高中化学 活泼的黄绿色气体—氯气课件 新人教版必修1.ppt

n第二节富集在海水中的元素氯(共2课时)n第一次世界大战期间，德军与英、法联军战士在比利时的伊普尔对峙。黎明时，英、法联军前线战壕的士兵突然看到一股阴森森的黄绿色气体沿着地面逐渐向他们袭来，这股毒浪使战壕里的英法军队感到鼻腔、咽喉疼痛，很快数百名英、法联军战士窒息而死，数千名士兵双目失明，英法士兵被吓得惊慌失措，四散奔逃。德军只用一个小时就攻破了英法联军曾坚守数月的防线。据估计，这次战役英法军队约有15000人中毒。这是1915年4月22日发生的令人发指的事件，也是世界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。你知道这种杀伤力极强的黄绿色气体的成分吗？n梳理导引n1在通常情况下，氯气是_色有毒的_体，有_气味，密度比空气大。在低温和加压的条件下可以转变为_态(俗称_)和_态，1体积水在常温下可溶解约_体积氯气。氯气有毒，闻有毒气体和未知气体气味的方法(扇气入鼻法)：远离鼻孔，用手在_轻轻扇动，使_气体飘入鼻孔。n(3)与水反应：_叫氯水，饱和氯水呈_色，具有_气味，部分氯气与水反应：_。HClO具有_性，能杀死水中的_，所以自来水常用_来杀菌消毒。干燥的氯气本身_漂白性。HClO是一种_酸，_稳定，只存在于_中。HClO见光分解：_。n(4)与碱反应：n与NaOH溶液反应，反应的化学方程式为：n_(制 漂 白 液)；n与石灰乳反应，反应的化学方程式为：_(制漂白粉)；漂白粉的有效成分是_；漂白原理(用化学方程式表示)：_。n3氯气的用途：用于消毒、制漂白粉；制盐酸；制高纯硅、锗和钛；在有机化工中，氯气是合成_的重要原料。n参考答案：n1黄绿气强烈刺激性液液氯固2瓶口极少量n2(1)2NaClCuCl22FeCl3(2)2HCl氢气在氯气中安静燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有白雾产生(3)氯气的水溶液淡黄绿刺激性Cl2H2O=HClHClO强氧化病菌Cl2不具有弱不水溶液2HClO n 2HClO2n(4)Cl22NaOH=NaClNaClOH2On2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2OnCa(ClO)2nCa(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO n3塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品n问题探究n1氯气是一种有毒气体，但可用于自来水的杀菌消毒；使用氯气对自来水消毒时可能产生一些负面影响，因此，人们开始研究并试用一些新型自来水消毒剂。从中你得到什么启示？n提示：任何事物，都具有两面性。使用Cl2给自来水消毒，能杀死水中的病菌，对人体有益；但也能结合水中的有机物，生成潜在的致癌物质。ClO2、O3、Na2FeO4都是新型的自来水消毒剂。具有强氧化性的物质，理论上都可作消毒剂。n2同一物质的固体和溶液颜色一定相同吗？举例说明。n提示：不一定，如CuCl2固体为棕黄色，溶液呈蓝绿色。n3什么叫燃烧？燃烧一定有O2参加吗？n提示：燃烧不一定有O2参加，任何发光发热的剧烈的化学反应，都可以叫燃烧。n细品教材n1氯元素的存在n自然界中氯以化合态形式存在，主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中，海洋是氯的巨大的资源宝库。氯气的物理性质氯气的物理性质n2氯气的物理性质 颜色状态气味溶解性熔沸点毒性黄绿色气体有刺激性气味能溶于水，1体积水可溶解2体积氯气较高(与其他气体比较)有毒n温馨提示：Cl2为黄绿色气体，其他常见气体如H2、O2、CO2、NH3、CH4等多为无色气体，应注意记忆。Cl2有强烈的刺激性气味且有毒，吸入少量氯气会刺激鼻腔和喉黏膜，并引起胸痛和咳嗽，吸入较多Cl2会使人窒息致死。