高一化学必修一讲义：氯气的性质

高一化学必修一讲义：氯气的性质氯气的性质【教学目标】1、能正确说出氯气的物理性质2、从氯的原子结构特点和氯气跟金属、非金属的反应认识氯气是一种化学性质非常活泼的非金属3、知道氯气与水反应的产物，能正确列出氯水(新制氯水和久置氯水)的主要成分4、掌握氯气与碱的反应，了解氯气的用途【知识梳理】一、氯元素的存在及Cl 2的物理性质1、氯的原子结构及存在(1)原子结构：原子结构示意图为________，氯原子容易得到1个电子而形成Cl －，表现出典型的氧化性(2)氯元素的存在：氯在自然界中以化合态存在，除了以NaCl 、MgCl 2、CaCl 2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、Cl 2的物理性质：通常情况下，氯气黄绿色、有刺激性气味的气体，氯气有毒，密度比空气大，易液化，能溶于水(1体积水中能溶解2体积的氯气)。

液态的氯称为液氯，其水溶液称为氯水闻气体时的正确操作用手轻轻地在瓶口闪动，使极少量的气体飘进鼻孔【即学即练11、已知实验室制取氯气的化学方程式为：MnO 2＋4HCl(浓)△ MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。

结合氯气的物理性质，判断下列叙述是否正确。

(1)加热盛有二氧化锰、浓盐酸的烧瓶，瓶内充满黄绿色气体( )(2)氯气的密度比空气大，常用向上排空气法收集氯气( )(3)闻氯气气味时，用手轻轻在集气瓶瓶口扇动，使极少量氯气飘进鼻孔( )(4)在充满氯气的集气瓶内加水，盖严后振荡，瓶内气体颜色变浅，液体变为黄绿色( )(5)氯气易液化，在低温和加压的条件下可以转变为液态(液氯)和固态( )2、氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入到田鼠洞中，这是利用了氯气下列性质________(填序号) ①黄绿色②密度比空气大③有毒④易液化⑤可溶于水二、化学性质：氯原子最外层有7个电子，在化学反应中容易易得到1个电子，使最外层达到8个电子的稳定结构。

因此氯气是很活泼的非金属单质，具有强氧化性1、Cl 2与金属单质的反应：Cl 2能与绝大多数金属能反应，且变价金属(如Fe)一般能氧化到最高价(1)与钠反应：2Na ＋Cl 2=====点燃2NaCl (反应现象：产生大量白烟，火焰为黄色)(2)与铁反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3 (反应现象：产生大量棕黄色烟)【微点拨】常温下Fe 不能干燥Cl 2反应，除非潮湿Cl 2。

所以，工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中(3)与铜反应：Cu ＋Cl 2=====点燃CuCl 2 (反应现象：产生大量棕黄色烟)2、Cl 2与非金属单质的反应(1)与氢气反应H 2＋Cl 2=====点燃2HCl (反应现象：H 2在Cl 2中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾) 用于工业制盐酸H 2＋Cl 22HCl (反应现象：剧烈反应，会发生爆炸，瓶口有白雾) 不能用于工业制盐酸【微点拨】氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸，产生此现象的原因是H 2和Cl 2混合后光照，反应瞬间完成，放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸(2)与磷的反应2P ＋3Cl 2 =====点燃2PCl 3 (Cl 2不足) (三氯化磷是液体，呈雾状) PCl 3＋Cl 2 △ PCl 52P ＋5Cl 2 =====点燃2PCl 5 (Cl 2充足) (五氯化磷是固体，呈白烟状)反应现象：磷在氯气中剧烈燃烧，在集气瓶口产生大量白色烟雾【微点拨】磷在Cl 2中燃烧中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应(3)与硅的反应：Si ＋2Cl 2 高温SiCl 4【微点拨】燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。

它强调的是：①发光时也要发热；②反应剧烈；③实质是剧烈的氧化还原反应；④不一定要有氧气的参加【即学即练2】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 ．红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuClC ．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较大的性质2、下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是( )A ．CuCl 2B ．FeCl 3C ．FeCl 2D ．AlCl 33、下列现象不属于H 2在Cl 2中燃烧现象的是( )A ．苍白色火焰B ．瓶口有白雾C ．集气瓶内气体颜色变浅D ．爆炸3、Cl 2与水的反应常温下，溶于水中的部分氯气会与水反应，反应的化学方程式为：Cl 2+H 2O===HCl+HClO ，该反应中的氧化剂为Cl 2，还原剂为Cl 2，为歧化反应。

生成物中次氯酸(HClO)具有强氧化性，能杀死水中的病菌，起到消毒作用，目前，很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒。

