第二章 第二节 第一课时　氯气的性质-2025年高中化学必修第一册同步课件

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第1课时　氯气的性质【课程目标】　1.从原子结构，结合实验探究，认识氯气的强氧化性，培养宏微结合探究物质性质的能力。2．初步了解次氯酸的性质，结合其漂白性，认识氯气、次氯酸在生产、生活中的应用，增强环保意识，强化社会责任感。内容索引01.夯基提能02.素养落实03.课时作业（十二）知识点一　氯气与单质的反应知识点二　氯气与水、碱的反应题型一 氯水中的微粒与性质题型二 漂白液、漂白粉和漂粉精01.夯基提能知识点一　氯气与单质的反应1．认识氯气(1)氯元素的存在①在自然界中________态形式存在。②以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水、陆地的盐湖和盐矿中。氯是一种重要的“成盐元素”只以化合(2)用途氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。(3)物理性质氯气为________色、有________气味的有毒气体，密度比空气________，25 ℃时，1体积的水可溶解约2体积的氯气。黄绿刺激性大【师说·助学1】　(1)参照教材数据，预测氯气是否易液化。已知氧气的沸点为－183 ℃，预测氧气是否易液化。　沸点越接近常温，越易液化(2)将氯气用软管通入到田鼠洞中可用于消灭田鼠，这是利用了氯气哪些性质？这启示我们在遇到氯气泄漏时应该怎样做？答案：将氯气通入到田鼠洞中起灭鼠作用，一方面是利用其密度比空气大，可沉于洞底，另一方面是氯气有毒。遇到氯气泄漏，要去上风向的高处躲避。答案：从教材数据可知，氯气的沸点为－34.6 ℃，易液化；氧气不易液化。2．氯气与单质的反应【知识衔接】　化学现象中的烟、雾、气的比较(1)原子结构：氯的原子结构示意图为___________，在化学反应中很容易得到1个电子。可预测氯气具有________性。强氧化(2)与金属单质的反应[提醒]　氯气能与绝大多数金属反应，一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到高价态。   (3)与非金属单质H2的反应操作：在空气中点燃H2，然后把导管缓慢伸入盛满Cl2的集气瓶中。现象：H2在Cl2中安静地燃烧（若点燃或强光照射时，H2与Cl2的混合气体会发生爆炸。），发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾。（氯化氢的水溶液俗称盐酸，生成的HCl在集气瓶口遇空气中的水蒸气形成盐酸小液滴。）化学方程式________________________。 【师说·助学2】　Cu、Fe、H2在Cl2中燃烧，体现了Cl2的什么性质？你对燃烧的本质有什么新的认识。答案：体现了Cl2的氧化性。燃烧不一定要有氧气参与。1．正误判断，错误的说明原因。(1)铁丝在少量的Cl2中燃烧可生成FeCl2：____________________________________________。(2)H2与Cl2的混合气体点燃会安静地燃烧，发出苍白色火焰：____________________________________________。(3)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟，若反应后，向集气瓶中加少量水，并振荡，可得到棕黄色溶液： ____________________________________________。错误。只能生成FeCl3。 错误。点燃H2与Cl2的混合气体，会发生爆炸。 错误。CuCl2浓溶液呈蓝绿色。(CuCl2稀溶液呈蓝色)2．下列化合物中，不能通过两种单质直接化合制取的是(　　)A．FeCl3 B．CuCl2C．HCl D．FeCl2答案：D解析：Cl2与金属反应生成高价态的金属氯化物，所以FeCl2不能由两种单质直接化合制取。知识点二　氯气与水、碱的反应1．氯气与水的反应(1)氯气的水溶液称为________。氯气与水反应的化学方程式为Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO。Cl2既是氧化剂又是还原剂(2)实验探究氯水的漂白性实验①：在盛有干燥氯气的集气瓶中放入干燥的有色纸条，有色纸条不褪色。实验②：在盛有干燥氯气的集气瓶中放入湿润的有色纸条，有色纸条褪色。实验③：在盛有干燥氯气的集气瓶中放入鲜花，鲜花褪色。　含有水实验结论：氯气________漂白性，氯气与水反应产生有漂白性的物质。氯水没有(3)实验探究氯水的成分[观察]　氯气为黄绿色；氯水为浅黄绿色。[预测]　氯水中含有________分子。实验①：用两根玻璃棒分别蘸取盐酸和氯水，各滴在一片pH试纸上。氯气酸能够使有色物质褪色实验②：向2 mL新制氯水中滴加AgNO3溶液。【归纳总结】　①氯水中所含的分子有Cl2、H2O、HClO。②氯水中所含的离子有Cl－、H＋、ClO－(少量)、OH－(极少量)。Cl－Ag＋＋Cl－===AgCl↓2．次氯酸的性质(1)具有________性，能杀菌、消毒和漂白。新型自来水消毒剂：二氧化氯(ClO2)、臭氧等。(2)酸性比碳酸________，只存在于水溶液中。(3)次氯酸不稳定，易分解，化学方程式为___________________。强氧化弱 【师说·助学1】　你知道用自来水养金鱼应注意什么吗？应该用晒过2～3天的自来水养金鱼。这是因为用氯气处理过的自来水含有氯气，易造成金鱼中毒。