人教版化学必修一4.2富集在海水中的元素――氯

第二节 富集在海水中的
元素—氯
人体中氯的含量一般为0.12%，它主要存在于细胞外
液中。缺少了它，人体机能就会失调。我们每天都
需要食用食盐（主要成分为氯化钠），来满足人体
对氯元素的需要。
氯元素是最重要的
“成盐元素”，主
要以氯化钠的形式
存在于海水和陆地
的盐矿中。
1.了解氯气的物理性质。
2.掌握氯的原子结构特点、化学性质。（重点）
3.认识氯水的组成和性质。（难点）
4.了解氯气与碱的反应，认识日常使用的漂白粉、漂白剂的主要成分。
5.掌握氯离子的检验方法。（重点）
6.了解氯气的实验室制法，简单认识卤素的性质。
舍勒 (1742～1786)瑞典化学家。
氯气的发现和确认
1774年，舍勒发现氯气，他将这种元素命名为Chlorine,这个名称来自希腊文，有“绿色”的意思。我国早年译文将其译成“绿气”，后改为氯气。
【科学史话】
1.氯原子结构特点
原子结构：
一、活泼的黄绿色气体——氯气
易得e-
＋17
2 8 7
Cl
＋17
2 8 8
Cl-
体现了氯元素的非金属性
MnO2 + 4HCl（浓）==== MnCl2 +2H2O +Cl2↑
2.氯气的实验室制法
（1）实验原理
△
（1）生成1mol氯气, 转移电子的物质的量是多少？
（2）浓盐酸的作用是什么？
【提示】 （1） 2 mol
（2）起还原性、酸性作用。
【想一想】
（2）实验装置
浓盐酸
MnO2
饱和食盐
水除HCl
浓硫酸
除H2O
收集Cl2
NaOH溶液吸收尾气
3.氯气的物理性质
颜色：
状态：
气味：
密度：
毒性：
水溶性：
黄绿色
气体，易液化
刺激性气味
比空气大
有毒
能溶于水（1体积水可溶解2体积氯气）
【提示】不能用排水法收集，
可用排饱和食盐水法收集。
闻气体气味的方法
【想一想】
（1）如何闻氯气的气味？
【提示】用手轻轻地
在瓶口扇动，仅使极
少量的氯气飘进鼻孔。
（2）能否用排水法收集氯气？
②氯气与铜反应
①氯气与铁反应
⑴氯气与金属反应
4.氯气的化学性质
小结：氯气与变价金属反应，生成其高价氯化物。
2Fe+3Cl2====2FeCl3
点燃
Cu+Cl2====CuCl2
点燃
氯气与氢气反应
⑵氯气与非金属反应
实验现象：
纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，放出大量的热，瓶口有大量白雾产生。
点燃
H2+Cl2====2HCl
【提示】燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应。任何发光发热的剧烈的化学反应叫做燃烧。
通过H2在Cl2中燃烧的实验,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?
【思考与交流】
(3)氯气与水反应
Cl2+H2O====HCl+HClO
强氧化性
漂白作用
弱酸性
不稳定性
用于自来水的杀菌、消毒。
用作漂白剂。
酸性：H2CO3>HClO
次氯酸的性质
2HClO====2HCl+O2↑
光照
请你设计一个实验验证具有漂白性的是次氯酸
而不是氯气。
【实验探究】
结论：１.干燥的氯气没有漂白性。
２.湿润的氯气有漂白性，因为氯气
溶于水生成次氯酸。
３.尾气用NaOH溶液吸收。
液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
分类
成分
　
　
性质
纯净物
混合物
分子：
离子：
Cl2,HClO,H2O
H+,Cl－,ClO－
分子：H2O
离子：H+，Cl-
新制氯水
有氧化性，无酸性和
漂白性
有酸性，强氧化性，能漂白，消毒，光照时HClO分解
久置氯水
只有Cl2
只有酸性
混合物
【思考与交流】
(4)氯气与碱反应
Cl2 + 2NaOH ==== NaClO + NaCl + H2O
有效成分:NaClO
2Cl2 + 2Ca(OH)2 ====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂白粉、漂粉精
漂白液
有效成分:Ca(ClO)2
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
Ca(ClO)2+2HCl====CaCl2+2HClO
漂白原理：
氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是由反应生成的HClO引起的。
5.氯气的用途
(1)氯气是化学工业的重要物质。如SiCl4是制取高纯硅的重要中间物质。
(2)有机化工中，是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等的重要原料。
注意：氯气有毒，使用时要十分注意安全。
二、氯离子（Cl-)的检验
1.试剂：
AgNO3溶液 稀HNO3
2.原理：
Ag+ + Cl– ==== AgCl ?
2Ag+ + CO32- ==== Ag2CO3 ?
