2019-2020版高中化学 第4章 非金属及其化合物 第2节 富集在海水中的元素——氯课件 新人教

第四章非金属及其化合物第二节富集在海水中的元素——氯1激趣入题2新知预习3预习自测4课堂探究5核心素养6课堂达标7课时作业激趣入题含氯化合物的漂白作用与消毒作用次氯酸、漂白粉、二氧化氯等含氯化合物具有漂白作用与消毒作用。通常用次氯酸盐作为漂白剂和消毒剂的主要成分。例如：84消毒液的有效成分就是次氯酸钠。次氯酸盐与稀酸或空气里的二氧化碳和水反应可生成次氯酸，显现出漂白和消毒作用。以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂的有效期较短，不宜长期保存。漂白粉(次氯酸钙和氯化钙的混合物，其有效成分为次氯酸钙)是利用氯气与氢氧化钙反应制成的，所发生的反应为：2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O二氧化氯(ClO2)也可用于漂白和消毒。二氧化氯的漂白能力和消毒能力比氯气强且使用起来更加安全。现在，二氧化氯正在越来越多地取代以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂。以上含氯化合物是怎样制得的，让我们一起学习第二节富集在海水中的元素——氯。新知预习一、氯气1．氯的原子结构及存在：(1)原子结构：氯的原子结构示意图为__________，氯原子容易________一个电子而形成Cl－，表现出典型的__________性。(2)存在：氯在自然界中以________态存在，主要以_______的形式存在。2．物理性质：颜色状态气味毒性溶解性(25℃)__________气体刺激性气味________1体积水溶解约2体积氯气得到非金属化合NaCl黄绿色有毒3．化学性质：(1)与金属反应：Cl2—――→Na____________________________(产生______烟)――→Fe______________________________(产生棕褐色烟)――→Cu________________________(产生________色烟)2Na＋Cl2=====点燃2NaCl白2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3Cu＋Cl2=====点燃CuCl2棕黄(2)与非金属反应：Cl2＋H2—(3)与H2O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____________________。――→光照发生________――→点燃安静燃烧产生__________火焰，瓶口上方出现白雾爆炸苍白色Cl2＋H2OHCl＋HClO――――→制漂白粉_______________________________________[有效成分：______________]――――→制漂白液__________________________________________有效成分：______________(4)与碱反应：Cl2—2Cl2＋2CaOH2===CaCl2＋CaClO2＋2H2OCaClO2Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2ONaClO漂白粉在空气中长期放置易失效，其原因为(用化学方程式表示)：_________________________________________，________________________。Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3＋2HClO2HClO=====光照2HCl＋O2↑点拨：氯气与变价金属(如Fe、Cu)反应时，一定生成高价的金属氯化物，与氯气的量无关。(5)与盐反应Cl2与NaBr、KI溶液反应______________________________，__________________________。4．用途：(1)氯气是一种重要的化学工业物质。氯的化合物可作为制取高纯硅、锗(半导体)和金属钛的重要中间物质。(2)在有机化工中，氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br22KI＋Cl2===2KCl＋I2二、次氯酸1．弱酸性(酸性小于碳酸)：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO。2．不稳定性：次氯酸不稳定，只存在于水溶液中，见光易分解，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。实验操作实验现象结论有色布条__________干燥的Cl2________漂白作用有色布条________氯水有漂白作用，起漂白作用的是____________不褪色没有褪色HClO三、氯离子(Cl－)的检验点拨：不溶于稀硝酸的白色沉淀有AgCl、BaSO4等。预习自测1．(2019·南通高一检测)用自来水养金鱼时，通常先将自来水经日晒一段时间后，再注入鱼缸，其目的是()A．利用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解析：自来水常用Cl2作消毒剂，Cl2溶于水会与水反应生成HClO，HClO是强氧化剂，它的存在对金鱼的生长有害，而HClO见光易分解。D2．(2019·北京海淀区高一检测)在空气中能稳定存在的物质是()A．石灰水B．氯水C．次氯酸钠D．食盐水解析：能与空气中CO2、O2、H2O反应和见光易分解的物质在空气中均不能稳定存在。石灰水中的Ca(OH)2能与空气中的CO2反应生成CaCO3；氯水中的HClO易分解；次氯酸钠在空气中发生反应：CO2＋H2O＋2NaClO===Na2CO3＋2HClO而变质。D3．(2019·三亚高一检测)将适量物质分别加到干燥的红色布条上，不能使其褪色的是()A．新制的氯水B．84消毒液C．液氯D．次氯酸溶液C4．当不慎有大量Cl2扩散到周围空间时，处在该环境中的人可以用浸有一定浓度某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，以防中毒，该物质最适宜采用的是()A．NaOHB．NaClC．NaHCO3D．H2O解析：A项碱性太强，不适宜。B项不与氯气反应，不适宜。C项，能与氯气反应，而且碱性较弱，最适宜。D项水与氯气反应生成的物质也具有腐蚀性，不适宜。C5．下列关于氯水的叙述中正确的是()A．新制氯水中只含Cl2和H2O分子B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C．