(1)晒水过程中发生了哪些反应？(2)新制氯水和久置氯水的成分有什么不同？提示：新制氯水中含有三种分子，Cl2、H2O、HClO；四种离子，H＋、Cl－、ClO－及少量OH－。久置后次氯酸分解放出O2，最后变成了HCl溶液。 3．氯气与碱的反应(1)与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液化学方程式为_____________________________________________。漂白液的有效成分为________。(2)与石灰乳反应——制取漂白粉 不选择石灰水，因为石灰乳中Ca(OH)2含量高化学方程式为_____________________________________________。离子方程式为_____________________________________________。漂白粉的主要成分是________________，有效成分是________。Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2ONaClO2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2OCl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2OCaCl2、Ca(ClO)2Ca(ClO)2【师说·助学2】　漂白粉和漂白液使用后均需避光密封保存，长期暴露在空气中会失效。请用化学方程式解释漂白粉露置在空气中失效的原因。 【既学既练】1．正误判断，错误的说明原因。(1)氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物：_________________________________________________________。(2)湿润的有色布条遇Cl2褪色，说明Cl2具有漂白性：_________________________________________________________。(3)向充满氯气的塑料矿泉水瓶中加入20 mL水，盖好瓶盖，用力振荡，矿泉水瓶会变瘪：________________________。错误。氯气和液氯是同一种物质，属于纯净物；氯水是氯气的水溶液，属于混合物。错误。Cl2不具有漂白性，Cl2遇水发生反应生成了有漂白性的次氯酸。正确。2．下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是(　　)A．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉B．漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2C．漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理，二者的作用原理相同D．漂白粉在空气中久置，不可能发生氧化还原反应答案：B3．氯水中含有多种成分，因而具有多重性质。根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。d解析：氯水中的HClO有强氧化性，可将有色物质氧化成无色物质，氯水能使石蕊溶液先变红后褪色。(2)c过程中的现象是________________________________________。(3)a过程中发生的反应为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，能证明_____________是新制氯水的主要成分，具有_______性。b过程中发生反应的离子方程式为__________________________。有白色沉淀生成解析：氯水中含有Cl－，加入AgNO3溶液，生成AgCl白色沉淀。有白色沉淀生成Cl2  02.素养落实题型一 氯水中的微粒与性质1.氯水的成分“三分四离”2．氯水中的微粒与性质例1 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答案：B  【变式演练】1．[2024·大理高一期末]向氯水中加入下列物质，表中现象及解释均正确的是(　　)答案：A解析：氯水中存在Cl－，和Ag＋结合生成白色沉淀，离子反应为Cl－＋Ag＋===AgCl↓，故A正确；氯水中有盐酸，故存在H＋，能使石蕊显红色，存在HClO分子，HClO具有漂白性，所以溶液先变红后褪色，故B错误；氯水中有盐酸，故存在H＋，能与CaCO3反应生成氯化钙、水和二氧化碳，但次氯酸不和CaCO3反应，故C错误；氯水中存在HClO，具有漂白性，能使有色布条褪色，而Cl2不具有漂白性，故D错误。2.实验表明：将氯水滴加到蓝色石蕊试纸上，试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环，且两环颜色不同。下列有关说法不正确的是(　　)A.此实验表明氯水具有酸性、漂白性B.内环呈白色，外环呈红色或浅红色C.氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClOD.内、外环上颜色的差异表明此变化过程中，盐酸与指示剂的反应比氧化还原反应快答案：C解析：由氯水的成分可知，该实验能表明氯水具有酸性、漂白性，A正确；内环呈白色、外环呈红色或浅红色，内环是HClO起作用，外环是H＋起作用，B正确；Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO，还原产物是HCl，HClO是氧化产物，C错误；内、外环上颜色的差异表明此变化过程中，盐酸与指示剂的反应比氧化还原反应快，D正确。