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海水中的重要元素——钠和氯第二章第二节氯及其化合物第一课时氯气的性质学习目标：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，认识含氯化合物在生产中的应用和对生态环境的影响，促进“社会责任”核心素养的发展。课前自主预习1．氯元素的存在及Cl2的物理性质(1)氯元素的存在在自然界中氯元素主要以等形式大量存在。NaCl、MgCl2、CaCl2(2)氯气的物理性质注：闻有毒气体的方法：用手在集气瓶口轻轻扇动，使极少量的气体飘进鼻孔。2．原子结构原子结构示意图为，氯原子容易而形成Cl－，表现出典型的性。得到1个电子氧化3．化学性质(1)与金属的反应(2)与非金属反应与H2反应：反应方程式：H2＋Cl2=====点燃2HCl，反应现象：H2在Cl2中能，发出火焰，瓶口有。(3)与水的反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，氯水中含有的微粒有：。安静地燃烧苍白色白雾Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－(4)氯气与碱的反应①Cl2与NaOH溶液的反应：。②工业上制漂白粉：。漂白粉的主要成分为：，其有效成分为：。漂白粉的漂白原理：。Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCaCl2、Ca(ClO)2Ca(ClO)2Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO4．次氯酸的性质(1)次氯酸(HClO)是一元弱酸(酸性比H2CO3还弱)，在新制氯水中主要以分子的形式存在。(2)HClO不稳定，易分解，光照时分解速率加快。其分解反应为。(3)次氯酸具有强氧化性，能。漂白性实验：HClO2HClO=====光照2HCl＋O2↑杀菌、消毒和漂白1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)氯气有毒，氯的化合物也都具有一定的毒性()(2)氯气可以使湿润的有色布条褪色()(3)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂()(4)任何物质的燃烧都必须有O2参与()(5)物质有发热发光的变化一定是燃烧()(6)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×2．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[解析]Na在Cl2中燃烧生成NaCl固体颗粒形成白烟，A项错误；Cl2是强氧化剂，变价金属与Cl2反应生成高价态氯化物，Cu＋Cl2=====点燃CuCl2，B项错误；H2在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰。[答案]D课堂互动探究知识点一氯气的性质1.Cl2的物理性质(1)氯气在通常条件下呈黄绿色，是一种有强烈刺激性气味的有毒气体。25℃时，1体积水可溶解约2体积氯气。(2)氯气易液化，在低温和加压的条件下可以转变为液态和固态，二者都是纯净物。(3)氯气的密度比空气密度大，实验室制取的氯气可用向上排空气法收集。2．Cl2的化学性质(1)与金属单质的反应氯气具有很强的氧化性，能与大多数金属反应，把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价态(FeCl3、CuCl2)。(2)与非金属单质反应Cl2除了能与H2化合，还可跟P、S、C等非金属直接化合，都体现了Cl2的氧化性。注：(1)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。(2)描述现象时，固体小颗粒，分散在空气中形成烟；液体小液滴，分散在空气中形成雾。(3)与还原性物质的反应Cl2与FeCl2溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3；Cl2与KI溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2；Cl2与SO2的水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4。【典例1】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．CuCl2B．FeCl3C．FeCl2D．AlCl3[思路启迪]解决金属氯化物制备时，要抓住以下两点：(1)Cl2是非常活泼的非金属单质，具有强氧化性，变价金属与Cl2反应生成高价态氯化物。(2)盐酸是非氧化性酸，与变价金属反应生成低价态氯化物。[解析]Cu和氯气直接化合制得CuCl2，但Cu与盐酸不反应，与题意不符，故A错误；Fe和氯气直接化合制得FeCl3，Fe与稀盐酸反应生成FeCl2，与题意不符，故B错误；Fe和氯气直接化合制得FeCl3，得不到FeCl2，与题意不符，故C错误；Al和氯气直接化合制得AlCl3，且Al与盐酸反应制得AlCl3，与题意相符，故D正确；故选D。[答案]D(1)氯气与金属反应时表现出强氧化性，与变价金属(如Fe)反应时得到FeCl3；氯气不但能与活泼金属反应，也能与某些不活泼金属发生反应。(2)只有活泼金属才能与盐酸发生反应，生成对应的氯化物和H2。[针对训练1]下列现象不属于H2在Cl2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[解析]H2在Cl2中燃烧时生成氯化氢气体，观察到的现象是氢气在氯气中安静的燃烧，火焰呈苍白色，瓶口有白雾生成。