述：“他们已经死亡，两手伸展着好像要挥去 上方的死神。尸体遍野，他们极度痛苦的肺在喘息，满 嘴都是黄色液体。”这就是战争史上的第一次化学战， 从此，化学战作为最邪恶的战争被写入了人类战争的史 册。这种气体就是我们研究的氯气。
(2)与非金属的反应：
光照H2与Cl2的混 合物，发生爆炸.
与 H2 反应： H2＋Cl2=点==燃==2HCl （工业制。盐酸）
现象：火焰为 苍白 色，瓶口出现 白雾 。
(3)与水的反应： ①氯气的水溶液称为 氯水 。
②溶于水的Cl2部分与水发生反应，化学方程式
为： Cl2＋H2O
HCl＋HClO
③与碱反应：
X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O (X 为 Cl、Br、I，反应能力逐渐减弱)。 ④相互置换反应：
例．C2lN2、aBBr＋r2、Cl2I=2=都=2具N有aC氧l＋化Br性2 ，其氧化性Cl2>Br2>I2， C请l2据2能K此I把＋写溴C出l从2=下=溴=列2化K置C物l换＋中反I置2 应换的出化来学，方其程余式依。次类推。 (1)2将K氯I＋气Br分2=别==通2K入BrK＋BI2r溶液和KI溶液中。 (2)将溴水滴入KI溶液中。
思考与交流
启示１：科学研究需要有正确的理论作指导， 错 误的理论只能浪费时间和精力。
启示２：科学研究需要以大量事实为依据，只有 大量事实才能推翻错误的理论，建立正确的理论 或推动科学理论的发展。
启示３：科学研究需要有热爱科学的思想和奉献 科学的精神。
四、氯气的实验室制法 1．反应原理 MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 特别提示：在该反应中浓盐酸表现了酸性和还原性。
H2O、H＋、Cl－、
OH－
Cl2
OH－
主要性质
黄绿色溶液，能导 电，有酸性、漂白
性
即为稀盐酸，无色 溶液，只有强酸性
黄绿色液体， 不导电，有氧
化性
1．对比实验
2～mL
现象
试样 AgNO3溶液 稀硝酸 稀盐酸 白色沉淀 不溶解
NaCl溶液 白色沉淀 不溶解
解释或离子方程式
Ag＋＋Cl－===AgCl↓ Ag＋＋Cl－===AgCl↓