近年来有科学家提出，使用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标准，而且已经开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯(ClO 2)、臭氧等实验操作实验现象实验结论有色布条不褪色干燥氯气不具有漂白性有色布条褪色新制氯水具有漂白性微点拨干燥氯气无漂白性，新制氯水具有漂白性，实际起漂白作用的是HClO (一)(1)新制氯水的成分：Cl 2＋H 2O HCl ＋HClO HClOH ＋＋ClO －H 2O H ＋＋OH －三种分子：Cl 2、H 2O 、HClO ；四种离子：H ＋、Cl —、ClO －、OH －(极少量)(2)氯水的性质：氯水的多种成分决定了它具有多重性质①Cl 2的氧化性:与还原性物质反应 (Cl 2是新制氯水的主要成分，为了方便，有时实验室中常用氯水代替Cl 2) 如：2FeCl 2＋Cl 2===2FeCl 3SO 2＋Cl 2＋2H 2O===2HCl ＋H 2SO 4Na 2SO 3＋Cl 2＋H 2O===2HCl ＋Na 2SO 4②HCl 酸性：向NaHCO 3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性如：Cl 2＋NaHCO 3===NaCl ＋CO 2＋HClO③HClO 的强氧化性、弱酸性：在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO 的氧化性如：向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红(H ＋作用的结果)，后褪色(HClO 作用的结果)④Cl ˉ的性质：加入AgNO 3溶液可以检验出氯水中的Cl －，现象是有白色沉淀生成(3)新制氯水、久制氯水、液氯的比较新制氯水久制氯水液氯区别氯气的水溶液稀盐酸氯气的液体状态分类混合物混合物纯净物颜色浅黄绿色无色黄绿色组成微粒Cl 2、H 2O 、HClO 、 H ＋、Cl —、ClO －、OH － H 2O 、H ＋、Cl —、OH － Cl 2 性质多种成分，多重性质，如：酸性、漂白性、强氧化性有酸性(比新制氯水强)、无漂白作用仅表现Cl 2的性质原因Cl 2＋H 2O HCl ＋HClO 、2HClO=====光照2HCl ＋O 2↑(二)(1)次氯酸的三大性质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如：NaClO 溶液中通入少量CO 2，化学方程式为：NaClO ＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3＋HClO②不稳定性：2HClO=====光照2HCl ＋O 2↑ (氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处)③强氧化性：次氯酸具有强氧化性，其氧化性比Cl 2强，可用于自来水的杀菌、消毒，还可以用作漂白剂(2)次氯酸的漂白作用①原理：将有色物质氧化为稳定的无色物质②特点：被HClO 漂白的物质，久置后不再恢复原色③应用范围：几乎所有的有色物质遇HClO 都会褪色【微点拨】①光照氯水时，溶液中的次氯酸不断分解生成盐酸和氧气，溶液的浅黄绿色逐渐褪去，pH 逐渐减小②实验室中氯水需现用现配。

保存氯水时，应避免光照、受热，实验室通常将氯水置于棕色试剂瓶中密封保存【即学即练3】1、下列对氯水的描述正确的是( )A ．氯水中不含氯气分子，因此没有颜色B ．向氯水中滴加紫色石蕊试液，溶液会先变红后褪为无色C ．向氯水中加入硝酸银溶液会产生淡黄色沉淀D ．由于次氯酸很稳定，因此氯水长时间保存也不会变质2、在新制氯水中存在多种分子和离子，下列实验现象和结论一致且正确的是( )A ．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰，说明有Cl 2B ．加入石蕊试液，试液变红，说明该溶液一定不含OH －C ．将KHCO 3固体加入新制的氯水中，有气泡产生，说明有HClOD ．光照新制氯水有气泡逸出，该气体一定是O 23、用自来水养金鱼时，我们通常先将自来水日晒一段时间后，再注入鱼缸，其目的是( )A ．利用日光中紫外线杀死水中的细菌B ．提高水温，有利于金鱼生长C ．增加水中氧气的含量D ．促使水中的次氯酸分解4、下列有关次氯酸的叙述不正确的是( )A ．次氯酸不稳定，易分解B ．次氯酸是一种强氧化剂C ．次氯酸是弱酸，但酸性比碳酸强D ．次氯酸能使染料和有机色质褪色4、Cl 2与碱的反应(1)与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液①化学方程式：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ——主要用来吸收多余Cl 2②离子方程式：Cl 2＋2OH －===Cl －＋ClO －＋H 2O③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(2)与石灰乳反应——制取漂白粉化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl 2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O —工业通常是将Cl 2通入石灰乳中用来制取漂白粉【微点拨】①工业上为什么用Cl 2来制取漂白粉？形成比次氯酸更稳定的比次氯酸盐，便于运输、保存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)2③漂白反应原理：Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===CaCO 3↓＋2HClO (强酸制弱酸，用盐酸也能反应)④Ca(ClO)2易于CO 2、H 2O 反应，生成的HClO 见光易分解，所以漂粉精、漂白粉都要密封包装，避光、隔潮存放⑤漂白液、漂白粉、漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可作游泳池及环境的消毒剂⑥在常温下，Cl 2与碱反应的化学方程式一般为：Cl 2＋碱===次氯酸盐＋金属氯化物＋水。

但在加热的条件下，Cl 2与氢氧化钠溶液的反应为：3Cl 2＋6NaOH △5NaCl ＋NaClO 3＋3H 2O (热碱溶液中)⑦Cl 2与碱反应时：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ，1 mol Cl 2与足量NaOH 反应转移电子数为N A⑧Ca(ClO)2与浓HCl 反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl 2＋2Cl 2↑＋2H 2OCa(ClO)2与稀HCl 反应：Ca(ClO)2＋2HCl(稀)===CaCl 2＋2HClO向NaCl 和NaClO 的混合溶液通入稀硫酸：NaCl ＋NaClO ＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋Cl 2↑＋H 2O⑨漂白粉长期露置于空气中，最终会生成氯化钙而失效，有关反应的化学方程式Ca(ClO)2＋H 2O ＋CO 2===CaCO 3↓＋2HClO2HClO=====光照2HCl ＋O 2↑CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑【即学即练4】1、在抗震救灾中要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。