题型二 漂白液、漂白粉和漂粉精例2 (1)生产消毒液是将氯气通入NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为________________________________。消毒液稀释后喷洒在空气中，可以生成有漂白性的物质，请写出此过程的离子方程式：________________________________。该物质有漂白性是因为它有强氧化性，但是它也很不稳定，请写出其分解的化学方程式：____________________________。洁厕灵(含有浓盐酸)和漂白液不能混合使用，结合离子方程式解释其原因：____________________________________________________。Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O  Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，产生有毒气体Cl2，使人中毒(2)漂白粉是利用Cl2与________反应制取的，Cl2与漂白粉用于漂白均是因为在一定条件下产生________的缘故，工业上之所以把Cl2加工成漂白粉再用于漂白，是因为___________________________。(3)漂白液、漂白粉、漂粉精为什么密封避光保存？石灰乳HClO漂白粉比较稳定且易于保存和运输 状元随笔　Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O可这样理解：首先Cl2与水反应生成HCl和HClO，然后HCl和HClO与NaOH反应，生成NaCl、NaClO和H2O。【变式演练】3．下列说法正确的是(　　)A．用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的Ca(ClO)2B．工业上漂白粉是由氯气通入石灰水中制得的C．“84”消毒液与洁厕灵(主要成分为盐酸)可以混用进行杀菌消毒D．漂白粉中的Ca(ClO)2和CaCl2都具有漂白性答案：A03.课时作业（十二）题组一　氯气与单质的反应1．(3分)下列说法正确的是(　　)A．Cl－和Cl2的性质相同B．Cl2有毒，Cl－也有毒C．Cl原子比Cl－活泼D．Cl2和Cl原子都呈黄绿色答案：C解析：Cl－和Cl2是两种不同的微粒，结构上不同，性质也不同，A错误；氯气有毒，但Cl－无毒，B错误；Cl原子最外层有7个电子，易得到一个电子，化学性质活泼，Cl－最外层有8个电子，结构稳定，性质比Cl原子稳定，C正确；Cl2为黄绿色，Cl原子不会表现颜色，D错误。2．(3分)烟是由固体小颗粒分散到空气中形成的分散系。下列反应中，能产生白烟的是(　　)A．铜在氯气中燃烧B．钠在氯气中燃烧C．氢气在氯气中燃烧D．氢气在氧气中燃烧答案：B解析：化学反应中能产生白烟的现象说明有白色固体生成，A项虽有固体产生但不是白色；C项无固体生成，生成的氯化氢在瓶口有白雾现象；D项无固体生成。3．(3分)下列氯化物中，既能由金属和Cl2直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　)A．CuCl2 B．MgCl2C．FeCl2 D．FeCl3答案：B解析：CuCl2可以由Cu与Cl2化合制得，不能由Cu和盐酸反应制得，A项不符合题意；MgCl2可以由Mg与Cl2化合制得，也可以由Mg和盐酸反应制得，B项符合题意；Fe和Cl2化合生成FeCl3，Fe和盐酸反应生成FeCl2，C、D项均不符合题意。4．(3分)[2024·广东新兴高一期末]用下图装置进行实验，加热钠至熔化后，停止加热并通入氯气，钠剧烈燃烧并生成大量白烟。以下叙述错误的是(　　)A．钠燃烧产生苍白色火焰B．反应生成的大量白烟是氯化钠固体小颗粒C．棉花球处发生的化学反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2OD．可在棉花球右侧用湿润的淀粉碘化钾试纸判断氯气是否被碱液完全吸收答案：A解析：钠燃烧产生黄色火焰，A错误；Na和Cl2反应生成NaCl固体，产生大量白烟，B正确；棉花球中NaOH溶液的作用是吸收尾气，防止污染环境，发生的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，C正确；Cl2可将KI氧化生成I2，淀粉遇I2显蓝色，若试纸变蓝，说明氯气未被完全吸收，若试纸不变蓝，则Cl2被完全吸收，D正确。题组二　氯气与水的反应5．(3分)下列物质中，同时含有氯气分子和氯离子的是(　　)A．氯水 B．液态氯化氢C．液氯 D．氯酸钾溶液答案：A 6．(3分)[2024·辽宁海城高一期末]经氯气消毒的自来水，若用于配制以下溶液，会使配制的溶液变质的是(　　)①KOH　②AgNO3　③NaHCO3　④FeCl2　⑤Na2CO3A．全部 B．②④⑤C．②⑤ D．④答案：A解析：经氯气消毒的自来水相当于较稀的氯水，含有H＋，可与KOH、NaHCO3、Na2CO3发生反应；含有Cl－，可与AgNO3反应生成AgCl；含有Cl2、HClO等氧化性物质，可将FeCl2氧化，故可使上述溶液变质。题组三　氯气与碱的反应7．(3分)[2024·山东龙口高一期末]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．