Ag2CO3 + 2H+ ==== 2Ag+ + CO2?+ H2O
3.氯离子检验的一般步骤：
②待测液
加稀硝酸
加硝酸银溶液
白色沉淀
①待测液
加稀硝酸
加硝酸银溶液
白色沉淀
氟 F 9
＋9
2 7
氯 Cl 17
＋17
2 8 7
溴 Br 35
碘 I 53
砹 At 85
＋35
2 8 18 7
＋53
2 8 18 18 7
＋85
2 8 18 32 18 7
成盐元素—卤素
卤素的原子结构
【科学视野】
卤素原子最外层都有7个电子
易得一个电子，
具有氧化性
原子结构
性质
决定
卤素原子结构有何相似点和不同点？由此推测它们的化学性质有何相似性和递变性？
【提示】
F、Cl、Br、I 随着核电荷数的增大，氧化性逐渐减弱。
单质的氧化性：F2>Cl2>Br2>I2
【思考与交流】
一、氯气（Cl2)
1.物理性质
2.化学性质（强氧化性）
3.制备
（原理——装置——除杂——收集）
二、Cl-检验
1.试剂——AgNO3溶液和HNO3溶液
2.操作方法
三、卤族元素
F Cl Br I
1.结构
2.性质
1.下列化合物中，不能由氯气和相应的金属直接反应来制取的是( )
A.FeCl3 B.CaCl2
C.FeCl2 D.KCl
C
2.不能用于检验新制氯水和长期放置的氯水的试剂是( )
A.紫色石蕊试液 B.品红溶液
C.FeCl2溶液 D.AgNO3溶液
D
3.（双选）下列关于氯水的叙述中正确的是（ ）
Ａ.新制氯水中只含有Cl2和H2O分子
Ｂ.新制的氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
Ｃ.光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2
Ｄ.氯水放置数天后，酸性增强
BD
4.当周围有大量Cl2逸出时，可用含有某种物质的水
溶液的毛巾捂住鼻子，该物质最好是（ ）
A.NaOH B.NaCl
C.Ca(OH)2 D.Na2CO3
D
当你明了“成功不会造就你，失败不会击垮你”时，你就站在了最高处。
如果你能像看别人的缺点一样，如此准确地发现自己的缺点，那么你的生命将会不平凡。
人体中氯的含量一般为0.12%，它主要存在于细
胞外液中。缺少了它，人体机能就会失调。我们每天都需要食用食盐（主要成分为氯化钠），来满足人体对氯元素的需要。
氯元素是最重要的
“成盐元素”，主
要以氯化钠的形式
存在于海水和陆地
的盐矿中。
MnO2 + 4HCl（浓）==== MnCl2 +2H2O +Cl2↑
2.氯气的实验室制法
（1）实验原理
△
（1）生成1mol氯气, 转移电子的物质的量是多少？
（2）浓盐酸的作用是什么？
【提示】 （1） 2 mol
（2）起还原性、酸性作用
【想一想】
(3)氯气与水反应
Cl2+H2O====HCl+HClO
强氧化性
漂白作用
弱酸性
不稳定性
用于自来水的杀菌、消毒
用作漂白剂
酸性：H2CO3>HClO
次氯酸的性质
2HClO====2HCl+O2↑
光照
液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
分类
成分
　
　
性质
纯净物
混合物
分子：
离子：
Cl2,HClO,H2O
H+,Cl-,ClO-
分子：H2O
离子：H+，Cl-
新制氯水
有氧化性，无酸性和
漂白性
有酸性，强氧化性，能漂白，消毒，光照时HClO分解
久置氯水
只有Cl2
只有酸性
混合物
【思考与交流】
人体中氯的含量一般为0.12%，它主要存在于细
胞外液中。缺少了它，人体机能就会失调。我们每天都需要食用食盐（主要成分为氯化钠），来满足人体对氯元素的需要。
氯元素是最重要的
“成盐元素”，主
要以氯化钠的形式
存在于海水和陆地
的盐矿中。
K+ 0.25g
当你明白了“成功不会造就你，失败不会击垮你”时，你就站在了最高处。
如果你能像看别人的缺点一样，如此准确地发现自己的缺点，那么你的生命将会不平凡。
一、氯气（Cl2)
1.物理性质
2.化学性质（强氧化性）
3.制备
（原理——装置——除杂——收集）
二、Cl-检验
1.试剂——AgNO3溶液和HNO3溶液
2.操作方法
三、卤族元素
F Cl Br I
1.结构
2.性质
(3)氯气与水反应
Cl2+H2O====HCl+HClO
强氧化性
漂白作用
弱酸性
不稳定性
用于自来水的杀菌、消毒
用作漂白剂
酸性：H2CO3>HClO
次氯酸的性质
2HClO====2HCl+O2↑
光照
(4)氯气与碱反应
Cl2 + 2NaOH ==== NaClO + NaCl + H2O
有效成分:NaClO
2Cl2 + 2Ca(OH)2 ====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂白粉、漂粉精
漂白液
有效成分:Ca(ClO)2