光照新制氯水有气泡逸出，该气体是Cl2D．新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性将减弱B解析：新制氯水成分的多样性决定了新制氯水性质上的多重性。新制氯水中主要含有三种分子H2O、Cl2、HClO和四种离子H＋、Cl－、ClO－、OH－；新制氯水含有H＋和HClO，蓝色石蕊试纸遇H＋变红，变红后的试纸被HClO氧化褪色；光照新制氯水，发生反应2HClO=====光照2HCl＋O2↑，逸出的是O2而不是Cl2；该反应进行后，弱酸HClO转化为强酸HCl，密封在密闭无色玻璃瓶中不考虑HCl挥发，溶液的酸性增强。6．下列关于氯气的叙述，正确的是()A．氯气是一种无色，没有刺激性气味的气体B．氯气、氯水、液氯的成分相同C．氯气不能与水发生反应D．氯气有毒，但可用来杀菌消毒D课堂探究问题探究：1.次氯酸的漂白原理是什么？2．Cl－检验时加HNO3溶液的目的是什么？知识点1氯水的成分探究提示：1.次氯酸的漂白作用是由于其具有强氧化性，其漂白原理是氧化有机色素(即有机色质)，发生的是氧化还原反应，不可逆。常见的可漂白的物质有有色纸条、有色布条、酸碱指示剂、有色花瓣、红墨水、品红溶液、蓝色石蕊试纸等。2．排除CO2－3等的干扰。知识归纳总结：1．氯水的性质：2．新制氯水、久置氯水、液氯的比较新制氯水久置氯水液氯成分(1)三种分子：Cl2、HClO、H2O(2)四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－H＋、OH－、Cl－、H2OCl2颜色浅黄绿色无色黄绿色性质酸性、氧化性、漂白性酸性Cl2的性质保存棕色瓶盛装，置于阴暗处—低温密封氯水具有多种性质，如图为新制氯水分别与五种物质发生的反应(氯水足量)。(1)写出对应的化学方程式：b________________________________________。c________________________________________。e____________________________________________。(2)能证明氯水具有漂白性的现象是_______________________。典例12HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O石蕊试液先变红后褪色盐酸2HClO=====光照2HCl＋O2↑(3)久置的氯水变为________(填名称)，用化学反应方程式表示____________________________。解析：(1)b是盐酸与碳酸钙反应，反应的化学方程式为2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑。c是盐酸与硝酸银溶液反应，反应的化学方程式为HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3。氯气与氢氧化钠发生反应，生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(2)氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸能够使石蕊试液变红色，而次氯酸具有漂白性，能够使变红的石蕊试液褪色。(3)次氯酸不稳定，在光照条件下易分解生成氯化氢和氧气，化学方程式为2HClO=====光照2HCl＋O2↑，所以久置的氯水变为盐酸。〔变式训练1〕(2019·石家庄高一检测)下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是()A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡生成(H＋)B．使红色布条褪色(HClO)C．向FeCl2溶液中滴加氯水，发现棕黄色(HCl)D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)解析：氯水中有盐酸和次氯酸，盐酸能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，与H＋有关，A错误；氯水中有次氯酸，使红色布条褪色，与次氯酸有关，B错误；氯气和二价铁离子反应生成三价铁离子，与盐酸无关，C正确；氯离子和硝酸银反应生成氯化银沉淀，与Cl－有关，D错误。C问题探究：1.氯气的尾气吸收可否使用澄清石灰水代替NaOH溶液？2．浓盐酸能否用氯化钠固体和较浓硫酸代替？探究提示：1.不能，因澄清石灰水溶解度小，可能吸收Cl2不充分。2．能。氯化钠提供Cl－，较浓硫酸提供H＋。知识点2氯气的实验室制法知识归纳总结：1．制备流程：反应原理—用氧化剂如MnO2氧化浓盐酸MnO2＋4HCl浓=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O|制备装置类型—固体＋液体――→加热气体|净化方法—通过盛饱和食盐水的洗气瓶除去HCl，再通过盛浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气|收集气体—向上排空气法或排饱和食盐水法|尾气吸收—用强碱溶液如NaOH溶液吸收2．验满：把湿润的淀粉KI试纸(或湿润的蓝色石蕊试纸)靠近集气瓶口，若试纸变蓝(或先变红又褪色)，则证明已集满。点拨：(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)不能用蒸馏水代替饱和食盐水除去HCl气体。某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质，他们设计了如图所示的实验装置：(已知：2KI＋Cl2===I2＋2KCl，淀粉溶液遇I2变蓝色)典例2请回答下列问题：(1)整套实验装置的连接顺序是f接(______)，(______)接(______)，(______)接(______)(填各接口处的字母代号)。(2)E装置中制取氯气反应的化学方程式是________________________________________________。(3)B装置的作用是____________；A装置中试剂X是______________。(4)C装置中可观察到的现象是______________，D装置中可观察到的现象是____________________。abedcMnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O干燥Cl2饱和食盐水溶液变蓝色溶液红色逐渐褪去解析：(1)制得的Cl2中含有HCl、