高中化学新人教版必修1第2章 第2节 课时1 氯气的性质学案

第二节氯及其化合物课时1氯气的性质

发展目标体系构建

1.能通过实验探究Cl2、HClO、次氯酸盐的性质，

培养学生“实验探究与证据推理”的核心素养。

2.建立含氯元素的物质间的转化关系，培养学生

“变化观念与模型认知”的核心素养。

3.了解Cl2的主要用途和发现史，培养学生“科

学态度与社会责任”的核心素养。

一、氯气的用途与物理性质

1．氯的存在：氯是一种重要的“成盐元素”，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。

2．氯气的主要用途：主要的化工原料，制造盐酸，有机溶剂、农药、染料和药品等，也可生产漂白液和漂白粉等。

3．氯气的物理性质

Cl2是黄绿色、有刺激性气味的气体，有毒，熔点为－101℃，沸点为－34.6 ℃，密度为3.214 g·L－1，比空气的密度大。25 ℃时，1体积水可溶解2体积Cl2，其水溶液称为氯水。

4．18世纪70年代，瑞典化学家舍勒发现了Cl2,1810年，英国化学家戴维确认为Cl2。

二、氯气的化学性质

氯原子结构示意图为，最外层有7个电子，化学反应中容易得到1个电子，达到8电子稳定结构，故Cl2是很活泼的非金属单质，是一种强氧化

剂，具有强氧化性。

1．Cl 2与金属单质的反应 写出下列反应的化学方程式

(1)与钠反应：2Na ＋Cl 2=====△

2NaCl 。 (2)与铁反应：2Fe ＋3Cl 2=====△

2FeCl 3。 (3)与铜反应：Cu ＋Cl 2=====△

CuCl 2。

微点拨：氯气能与绝大多数金属反应，一般把变价金属(如Fe 、Cu)氧化到最高价。

2．氯气与非金属单质的反应

在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中。

(1)现象：氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾。

(2)化学方程式：H 2＋Cl 2=====点燃

2HCl 。 (3)HCl 溶于水形成盐酸。

物质燃烧一定有O 2参加吗？如何定义燃烧？

[提示] 物质燃烧不一定有O 2参加。剧烈的发热发光的氧化还原反应称燃烧。

3．Cl 2与H 2O 反应

(1)Cl 2与H 2O 反应的化学方程式为Cl 2＋H 2O===HCl ＋HClO ，生成的HClO 具有强氧化性，能杀菌、消毒。

(2)实验探究：

①取干燥的和湿润的有色布条分别放入两个盛有干燥Cl 2的集气瓶中，盖上玻璃片，现象为干燥的有色布条没有褪色，湿润的有色布条褪色。

②将有色鲜花放入盛有干燥Cl 2的集气瓶中，盖上玻璃片，现象为有色鲜花褪色。

结论：通过以上两实验可得出Cl 2没有漂白性，次氯酸具有漂白性。 ③氯水光照有气泡，是因为次氯酸不稳定，见光分解生成O 2，化学方程式

为2HClO=====光照

2HCl ＋O 2↑。

微点拨：用Cl 2对自来水消毒时，Cl 2会与水中有机物反应，生成的有机氯化物可能对人体有害，现在已开始使用新的自来水消毒剂如ClO 2、O 3等。

4．氯气与碱的反应

(1)与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液

①制取反应的化学方程式：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 。 ②离子方程式：Cl 2＋2OH －===Cl －＋ClO －＋H 2O 。 ③漂白液的有效成分是次氯酸钠。 (2)与石灰乳反应——制取漂白粉

①制取反应的化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl 2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O 。 ②漂白粉的主要成分是CaCl 2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。

(3)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白剂又可作消毒剂。

氯水作漂白剂相对于漂白粉和漂白液作漂白剂的不足有哪些？

[提示] Cl 2在水中溶解度小，且生成的HClO 不稳定、难以保存，使用不方便，效果不理想等。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)Cl 2是一种有毒的有刺激性的气体，具有氧化性。 ( ) (2)Cl 2与H 2O 反应中H 2O 为还原剂。 ( ) (3)H 2在Cl 2中燃烧的火焰为苍白色。 ( ) (4)漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2和CaCl 2。 ( ) (5)HClO 是一种氧化性很强的弱酸。 ( )

[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√

2．下列氯化物既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( )

A ．CuCl 2

B ．FeCl 2

C ．NaCl

D ．FeCl 3

C [A 项，铜与盐酸不反应，错误；B 项，铁与氯气反应生成氯化铁，与盐

酸反应生成氯化亚铁，错误；C 项，钠与氯气或盐酸反应均生成氯化钠，正确；D 项，根据B 中分析可知D 错误。]

3．(1)将新鲜的花瓣放入干燥的氯气中可观察到的现象是________，原因是_____________________________________。

(2)氯水久置或光照条件下均会变成稀盐酸，同时释放出氧气，说明次氯酸________，反应的化学方程式为_______________________________________________。

(3)漂白液滴加少量稀HCl ，漂白性增强的理由是_________________________________(用离子方程式表示)。

[答案] (1)花瓣褪色 新鲜的花瓣中含有水分，遇Cl 2会产生HClO ，HClO 具有漂白性

(2)不稳定 2HClO=====光照

2HCl ＋O 2↑ (3)ClO －＋H ＋

===HClO

氯水的成分及性质

在氯水中含有多种粒子，因此在与不同物质发生反应时，表现出不同粒子的性质，现列表如下：

所加试剂 参与反应的粒子

实验现象 离子方程式或解释 AgNO 3溶液 Cl － 白色沉淀 Cl －＋Ag ＋===AgCl ↓ Na 2CO 3固体

H ＋

有气泡 产生 2H ＋

＋CO 2－

3===CO 2↑＋H 2O

有色布条

HClO

布条颜

色褪去 漂白性或强氧化性

FeCl 2溶液 Cl 2

溶液变

棕黄色

2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －

石蕊溶液 HClO 、H ＋

先变红 后褪色

酸性和漂白性