《氯气的性质和用途》PPT课件.ppt

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1、第1课时 氯气的性质和用途 n【教学目标】【教学目标】n掌握卤素原子结构的递变与单质的物理性质、化学性质之间的关系.n重点掌握Cl2的重要化学性质.物理性质物理性质颜色颜色状态状态气味气味味道味道毒性毒性熔点熔点 沸点沸点溶解性溶解性密度密度 硬度硬度闻闻看看尝尝测测观察放在桌子上的一瓶氯气，并观察放在桌子上的一瓶氯气，并阅读下面二段信息阅读下面二段信息不能用排水集气法不能用排水集气法收集氯气收集氯气黄绿色气体有刺激性气味密度比空气大可溶于水氯气液氯固态氯度101度易液化：Cl2易断裂易得电子分子结构不稳定分子结构不稳定原子结构不稳定原子结构不稳定 结构决定性质结构决定性质ClCl-化学性质活

2、泼化学性质活泼2知识网络（氯气的化学性质）要点要点疑点疑点考点解析考点解析 氯氯气气的的性性质质和和用用途途2、氯氯水的性水的性质质 由由Cl2+H2O=HCl+HClO（溶溶于于水水的的Cl2只只有有1/3与与水水发发生生了了反反应应）可可知知：新新制制氯氯水水的的主主要要成成分分为为：Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-。在在化化学学反反应应中中有有时时是是一种微粒参与反一种微粒参与反应应，有，有时时是几种微粒同是几种微粒同时时参与反参与反应应。氯氯气气的的性性质质和和用用途途3、氯氯水的水的应应用用 由由Cl2+H2O=HCl+HClO，根据平衡移动原，根据平衡移动原理知其应

3、用有：理知其应用有：氯氯气气的的性性质质和和用用途途习题与思考习题与思考10和和101.3 kPa时时,下下列列各各组组中中的的两两种种气气体体混混合合后后,所所得得混混合合气气体体的的平平均均相相对对分分子子质质量量可可能能达达到到50的是的是()A.SO2和和Cl2 B.CO2和和SO2 C.HI和和Cl2 D.CH4和和O2【解析】【解析】2HI+Cl2=2HCl+I2，混混合合气气可可能能为为HCl、Cl2或或HCl、HI。氯氯气气的的性性质质和和用用途途 BC2向向一一定定量量的的石石蕊蕊试试液液中中,分分别别加加入入少少量量的的Na2O或通入足量或通入足量Cl2,试试液的液的颜颜色

4、色()A.前者呈前者呈蓝蓝色色,后者褪色后者褪色B.前者呈前者呈蓝蓝色色,后者呈后者呈红红色色C.前者褪色前者褪色,后者呈后者呈红红色色D.两者均褪色两者均褪色氯氯气气的的性性质质和和用用途途 A3用用自自来来水水养养金金鱼鱼，在在将将水水注注入入鱼鱼缸缸之之前前，常常需需要要把把水水在在阳阳光光下下曝曝晒晒一一段段时间时间，其目的是，其目的是()A.增加水中含氧量增加水中含氧量 B.起到起到杀杀菌作用菌作用 C.使水中的次使水中的次氯氯酸分解酸分解 D.使水的硬度降低使水的硬度降低氯氯气气的的性性质质和和用用途途C能力能力思维思维方法方法【例例1】在在70的的温温度度下下，Cl2通通入入Na

5、OH溶溶液液中中发发生生两两个个自自身身氧氧化化还还原原反反应应，生生成成NaClO与与NaClO3的的物物质质的的量量之比之比为为4 1，写出，写出该该反反应应的化学方程式。的化学方程式。【解析】【解析】由由Cl2发发生生歧歧化化反反应应的的规规律律知知,Cl2在在NaOH溶溶液液中中的的还还原原产产物物是是NaCl，NaClO与与NaClO3的的物物质质的的量量之之比比是是4 1是是方方程程式式配配平平的的主主要要基基础础,得得失失电电子子守守恒恒与与质质量量守守恒恒相相结结合是配平方程式的最佳方法。合是配平方程式的最佳方法。【答案】【答案】7Cl2+14NaOH=4NaClO+NaClO

