2.2.1 氯气的性质（自主学案）-2021-2022学年高一化学同步学习高效学与练（人教版2019必修第一册）

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2021-2022 学年高一化学同步学习高效学与练（自主学
案）
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
课程学习目标
1．阅读有关“从氯气的发现到被确认为一种新元素”的历史进程，感受化学对人类文明进步的贡献。
2．从氯原子结构角度，结合实验探究认识氯气的强氧化性。
3．认识次氯酸的强氧化性和不稳定性及其在生产、生活中的应用。
学科核心素养
1．通过对“氯气的发现”的学习，培养实验探究和创新意识。
2．通过对“氯气强氧化性”的学习，培养宏观辨识与微观探析能力。
3．通过对“次氯酸性质”的学习，增强社会责任感。
【新知学习】
氯是一种重要的“成盐元素”，在自然界中以 化合 态存在，除了以 NaCl 、 MgCl 2、 CaCl 2 等形式大量
存在与海水中，还存在于陆地的 盐湖和盐矿 中。
氯的单质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。
一．氯的原子结构
从氯的原子结构来看，原子最外电子层上有 7 个电子，在化学反应中很容易 得到 电子以达到
稳定结构。因此氯的化学性质非常活泼，表现出很强的 氧化性 。（结构决定性质）
二．氯气的性质
1.氯气的物理性质
氯气是 黄绿 色有 刺激性 气味的 气 体，密度比空气 大 ， 有 毒，易 液化 ，
能 溶于水，1体积水可溶解 2 体积氯气。
【思考】实验室中应怎样闻气体？
用手在瓶口轻轻扇动，使少量气体飘进鼻孔
2.氯气的化学性质
（1）与金属单质的反应
①与钠的反应：
化学方程式 2Na ＋ Cl 2===== 2NaCl 现象是 剧烈燃烧，产生白烟
②与铁的反应：
化学方程式 2Fe ＋ 3Cl 2===== 2FeCl 3 现象是 剧烈燃烧，棕红色烟
③与铜的反应：
化学方程式 Cu ＋ Cl 2===== CuCl 2 现象是 剧烈燃烧，棕黄色烟
【注意】氯气的氧化性很强，与变价金属反应时，通常将其氧化为高价态。
（2）与非金属单质的反应
与氢气反应，实验 2-7
氢气在氯气中燃烧的化学方程式： H 2＋ Cl 2===== 2HCl
反应现象：氢气在氯气中 安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾出现
【注意】H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。
HCl 气体溶于水，就成为我们常用的盐酸。
【思考与讨论】
我们以前学习的燃烧，都是物质在氧气中的燃烧，现在通过氢气与氯气的燃烧实验，你有什么新的认识？
燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应。不一定有氧气的参与。
（3）与水的反应
①与水反应的化学方程式： Cl 2＋ H 2O ⇌ HCl ＋ HClO
与水反应的离子方程式： Cl 2＋ H 2O ⇌ H ＋
＋ Cl －
＋ HClO
②次氯酸的性质：
a．一元弱酸（比 碳酸 弱）
b．强氧化性（ 杀菌、消毒、漂白 ）
c．不稳定（见光或受热分解）
化学方程式： 2HClO ===== 2HCl ＋ O 2↑
实验 2-8 把干燥的和湿润的有色布条各一个，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，观察现象。
现象 干燥的有色布条没有明显变化，湿润的有色布条褪色
结论与解释 干燥的氯气没有漂白性
【注意】氯气用于杀菌、消毒、漂白，就是因为和水反应生成了次氯酸，利用次氯酸的强氧化性。
（4）与碱的反应
① Cl 2＋ 2NaOH == =NaCl ＋ NaClO ＋ H 2O （常用于尾气吸收，除去多余氯气）
离子方程式： Cl 2＋ 2 OH －
== = H 2O ＋ Cl －
＋ ClO －
漂白液主要成分是 NaCl 、 NaClO ，有效成分是 NaClO 。
② 2Cl 2＋ 2Ca(OH) 2== =CaCl 2＋ Ca(ClO) 2＋ 2H 2O
漂白粉其主要成分： CaCl 2、 Ca(ClO) 2 ，有效成分： Ca(ClO) 2 。
漂粉精的有效成分： Ca(ClO) 2 。
漂白原理： Ca(ClO) 2＋ H 2O ＋ CO 2== =CaCO 3↓ ＋ 2HClO
③次氯酸盐的强氧化性
a.漂白性：ClO－是一种弱酸的酸根离子。漂白液或漂白粉在潮湿的空气中，会与二氧化碳反应生成 HClO，故漂
白液、漂白粉具有漂白性。
b.强氧化性：ClO－不论在酸性还是碱性条件下都能跟I－、Fe2＋、S2－、SO 等发生氧化还原反应，
即ClO－与I－、Fe2＋、S2－、SO 不能大量共存。
（5）与还原性无机化合物反应
①与碘化钾溶液反应： 2I －
＋ Cl 2== =I 2＋ 2Cl －
②与 SO2水溶液反应： Cl 2＋ SO 2＋ 2H 2O == =4H ＋
＋ 2Cl －
＋ SO
③与 FeCl2溶液反应： 2Fe 2
＋
＋ Cl 2== =2Fe 3
＋
＋ 2Cl －
【知识进阶】
一．氯水的成分
【问题探究】
1．次氯酸的漂白原理是什么？
次氯酸的漂白作用是由于其具有强氧化性，其漂白原理是氧化有机色素(即有机色质)，发生的是氧化还原反应，
不可逆。常见的可漂白的物质有有色纸条、有色布条、酸碱指示剂、有色花瓣、红墨水、品红溶液、蓝色石蕊
试纸等。
2．Cl－检验时加HNO3溶液的目的是什么？
排除CO 等的干扰。
【知识归纳总结】
1．氯水(新制氯水)中的相关化学反应及物质的电离
Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO
(弱酸，不完全电离)
2HClO=====2HCl＋O2↑
2．氯水的性质：
a．Cl2：氧化性，能氧化 S2－、SO32－、Fe2+、I－、Br－等
b．Cl－：加入硝酸酸化的硝酸银，产生不溶于酸的白色沉淀
c．HClO：不稳定性，光（或加热）有气泡产生
漂白性，使湿润的有色布条或品红溶液褪色；
d．H+：酸性，加入碳酸盐、活泼金属产生气泡；
【注意】使紫色石蕊溶液先变红后褪色。
氯气用于自来水的杀菌消毒时，氯气可与自来水中的有机物反应，生成有机氯化物可能对人体有害，所以，国
家规定了饮用水的余氯含量标准；而且开始采用一些新型自来水消毒剂，如 二氧化氯、臭氧 等。
3．新制氯水、久置氯水、液氯的比较
新制氯水 久置氯水 液氯
成分(1)三种分子：Cl2、HClO、H2O
(2)四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－H＋、OH－、Cl－、H2OCl2
颜色浅黄绿色 无色 黄绿色
性质 酸性、氧化性、漂白性 酸性 Cl2的性质
保存 棕色瓶盛装，置于阴暗处 —低温密封
【典例 1】在新制氯水中存在多种分子和离子，下列实验现象和结论一致且正确的是(　 　)
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