瓶内气体因Cl2的消耗而变浅，但不发生爆炸。故A、B、C正确，D错误。[答案]D知识点二氯水及其性质1.氯气与水反应的原理(1)氯气与水反应的化学方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO。离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。(2)氯水中的成分“三分子”是：H2O、Cl2、HClO。“四离子”是：H＋、OH－、Cl－、ClO－。2．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，现列表如下：3.次氯酸(HClO)的性质与应用(1)次氯酸的三大性质(2)次氯酸的漂白作用4．新制氯水、久置氯水、液氯的比较【典例2】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[思路启迪]解答有关氯水性质问题的关键是清楚氯水中的各成分及其性质：Cl2决定了氯水的颜色，HClO决定了氯水的漂白性和不稳定性，H＋决定了氯水的酸性，Cl－遇Ag＋会生成白色沉淀AgCl。[解析]氯水中含有未反应的氯气分子，因此氯水呈浅黄绿色，故A错误；氯水中含有HCl和次氯酸，向氯水中滴加紫色石蕊试液，溶液会先变红，后褪为无色，故B正确；向氯水中加入硝酸银溶液会产生白色沉淀，故C错误；由于次氯酸很不稳定，因此氯水很容易变质，故D错误。[答案]B氯水成分的多样性决定了其性质的多重性：[针对训练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Cl2B．加入石蕊试液，试液变红，说明该溶液一定不含OH－C．将KHCO3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O2[解析]A项，新制氯水中因含HClO而具有漂白性，Cl2没有漂白性；B项，氯水中含有盐酸，能使石蕊试液变红色；C项，氯水中的盐酸与KHCO3反应产生CO2；D项，光照下氯水中的HClO发生分解反应产生O2。[答案]D知识点三漂白粉及其性质1.反应原理(1)与NaOH反应——制漂白液化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。漂白液的有效成分为NaClO。(2)与石灰乳Ca(OH)2反应——制漂白粉化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。漂白粉的成分为Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。2．漂白粉的漂白原理：漂白液、漂白粉的漂白、消毒原理相同，都是在酸性条件下生成具有漂白、消毒作用的次氯酸(HClO)。Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO(家用漂白、消毒)Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO(工业漂白)3．漂白粉长期露置于空气中，最终会生成CaCl2而失效，其反应原理为Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO2HClO=====光照2HCl＋O2↑CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑【典例3】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、CaCl2C．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉D．使用漂白粉漂白衣物时让衣物在漂白粉溶液中浸泡一段时间是为了让漂白粉与水及空气中的二氧化碳充分反应生成次氯酸[思路启迪]此题是考查各类漂白剂的制备原理及成分，漂白液是Cl2与NaOH溶液反应生成的混合物，其有效成分为NaClO；漂白粉是Cl2与石灰乳Ca(OH)2反应生成的混合物，其有效成分为次氯酸钙Ca(ClO)2。[解析]因漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙，是混合物；漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，是混合物，故A错误；因漂白粉的主要成分：氯化钙和次氯酸钙，有效成分是次氯酸钙，所以B选项是错误的；因为澄清石灰水中氢氧化钙浓度太低成本较高，工业上通常用石灰乳与氯气反应制取漂白粉，故C错误；利用HClO的酸性弱于碳酸，浸泡一段时间，让CO2、H2O与Ca(ClO)2反应生成HClO，D项正确。[答案]D漂白液有效成分为次氯酸钠(NaClO)；漂白粉有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]，含有效氯约为35%；漂粉精有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]，含有效氯约为70%。[针对训练3]下列物质中，不能使有色布条褪色的是()A．次氯酸钠溶液B．次氯酸钙溶液C．氯水D．氯化钙溶液[解析]NaClO、Ca(ClO)2、HClO均具有强氧化性，能使有色布条褪色，A、B、C均正确；D中CaCl2无漂白性，故选D。[答案]D课堂归纳小结[知识脉络][核心要点]1．氯气是一种黄绿色、有毒的气体。2．氯气与变价金属反应生成高价态的金属氯化物。3．氯水的成分——“三分子、四离子”。“三分子”为Cl2、H2O、HClO；“四离子”为H＋、Cl－、ClO－、OH－。4．HClO具有弱酸性、强氧化性和不稳定性。5．漂白粉的成分及性质。