化学自习室移动版

一、氯气

1、氯气的发现和确认

【教材阅读】(1)舍勒：瑞典化学家，用软锰矿(主要是MnO₂)与浓盐酸混合加热产生了氯气。

(2)戴维：英国化学家，确认了氯气。

2、氯气的物理性质

【实验】观察颜色状态：黄绿色气体，有刺激性气味。

【教材阅读】毒性：有毒。水溶性：常温下与水体积比1：2溶于水。

【推理】密度：比空气密度大。

工业储存：先液化，再储存在钢瓶中。

3、氯原子的结构

最外层7个电子。

【推理】易得电子，有强氧化性。“易”“强”与只需得1个电子有关。

4、氯气的化学性质：(与强氧化性有关)

(1)与金属反应：与大多数金属能化合。

①钠：【演示实验】黄色火焰，白烟，剧烈反应。2Na＋Cl₂2NaCl

②铁：【演示实验】棕褐色烟，加水溶解后得棕黄色FeCl₃溶液。2Fe＋3Cl₂2FeCl₃(得到高价铁，说明Cl₂氧化性强)

③铜：【演示实验】棕黄色烟，加水溶解后得蓝绿色CuCl₂溶液。Cu＋Cl₂FeCl₂

(2)与非金属反应：与大多数非金属单质能化合。

①H₂：【演示实验】H₂在Cl₂中继续燃烧，火焰苍白色，瓶口出现白雾。H₂＋Cl₂2HCl

②【教材阅读】出现白雾的原因是生成的HCl在空气中与水蒸气结合，形成盐酸小液滴。

③燃烧不一定需要氧气。

(3)与水的反应：

①【教材阅读】溶于水的氯气只有一部分与水发生反应：

Cl₂＋H₂O=HCl＋HClO

②氯水：氯气溶于水得到的溶液，主要成分有H₂O、Cl₂、HCl、HClO。

【分析】从离子的角度分析有“三分子四离子”：H₂O、Cl₂、HClO，H^＋、Cl^－、ClO^－、OH^－。(需要介绍强电解质、弱电解质概念)