6、3+9NaCl+7H2O【解【解题题回回顾顾】由由题题给给信信息息书书写写化化学学方方程程式式，通通常常是是确确定定好好反反应应物物和和产产物物，再再配配平平即即可可。本本题题由由氧氧化化还还原原知知识识，判判断断还还原原产产物物为为NaCl，再据，再据电电子守恒子守恒 n(NaCl)1=n(NaClO)1+n(NaClO3)5=41+15=9。确确定定产产物物计计量数之比，再反推出反量数之比，再反推出反应应物的物的计计量数。量数。氯氯气气的的性性质质和和用用途途【例例2】（2002年年理理科科综综合合能能力力测测试试）已已知知：A、B、C、D四四种种物物质质均均含含元元素素X，有有的的还还可

7、可能能含含有有元元素素Y、Z。元元素素Y、X、Z的的原原子子序序数数依依次次递递增增X在在A、B、C、D中中都都不不呈呈现现它它的的最最高高化化合合价价室室温温下下单单质质A与与某某种种常常见见一一元元强强碱碱溶溶液液反反应应，可可得得到到B和和C化化合物合物D受受热热催化分解，可制得元素催化分解，可制得元素Y的的单质单质。（1）元素）元素X是是 ，Z是是 ；（2）写写出出中中反反应应的的化化学学方方程程式式 ；（3）写写出出中中的的化化学学方方程程式式 。氯氯气气的的性性质质和和用用途途【解析】【解析】以以氯氯气气及及其其化化合合物物知知识识为为主主线线，考考查查原原子子结结构构知知识识及及

8、综综合合推推理理能能力力。推推断断方方法法采采用用分分合合思思维维法法，先先分分析析每每条条信信息息，推推出出相相应应结结论论，后后综综合合推推断断，得得出出答答案案。先先分分散散，后后收收敛敛思思维维。关关键键词词：“原原子子序序数数ZXY”，“室室温温”，“受受热热催催化化”，“分分解解”等等等等。由由信信息息知知，X的的单单质质A与与碱碱发发生生歧歧化化反反应应，进进而而确确认认A为为非非金金属属单单质质，在在中中学学阶阶段段，与与碱碱发发生生歧歧化化反反应应的的单单质质有有Cl2、S。例例如如：3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O，3Cl2+6KOH(热热、浓浓)=5KCl+

9、KClO3+3H2O，中中学学化化学学中中常常见见一一元元强强碱碱有有NaOH、KOH；由由信信息息知知，中中学学化化学学中中催催化化、受受热热、分分解解生生成成单单质质很很容容易易联联想想到到实实验验室制室制O2。氯氯气气的的性性质质和和用用途途 综综合合上上述述分分析析，X为为Cl，A为为Cl2，Y为为O，Z可可能能是是Na或或K，又又因因为为原原子子序序数数“Y(O)X(Cl)Z”Z只只能能是是钾钾（K）不不是是钠钠（Na），化化学学反反应应式式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O迁迁移移，Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，为为 什什 么么 不不 是是3Cl2+6K

10、OH(热热、浓浓)=5KCl+KClO3+3H2O？因因为为该该反反应应要要在在加加热热条条件件下下进进行行，而而信信息息注注明明Cl2+KOH在在“室温室温”进进行。行。氯氯气气的的性性质质和和用用途途【答案】【答案】(1)Cl(1)Cl、K K (2)Cl (2)Cl2 2+2KOH=KCl+KClO+H+2KOH=KCl+KClO+H2 2O O (3)2KClO (3)2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2 催化剂催化剂【解题回顾】【解题回顾】20022002年年理理科科综综合合考考纲纲在在能能力力测测试试目目标标增增加加了了一一条条“推推理理能能力力”，要要求求能能对

11、对自自然然科科学学问问题题进进行行逻逻辑辑推推理理和和论论证证，得得出出正正确确结结论论或或作作出出正正确确的的判判断断。对对于于推推断断题题，抓抓住住“题题眼眼”大大胆胆作作出假设，再验证，从而得出答案。出假设，再验证，从而得出答案。氯氯气气的的性性质质和和用用途途延伸延伸拓展拓展【例例3】由由H2和和Cl2组组成成的的混混合合气气体体，经经光光照照充充分分反反应应后后,通通入入100 mL 1.0 mol/L NaOH溶溶液液中中，图图甲甲表表示示溶溶液液中中某某种种离离子子的的物物质质的的量量随随通通入入气气体体体体积积的的变变化化曲曲线线，图图乙乙表表示示溶溶液液导导电电性性随随通通入