次氯酸溶液答案：C解析：液氯为液态Cl2，不能使干燥的红色布条褪色，C错误；新制的氯水、84消毒液、次氯酸溶液中都含具有强氧化性的HClO，可使干燥的红色布条褪色，A、B、D正确。8．(3分)现有盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是(　　)A．AgNO3溶液 B．酚酞溶液C．紫色石蕊溶液 D．饱和食盐水答案：C解析：盐酸使紫色石蕊溶液变红；紫色石蕊溶液遇NaCl溶液无明显现象；NaOH溶液使紫色石蕊溶液变蓝；氯水使紫色石蕊溶液先变红后褪色，C正确。9．(3分)氯气及含氯化合物常被用来杀菌、消毒。(1)我国多数地区的自来水厂使用氯气杀菌、消毒。氯气和水反应生成具有杀菌作用的物质是__________________________。(2)工业上将氯气通入氢氧化钠溶液中制取消毒液，反应的化学方程式是________________________________，其中氧化剂是________(填名称，下同)；消毒液中的有效成分是_________________。(3)使用氯水消毒不如用消毒液方便，原因是________________________________________________。HClO(或次氯酸)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O氯气次氯酸钠氯水中次氯酸含量低且次氯酸不稳定，见光易分解【综合练|选考通关】10．(3分)[2024·湖南炎陵高一期末]下列关于氯气和新制氯水的说法正确的是(　　)A．足量铁丝在Cl2中燃烧生成FeCl2B．向加有淀粉的KI溶液中通入少量Cl2后溶液变蓝，说明Cl2的氧化性强于I2C．FeCl2溶液中滴加新制氯水，溶液变成棕黄色，说明新制氯水中含有还原性物质D．用强光照射新制氯水一段时间后，溶液pH升高答案：B解析：足量铁丝在Cl2中燃烧生成FeCl3，故A错误；氧化剂的氧化性强于氧化产物，向加有淀粉的KI溶液中通入少量Cl2后溶液变蓝，说明Cl2的氧化性强于I2，故B正确；FeCl2溶液中滴加新制氯水，溶液变成棕黄色，说明新制氯水中含有氧化性物质，故C错误；用强光照射新制氯水一段时间后，氯水最终生成盐酸，pH降低，故D错误。11．(9分)某同学利用如图所示的装置进行有关实验。其中气体A的主要成分是氯气，还含有少量空气和水蒸气。请回答下列问题。(1)该实验的主要目的是研究_____________________________。(2)浓硫酸的作用是__________________________。(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条____________(填“褪色”或“不褪色”)。干燥的氯气是否具有漂白作用除去H2O(干燥氯气)不褪色解析：(1)该实验的主要目的是研究干燥的氯气是否具有漂白作用。(2)浓硫酸的作用是作干燥剂干燥氯气。(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条不褪色。12．(12分)Cl2是一种重要的化工原料，下图是一些含氯产品。(1)①中钢瓶上应贴的标签为__________。A.腐蚀品 B．爆炸品C．有毒品 D．易燃品C解析：Cl2有毒，贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。(2)工业上利用Cl2制取盐酸，其化学方程式为________________________。Cl2溶于水可制得氯水，检验一瓶氯水是否已经完全变质，可选用的试剂是________。A．硝酸银溶液 B．酚酞溶液C．碳酸钠溶液 D．紫色石蕊溶液 D解析：久置氯水的成分为稀盐酸，新制氯水的成分中含有Cl－、H＋，新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体，遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色，而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液，溶液只变红色。(3)自来水消毒不再使用Cl2，原因是__________________________________________________，目前试用的消毒剂主要有________、________等。氯气会与水中的有机物发生反应，生成对人体有害的有机氯化物ClO2O3解析：使用Cl2对自来水消毒时，由于Cl2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，因此人们已开始研究并试用新的自来水消毒剂，如二氧化氯、臭氧等。【培优练|能力提升】13．(9分)(1)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程如图。①写出反应Ⅰ的化学方程式：_________________________________。②反应Ⅱ生成的氧化产物是________(写化学式)。2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2NaHSO4＋2ClO2O2(2)二氧化氯是一种高效消毒剂。工业制备ClO2的反应为2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O＋2NaCl，用双线桥表示电子转移的方向和数目。