(4)与碱的反应：

①承接Cl₂与水的反应。

NaOH溶液：【推理】Cl₂＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H₂O

Ca(OH)₂溶液：【推理】2Cl₂＋2Ca(OH)₂=CaCl₂＋Ca(ClO)₂＋2H₂O

②什么是漂白液？Cl₂通入NaOH溶液中得到，也就是NaClO和NaCl的混合液。

84消毒液的主要成分是NaClO。

③什么是漂白粉？Cl₂通入冷的石灰乳中得到，也就是Ca(ClO)₂和CaCl₂的混合固体。

④什么是漂粉精？Cl₂与Ca(OH)₂充分反应，得到以Ca(ClO)₂为主的固体。

漂白液、漂白粉溶液、漂粉精溶液中都含有HClO。

⑤氯水与碱反应的意义：

将不稳定的氯水转化为较稳定的次氯酸盐，更容易保存，使用也方便，漂白效果也更明显。

(5)与酸、盐的反应：

与还原性的酸、盐反应

复习氧化还原反应中学过的化合物还原剂

①与亚硫酸：SO₂＋2H₂O＋Cl₂=H₂SO₄＋2HCl

②与Na₂S溶液：Na₂S＋Cl₂=S↓＋2NaCl

③与Na₂SO₃溶液：Na₂SO₃＋H₂O＋Cl₂= Na₂SO₄＋2HCl

④与KI溶液：2KI＋Cl₂=I₂＋2KCl

⑤与FeCl₂溶液：2FeCl₂＋Cl₂=FeCl₃

5、氯气的用途：

可以制盐酸、有机溶剂、农药、染料、药品等。

制有机溶剂四氯化碳：CH₄＋4Cl₂CCl₄＋4HCl

制农药666：C₆H₆(苯)＋3Cl₂C₆H₆Cl₆

二、次氯酸的性质

HClO从结构上看，是一元酸，有酸性。Cl显＋1价，很不稳定，显示为强氧化性。

1、有漂白性。

【实验】干燥的布条，湿润的布条分别放入盛有干燥的氯气的集气瓶中。现象：干燥的布条不褪色，湿润的布条褪色。

【推理】褪色原因：氯气遇水后，反应得HCl、HClO。干燥的布条不褪色说明Cl₂不能使布条褪色，已知H₂O、HCl不能使布条褪色，所以HClO使布条褪色。

(1)结论：HClO有漂白作用。

(2)能漂白的原因：HClO有更强的氧化性。

(3)什么是漂白：使某些染料或有机色素褪色。

SO₂使紫色的酸性KMnO₄溶液褪色，这不是漂白。

2、有强氧化性。

HClO中Cl(＋1)不稳定，易生成Cl(－1)，显示为强氧化性。

与Na₂SO₃溶液反应：Na₂SO₃＋HClO=Na₂SO₄＋HCl

3、有酸性、弱酸性，比碳酸的酸性还弱。

(1)与NaOH中和：HClO＋NaOH=NaClO＋H₂O

(2)NaClO与稀硫酸反应：2NaClO＋H₂SO₄=2HClO＋Na₂SO₄

(3)Ca(ClO)₂溶液中通入CO₂：

Ca(ClO)₂＋CO₂＋H₂O=CaCO₃↓＋2HClO

4、不稳定。

HClO中Cl(＋1)不稳定，易生成Cl(－1)。

【推理】2HClO2HCl＋O₂↑

5、HClO因为有强氧化性，还有杀菌消毒能力。

NaClO溶液、Ca(ClO)₂溶液也有杀菌消毒能力，因为它们的溶液中都含有HClO。

6、关于NaClO、Ca(ClO)₂的失效：

①密封失效：发生分解反应，如2NaClO=2NaCl＋O₂↑。

②漏气失效：先和空气中的H₂O、CO₂生成HClO，然后HClO见光分解。

7、关于验证HClO光照分解产物的数字化实验

(1)什么是数字化实验？利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析的实验。

(2)通过三张图分析出反应过程中，H^＋浓度、Cl^－浓度、O₂的体积分数都在增加，说明有HCl和O₂生成。

三、氯气的实验室制法

1、舍勒的软锰矿(MnO₂)与浓盐酸加热制氯气

【推理】MnO₂＋4HCl(浓)Cl₂↑＋MnCl₂＋2H₂O

2、将教材中的装置改为

认识分液漏斗和圆底烧瓶，注意分液漏斗加液体的优点。

3、除去Cl₂中的HCl用饱和食盐水。

原因是Cl₂的溶解度小，HCl的溶解度极大。水能溶解HCl，饱和食盐能降低Cl₂的溶解。

【推理】为什么不能用饱和NaHCO₃？与Cl₂反应，且生成新杂质CO₂。

4、还可以用KMnO₄固体与浓盐酸常温下反应制取Cl₂。

【推理】KMnO₄＋16HCl(浓)=5Cl₂↑＋2MnCl₂＋2KCl＋8H₂O

气体发生装置中没有酒精灯。

四、Cl^－的检验

【实验】稀盐酸、NaCl溶液、Na₂CO₃溶液、自来水、蒸馏水与AgNO₃溶液、稀HNO₃的反应

1、初中学过，用稀HNO₃和AgNO₃溶液。

按教材规范一下操作步骤：先加稀HNO₃，再加AgNO₃溶液。

现象和结论：若有白色沉淀出现，则溶液中有Cl^－。

2、稀HNO₃的作用：

防止CO₃^2－等离子的干扰。

3、氯化物的化学性质

(1)在水溶液中呈现为Cl^－。

性质之一：Ag^＋＋ Cl^－=AgCl↓

(2)性质之二：Cl^－有还原性。

【推理】2NaCl＋2H₂SO₄(浓)＋MnO₂ Cl₂↑＋MnsO₄＋Na₂SO₄＋2H₂O

五、增加内容：

1、Cl₂与热的NaOH溶液反应

3Cl₂＋6NaOH5NaCl＋NaClO₃＋3H₂O

2、NaClO或KClO₃的强氧化性

与浓盐酸反应制Cl₂

NaClO＋2HCl(浓)= Cl₂↑＋NaCl＋H₂O(84消毒液与洁厕灵不能混合使用)

KClO₃＋6HCl(浓)= 3Cl₂↑＋KCl＋3H₂O

六、学科核心素养的培养

1、氯气的发现与命名

长达三十多年，数位科学家。

好奇心、求知欲、执着、持之以恒。

为什么对科学家称之为“伟大的”？

2、氯气的应用与毒害

辩证法、矛盾论：化学品使用的理性思考。