(4)氯气与碱反应
Cl2 + 2NaOH ==== NaClO + NaCl + H2O
有效成分:NaClO
2Cl2 + 2Ca(OH)2 ====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂白粉、漂粉精
漂白液
有效成分:Ca(ClO)2
当你明白了“成功不会造就你，失败不会击垮你”时，你就站在了最高处。
如果你能像看别人的缺点一样，如此准确地发现自己的缺点，那么你的生命将会不平凡。
第二节 富集在海水中的
元素——氯
第二节 富集在海水中的
元素——氯
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第二节 富集在海水中的元素——氯
1、氯元素在自然界中的存在
氯原子的原子结构：
氯原子最外电子层上有7个电子，很容易得到 1个电子形成Cl-,因此，氯元素是活泼非金属元素，具有很强的非金属性。
＋17
2 8 7
Cl
＋17
2 8 8
Cl-
易得e-
体现了氯元素的非金属性
存在形态：
人体中含有氯离子，其含量一般为0.12%，它主要存在于细胞外液中。缺少了它，人体机能就会失调。人体所需的氯元素除了来自食物外，还要通过食盐来补充，食盐的主要成分为氯化钠。
氯元素是最重要的
“成盐元素”，主
要以氯化钠的形式
存在于海水和陆地
的盐矿中。
K+ 0.25g
第二节 富集在海水中的元素——氯
1、氯元素在自然界中的存在
氯原子的原子结构：
氯原子最外电子层上有7个电子，很容易得到 1个电子形成Cl-,因此，氯元素是活泼非金属元素，具有很强的非金属性。
＋17
2 8 7
Cl
＋17
2 8 8
Cl-
易得e-
体现了氯元素的非金属性
存在形态：
化合态
氯元素是最重要的 “成盐元素”，主要以氯化钠的形式存在于海水和陆地的盐矿中。
K+ 0.25g
一、活泼的黄绿色气体——氯气
氯气的发现和确认
（1）1774年由瑞典化学家舍勒发现
（2）1810年由英国化学家戴维确认
舍勒 (1742～1786)瑞典化学家。
【思考与交流】 课本83页
一、活泼的黄绿色气体——氯气
氯气的发现和确认
（1）1774年由瑞典化学家舍勒发现
（2）1810年由英国化学家戴维确认
【思考与交流】 课本83页
启示1：科学研究需要有正确的理论作指导；
启示2：科学研究需要以大量的事实为依据;
启示3：科学研究要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。
1.氯气的物理性质
黄绿色气体，具有刺激性气味，有毒，密度比空气大，能溶于水（1体积水可溶解2体积氯气），低温和加压的条件下可转变为液态（液氯）和固态。
纯净物
1.氯气的物理性质
黄绿色气体，具有刺激性气味，有毒，密度比空气大，能溶于水（1体积水可溶解2体积氯气），低温和加压的条件下可转变为液态（液氯）和固态。
纯净物
氯气有毒，能破坏环境、能剿灭触及的所有生命——所有植物和动物，尤其是动物致死率几乎100%，只有天上能高飞的鸟勉强得逃脱。
农田被氯气熏黄
第一次世界大战的伊普雷战役中，德国5分钟释放了180吨氯气，使15000人中毒，三分之一的人死去。
②氯气与铁反应
①氯气与钠反应
⑴氯气与金属反应：
2.氯气的化学性质:具有很强的氧化性
2Fe+3Cl2====2FeCl3
点燃
现象：燃烧，发出黄色火焰，产生白烟
2Na + Cl2 === 2NaCl
点燃
现象：剧烈燃烧，产生棕黄色的烟
+3
Cu+Cl2====CuCl2
③氯气与铜反应
现象：剧烈燃烧，产生棕黄色的烟
点燃
+2
小结：大多数金属都能在一定条件下与氯气化合生成相应的金属氯化物（盐） ，在反应中氯气均作氧化剂，体现出强氧化性 ，因此，氯气与变价金属反应时，生成高价态的金属氯化物。
氯气与氢气反应
⑵氯气与非金属反应
Cu+Cl2====CuCl2
③氯气与铜反应
现象：剧烈燃烧，产生棕黄色的烟
点燃
+2
小结：大多数金属都能在一定条件下与氯气化合生成相应的金属氯化物（盐） ，在反应中氯气均作氧化剂，体现出强氧化性 ，因此，氯气与变价金属反应时，生成高价态的金属氯化物。
实验现象：
纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，放出大量的热，瓶口有大量白雾产生。
点燃
H2+Cl2====2HCl
反应生成的HCl是一种无色有剌激性气味的气体，有毒，极易溶于（1∶500） （常温常压下） ，HCl气体溶于水即得盐酸。
或光照
【提示】燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应。任何发光发热的剧烈的化学反应叫做燃烧。
通过H2在Cl2中燃烧的实验,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?