Cl2曾被作为化学武器用于战争。居住环境的空气中一次性检测允许Cl2的含量最高为0.1mg/m3(空气)，日平均最高允许Cl2含量不得超过0.03mg/m3(空气)。实验室闻气体气味的方法：稍打开盖集气瓶的玻璃片，用手轻轻在瓶口扇动，使极少量气体飘进鼻孔，如下图所示。n典例精析n【例1】有关氯气的下列叙述，不正确的是()nA氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体nB氯气、液氯是同一种物质nC氯气易溶于水nD氯气有毒n【解析】根据氯气的物理性质判断，A、D正确，C错误。B中氯气、液氯是同一种物质的不同状态，它们的成分完全相同。n【答案】Cn【点拔】应熟记氯气的物理性质。n(福建省龙岩一中0910学年度高一上学期模块考试)油炸虾条、薯片等挤压易碎的食品不宜采用真空包装，一般在包装袋充入某种气体防止食品被直接挤压。你认为下列气体中不宜充入包装袋的是 ()nA氮气B空气nC氯气D氩气n【解析】氯气有毒，不能与食品直接接触，并且Cl2具有强氧化性，容易把食品氧化变质。n【答案】C n细品教材n1氯元素的原子结构特点及其存在形式n氯的原子结构示意图为，故很容易得到1个电子而形成Cl，表现为典型的非金属性。氯元素在自然界中以化合态存在，主要以氯化钠的形式存在于海水和陆地的盐矿中，氯元素是最重要的“成盐元素”。n2氯气的化学性质n(1)与金属的反应n2NaCl22NaCln现象：产生黄色的火焰和大量的白烟。nCuCl2CuCl2n现象：产生大量棕色的烟。n2Fe3Cl22FeCl3n现象：产生大量棕褐色的烟。n大多数金属都能在一定条件下与氯气化合(Pt、Au除外)，氯气与变价金属反应时，金属均被氧化成高价金属，例如，FeFeCl3，CuCuCl2。在常温下，铁与氯气不发生反应，故氯气可以贮存在钢瓶中。n(2)与非金属的反应nH2Cl22HCln(或H2Cl2 2HCl现象：爆炸)n现象：火焰呈苍白色，瓶口上方有白雾产生。n温馨提示：为了保证实验的安全，氢气和氯气在点燃之前必须先检验纯度，只有纯度符合要求才能点燃。n为了使氢气持续的燃烧下去，氯气浓度要大；氢气导管要从集气瓶口部慢慢的伸向瓶底。否则氢气的火焰会被氯化氢气体“淹死”。n为了减弱环境污染，氢气燃毕后立即用玻璃片盖住集气瓶口，然后向集气瓶中加入少量氢氧化钠稀溶液并振荡，吸收氯化氢气体。n上述反应也是工业上制取HCl的化学反应原理。n另外，P、C、Si等非金属在一定条件下也能与氯气化合，生成一系列的化合物(PCl3、PCl5、CCl4、SIiCl4等)。n(3)与水的反应 实验操作实验现象结论干燥的有色布条不变色；湿润的有色布条褪色Cl2无漂白性，起漂白作用的是HClOpH试纸显红色 盐酸显酸性实验操作实验现象结论pH试纸开始显红色，放置片刻后褪色氯水具有酸性和漂白性品红褪色氯水具有漂白性溶液黄绿色消失并有白色沉淀生成氯水中含有Cln氯气溶解于水，在常温下，1体积水约溶解2体积的氯气，氯气的水溶液叫氯水，溶于水的氯气只有少量与水发生反应。nCl2H2O HClHClOn可见，氯水是含有Cl2、HCl、HClO三种溶质的混合溶液，其主要溶质是Cl2，故新制氯水呈黄绿色，通常用它代替Cl2做一些实验。n生成的HClO(次氯酸)是一种弱酸(酸性比碳酸还弱)，且很不稳定，增大浓度、加热或光照等，能加快HClO的分解。n实验室中用氯水需现用现配，要避光、密封，且保存在带有玻璃塞的棕色瓶中。n久置氯水的成分是：H2O、H、Cl。nHClO是一种强氧化剂，其氧化性比Cl2还强，HClO具有氧化性，能杀死水中的细菌，还能使染料和有机色质(如石蕊、品红、植物色素)褪色，氯水和潮湿的氯气具有漂白性而干燥的氯气却没有，原因就是前者生成了HClO，而后者没有。