12、入气气体体体体积积的的变变化化曲曲线线。请请分分析析，推推算并填空：算并填空：氯氯气气的的性性质质和和用用途途(1)(1)图甲表示溶液中离子的变化曲线。图甲表示溶液中离子的变化曲线。(2)(2)对对溶溶液液进进行行导导电电性性实实验验，当当通通入入的的混混合合气气体体体体积积大大于于V V1 1时时,引引起起溶溶液液导导电电性性明明显显增增强强的的主要阴阳离子是主要阴阳离子是 。(3)(3)当当n=0.02 moln=0.02 mol时，光照前的混合气体中时，光照前的混合气体中H H2 2和和ClCl2 2的物质的量之比为的物质的量之比为 。【解析】【解析】解答此题首先应认真分析甲、乙两图像的

13、内解答此题首先应认真分析甲、乙两图像的内在含义。（一）甲图像中随着气体的通入某种在含义。（一）甲图像中随着气体的通入某种离子物质的量变化为先增多后减少，据此特点离子物质的量变化为先增多后减少，据此特点分析此离子会是什么？可能情况（分析此离子会是什么？可能情况（1 1）H H2 2、ClCl2 2恰好反应，而此时通入恰好反应，而此时通入NaOHNaOH溶液时只存在溶液时只存在ClCl-增多，增多，OHOH-减少，不符合图示；（减少，不符合图示；（2 2）H H2 2、ClCl2 2反反应后应后H H2 2过量与（过量与（1 1）相同；）相同；氯氯气气的的性性质质和和用用途途 （3 3）H H2

14、2、ClCl2 2反应后反应后ClCl2 2过量，发生的反应：过量，发生的反应：H H2 2+Cl+Cl2 2=2HCl=2HCl HCl+NaOH=NaCl+H HCl+NaOH=NaCl+H2 2OO Cl Cl2 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H+2NaOH=NaCl+NaClO+H2 2OO HCl+NaClO=NaCl+HClO HCl+NaClO=NaCl+HClO 由由此此可可知知符符合合甲甲图图像像变变化化情情况况的的离离子子只只能能是是ClOClO-。（二二）结结合合图图乙乙图图像像V1V1时时即即降降c(ClOc(ClO-)至至最最小小，即即NaClO NaClO

15、完完全全转转化化为为HClOHClO时时，再再通通气气体体溶溶液液导导电电能能力力会会明明显显增增强强，经经判判断断可可得得出出：充充分分反反应应后后气气体体是是HClHCl、ClCl2 2混混合合气气体体，且且经经过过NaOHNaOH溶溶液液后后ClCl2 2反反应应完完而而HClHCl仍仍有有剩剩余余，引引起起溶溶液液导导电电性性增增强强的的主主要要阴阴阳阳离离子子是是H H+、ClCl-。（三三）当当n=0.02 n=0.02 molmol时时，溶溶液液中中NaOHNaOH已已全全部部参参加加反反应应，此此时时已已反反应的应的ClCl原子（原子（NaClNaCl及及NaClONaClO）

16、。）。氯气的性质和用途氯气的性质和用途 n(Na)=n(Cl)=1.0molL n(Na)=n(Cl)=1.0molL-1-10.1 L=0.1mol,0.1 L=0.1mol,而而n=0.02mol n=0.02mol 意味着意味着ClCl2 2中中ClCl原子为，说明原子为，说明HClHCl中中ClCl原子原子为，即为，即H H原子亦为，而原子亦为，而H H原子来自于原子来自于H H2 2，全部，全部ClCl原子来原子来自于自于ClCl2 2，所以，所以n(H)n(Cl)=n(Hn(H)n(Cl)=n(H2 2)n(Cl)n(Cl2 2即即3535。【答案】（【答案】（1 1）ClOClO