【思考与交流】
(3)氯气与水反应
Cl2+H2O====HCl+HClO
强氧化性
漂白作用
弱酸性
不稳定性
用于自来水的杀菌、消毒
用作漂白剂
酸性：H2CO3>HClO
①次氯酸的性质
2HClO====2HCl+O2↑
光照
H2O + Cl2 = H++Cl- + HClO
②氯水：氯气的水溶液（浅黄绿色，有刺激性气味)
氯水的成分：
H2O + Cl2 = H++Cl- + HClO
HClO
H+ +ClO-
因此，氯水中含“三分子四离子”：
Cl2、 H2O、 HClO、 H+、Cl- 、ClO- 、OH-（少量）

(3)氯气与水反应
Cl2+H2O====HCl+HClO
强氧化性
漂白作用
弱酸性
不稳定性
用于自来水的杀菌、消毒
用作漂白剂
酸性：H2CO3>HClO
①次氯酸的性质
2HClO====2HCl+O2↑
光照
H2O + Cl2 = H++Cl- + HClO
能使几乎所有的有色物质褪色
结论：１.干燥的氯气没有漂白性。
２.湿润的氯气（或氯水）有漂白性，因为氯气溶于水生成次氯酸。
②氯水：氯气的水溶液（浅黄绿色，有刺激性气味)
氯水的成分：
H2O + Cl2 = H++Cl- + HClO
HClO
H+ +ClO-
因此，氯水中含“三分子四离子”：
Cl2、 H2O、 HClO、 H+、Cl- 、ClO- 、OH-（少量）

氯水的 性质
强氧化性： Cl2、 HClO表现
强酸性： H+表现
漂白作用： HClO表现
Cl-的性质
液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
分类
成分
　
　
性质
纯净物
混合物
分子：
离子：
Cl2,HClO,H2O
H+,Cl-,ClO-，OH-（少）
分子：H2O
离子：H+，Cl- OH-（少）
新制氯水
有氧化性，无酸性和
漂白性
有酸性，强氧化性，能漂白，与银离子反应
久置氯水
只有Cl2
有强酸性，与银离子反应
混合物
【思考与交流】
(4)氯气与碱反应
Cl2 + 2NaOH ==== NaClO + NaCl + H2O
有效成分:NaClO
2Cl2 + 2Ca(OH)2 ====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂白粉、漂粉精
漂白液
有效成分:Ca(ClO)2
(4)氯气与碱反应
Cl2 + 2NaOH ==== NaClO + NaCl + H2O
有效成分:NaClO
2Cl2 + 2Ca(OH)2 ====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂白粉、漂粉精
漂白液
有效成分:Ca(ClO)2
实验中多余氯气的吸收
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
NaClO+HCl====NaCl+HClO
漂白原理：
氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是由反应生成的HClO引起的。
漂白粉、漂粉精和漂白液既可做漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池及环境的消毒剂。
密封保存于避光干燥处
（5）Cl2与盐溶液反应
2FeCl2 + Cl2= 2FeCl3
Na2S+Cl2= 2NaCl+S↓
3、氯气的用途：
MnO2 + 4HCl（浓）==== MnCl2 +2H2O +Cl2↑
4.氯气的实验室制法
（1）实验原理
△
（1）生成1mol氯气, 转移电子的物质的量是多少？
（2）浓盐酸的作用是什么？
【提示】 起还原性、酸性作用
【想一想】
离子方程式
（2）实验装置
浓盐酸
MnO2
饱和食盐
水除HCl
浓硫酸
除H2O
收集Cl2
NaOH溶液吸收尾气
【提示】不能用排水法收集，
可用排饱和食盐水法收集。
【想一想】
（1）能否用排水法收集氯气？
注意 ：1.二氧化锰为难溶于水的黑色固体。
2.稀盐酸与二氧化锰不反应。
3.此反应必须加热。

其他制取方法：
KClO3+6HCl (浓) =KCl+3Cl2↑+3H2O
2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
二、氯离子（Cl-)的检验
待测液
加稀硝酸
加硝酸银溶液
白色沉淀
排除CO32-的干扰
氟 F 9
＋9
2 7
氯 Cl 17
＋17
2 8 7
溴 Br 35
碘 I 53
砹 At 85
＋35
2 8 18 7
＋53
2 8 18 18 7
＋85
2 8 18 32 18 7
成盐元素—卤素
卤素的原子结构