n(4)与碱液的反应nCl22NaOH=NaClNaClOH2OnCl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2OnCl22OH=ClClOH2On在常温下，Cl2与碱反应的化学方程式一般为nCl2碱次氯酸盐金属氯化物H2On但在加热的条件下，Cl2与碱液(如NaOH)的反应为n3Cl26NaOH5NaClNaClO33H2On实验室中多余的Cl2，通常用NaOH溶液吸收；在常温下，将Cl2通入NaOH溶液中制得漂白液，将Cl2通入石灰乳(或含有少量水分的熟石灰)中即制得漂白粉，也可得漂粉精。漂白液、漂白粉、漂粉精既可做漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂。n(5)与盐溶液的反应n氯气通入FeCl2溶液中：nCl22FeCl2=2FeCl3nCl22Fe2=2Cl2Fe3n少量氯气通入FeBr2溶液中：n3Cl26FeBr2=2FeCl34FeBr3n2Fe2Cl2=2Fe32Cln足量氯气通入FeBr2溶液中：n3Cl22FeBr2=2FeCl32Br2n3Cl22Fe24Br=2Fe36Cl2Br2n将氯气滴入NaHCO3溶液中：nCl2H2OHClHClOnHClNaHCO3=NaClH2OCO2n将氯水滴入AgNO3溶液中：nCl2H2OHClOHClnHClAgNO3=AgClHNO3n3氯气的用途n(1)做消毒剂：自来水常用氯气(在1L水中通入约0.002g)来杀菌消毒，但是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，生成的物质如三氯甲烷(CHCl3)等可能是潜在致癌物，因此，人们已经开始研究并试用新的自来水消毒剂，如二氧化氯(ClO2)、臭氧等。n(2)制造盐酸nH2Cl22HClnHCl溶于水即得盐酸。n(3)制造漂白剂(如漂白液、漂白粉及漂粉精等)。n(4)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。n典例精析n【例2】下列说法中，正确的是()n金属钠、氢气都能在氯气中燃烧，生成白色烟雾；铜丝在氯气中燃烧，生成蓝绿色的氯化铜；点燃是使氯气跟氢气化合的唯一条件；氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物nA只有 B只有nC只有 D只有n【解析】金属钠在氯气中燃烧，生成白烟，为氯化钠的小颗粒；铜丝在氯气中燃烧，生成棕色的烟，加入少量的水得到蓝绿色的氯化铜溶液；点燃不是使氯气跟氢气化合的唯一条件，二者在光照条件下也能发生化学反应；氯气具有强氧化性，跟变价金属反应生成高价金属氯化物。n【答案】Dn【点拔】Cl2既能与金属单质反应，又能与非金属单质反应。与变价金属反应时，生成高价化合物。n【例3】(山东宁阳一中20092010学年度高一月考，7)某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，下列试剂最适合的是nA饱和的石灰水 B饱和的食盐水nC自来水 D烧碱溶液n【解析】饱和石灰水的浓度太小，而饱和食盐水、及自来水中氯气的溶解度较小，吸收氯气的量少，吸收氯气一般选用NaOH溶液。n【答案】Dn【例4】某同学应用下图所示意的方法研究物质的性质，其中气体A的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。回答下列问题：n(1)该项研究(实验)的主要目的是_。n(2)浓H2SO4的作用是_。与研究目的直接相关的实验现象是_。n(3)从物质性质的方面来看，这样的实验设计还 存 在 事 故 隐 患，事 故 表 现 是_。n请在上图的D处以图的形式表明克服事故隐患的措施。n【解析】Cl2本身无漂白性，Cl2与H2O反应生成的HClO有漂白性，Cl2有毒，Cl2易与NaOH溶液发生反应：Cl22NaOH=NaClONaClH2O。n【答案】(1)比较Cl2与HClO谁有漂白性。(或验证Cl2的漂白性)。