17、-；（；（2 2）ClCl-、H H+；（；（3 3）3535。【解题回顾】【解题回顾】在在分分析析图图像像题题时时，其其转转折折点点是是解解题题的的关关键键，它它表表示示反反应应起起了了质质的的变变化化，要要挖挖掘掘出出此此点点的的反反应应，以以此此作作为为解解题题的突破口。的突破口。氯氯气气的的性性质质和和用用途途n【例例4】常常温温下下，某某实实验验者者用用一一个个体体积积为为50 mL的的针针筒筒吸吸入入40 mL氯氯气气后后，再再吸吸收收10 mL水水，这这时时，针针筒筒中中发发生生一一系系列列的的变变化化，经经过过相相当当长长一一段段时时间间后后，针针筒筒又又会会发发生生变变化化。

18、此此时时，将将此此针针筒筒拿拿到到装装有有小小白白鼠鼠的的密密闭闭玻玻璃璃罩罩内内，观观察察到到小白鼠从昏迷状小白鼠从昏迷状态态逐逐渐渐清醒。清醒。n（1）试试写写出出针针筒筒中中可可能能观观察察到到的的一一切切现现象象并并写出反写出反应应式。式。n（2）小白鼠）小白鼠为为什么会清醒？什么会清醒？请请写出反写出反应应式。式。氯氯气气的的性性质质和和用用途途【解析】【解析】本本题题考考查查学学生生对对平平衡衡知知识识的的深深入入理理解解；考考查查区区别别实实验验现现象象与与结结论论的的能能力力及及对对有有氧氧呼呼吸吸的的理理解。解。氯水中存在下列化学平衡：氯水中存在下列化学平衡：ClCl2 2+

19、H+H2 2O O HCl+HClOHCl+HClO。将将针针筒筒吸吸入入ClCl2 2和和H H2 2O O后后，ClCl2 2和和H H2 2O O反反应应生生成成HClHCl和和HClOHClO，但但由由于于化化学学平平衡衡是是动动态态平平衡衡，ClCl2 2不不能能完完全全反反应应生生成成HClHCl和和HClOHClO，有有一一部部分分ClCl2 2溶溶于于H H2 2O O，使使溶溶液液呈呈浅浅黄黄绿绿色色。当当将将针针筒筒放放置置相相当当长长一一段段时时间间以以后后，由由于于HClOHClO逐逐渐渐分分解解2HClO 2HClO 2HCl+O2HCl+O2 2，使使化化学学平平衡

20、衡不不断断向向右右移移动动，最最终终ClCl2 2全全部部转转化化为为O O2 2，导导致致气气体体和和溶液变成无色。溶液变成无色。针筒里的针筒里的O O2 2被释放到玻璃罩中，小白鼠可进被释放到玻璃罩中，小白鼠可进行有氧呼吸，释放出能量，从而逐渐清醒。行有氧呼吸，释放出能量，从而逐渐清醒。氯氯气气的的性性质质和和用用途途【答案】【答案】（1 1）针针筒筒中中气气体体体体积积缩缩小小，溶溶液液呈呈浅浅黄黄绿绿色色。当当将将针针筒筒放放置置相相当当长长一一段段时时间间以以后后，气气体体体体积积进一步缩小，气体和溶液均变为无色。进一步缩小，气体和溶液均变为无色。反应式为：反应式为：Cl Cl2 2

21、+H+H2 2O=HCl+HClOO=HCl+HClO；2HClO=2HCl+O2HClO=2HCl+O2 2 （2 2）将将针针筒筒里里的的O O2 2释释放放到到玻玻璃璃罩罩中中，小小白白鼠鼠进进行行有有氧氧呼呼吸吸：细细胞胞在在氧氧的的参参与与下下，通通过过酶酶的的催催化化作作用用，把把糖糖类类等等有有机机物物彻彻底底氧氧化化分分解解，产产生生COCO2 2和和H H2 2O O，同同时时释释放放出出大大量量能能量量，供供其其生生命命活活动的需要。所以会逐渐清醒。动的需要。所以会逐渐清醒。反应式为：反应式为：6O6O2 2+C+C6 6H H1212O O6 6 6CO 6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量能量氯氯气气的的性性质质和和用用途途