(2)吸收气体A中的水B内的布条不褪色，C中的布条褪色。(3)Cl2污染空气如上图所示n【点拔】该题较全面地考查了研究物质性质的实验设计。n(福建厦门杏南中学20092010学年度高一月考，7)下列化学反应的实验现象结论描述错误的是()nA钠在空气中燃烧发出黄色火焰，生成氧化钠nB铜粉在氯气中燃烧生成棕黄色的烟nC铁在氯气中燃烧产生红棕色烟nD氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰n【解析】钠在空气中燃烧发出黄色火焰，生成过氧化钠。n【答案】An(福建厦门杏南中学20092010学年度高一月考，9)下列关于氯水的叙述中正确的是()nA新制氯水中只含有Cl2和H2O两种分子nB新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色nC光照氯水有气泡逸出，逸出的气体是氯气nD氯水放置数天后酸性减弱n【解析】新制的氯水中含有Cl2、HClO、H2O分子和H、Cl、ClO离子，而由于其中的HClO见光易分解：2HClO2HClO2，所以氯水经光照有O2逸出，同时溶液的酸性增强。n【答案】B n如图所示，从A处通入纯净的Cl2，关闭B阀时，C处的红色布条上看不到明显的现象；当打开B阀后，C处红布逐渐褪色。则D瓶中装的是()nA饱和KNO3溶液nBNaOH溶液nCH2OnD饱和NaCl溶液n【解析】先应判断A处通入的Cl2是否带有水蒸气。根据B阀打开时，C褪色，说明A处的Cl2为潮湿的，潮湿的Cl2在B阀关闭时通过D瓶，看不到C处红色布条有明显变化，说明D瓶溶液吸收了氯气吸收了潮湿氯气中的水蒸气。故正确答案为B。n【答案】Bn资料备选n1氯水的成分和性质n(1)反应原理及成分n Cl2H2O=HClHClOnHClO HClO2HClO 2HClO2n新制氯水中，所含的分子有：Cl2、H2O、HClO；离子有：H、Cl、ClO、OH(少量)。n(2)氯水的性质n氯水的多种成分决定了它具有多重性质：Cl2的强氧化性；HCl的强酸性；HClO的强氧化性、弱酸性；Cl的性质。在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：参与反应的微粒所加试剂 实验现象离子方程式或解释ClAgNO3溶液白色沉淀ClAg=AgClHNa2CO3固体有气泡产生2HCO=CO2H2O参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释HClO有色布条布条颜色褪色发生氧化还原反应Cl2FeCl2溶液溶液变棕黄色2Fe2Cl2=2Fe32ClHClO、H石蕊溶液先变红后褪色酸性和漂白性 Cl2、H镁粉氯水的颜色褪去并有气泡产生MgCl2=MgCl2Mg2H=Mg2H2n2.液氯和氯水的比较 液氯新制氯水久置氯水 成分Cl2Cl2、HClO、H、Cl、ClO、H2O、OHH、Cl、H2O分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性n温馨提示：氯水久置后发生反应：2HClO n2HClO2，失去漂白作用。n氯水能导电，但氯水是混合物，液氯是单质，它们既不是电解质，也不是非电解质。n3次氯酸的性质n(1)弱酸性nHClO的酸性比碳酸的酸性弱，能证明该事实的化学方程式为：n Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，n跟NaOH溶液反应的离子方程式为：nHClOOH=ClOH2O。n温馨提示：次氯酸是一种极弱的酸，其电离方程式为HClO HClO。n次氯酸的酸性不能使指示剂变色。n次氯酸的酸性比碳酸还弱。n(2)不稳定性n次氯酸见光分解反应的化学方程式和离子方程式分别为：n(3)强氧化性n次氯酸是一种强氧化剂，能杀死水中的病菌，所以自来水常用氯气来杀菌消毒。次氯酸的强氧化性还能使某些染料和有机色素褪色，可用作棉、麻和纸张等的漂白剂。