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1、第二节 氯及其化合物本讲稿第一页，共三十九页、氯的原子结构和分子结构、氯的原子结构和分子结构氯元素常见的化合价？氯元素常见的化合价？：-1-1，+1+1，+3+3，+5+5，+7+7 一、一、氯气的性质氯气的性质氯的原子结构示意图，氯气分子的分子式、氯的原子结构示意图，氯气分子的分子式、电子式、结构式的书写？电子式、结构式的书写？本讲稿第二页，共三十九页颜色：颜色：颜色：颜色：状态：状态：状态：状态：气味：气味：气味：气味：密度：密度：密度：密度：溶解性：溶解性：溶解性：溶解性：（水中）（水中）（水中）（水中）易液化易液化 ：2 2、氯气的物理性质、氯气的物理性质黄绿色黄绿色气体气体刺激性气味
2、刺激性气味比空气大比空气大能溶于水（能溶于水（1:2）有毒性有毒性本讲稿第三页，共三十九页2NaCl2 2NaCl（产生白烟）（产生白烟）CuCl2CuCl2（现象？）（现象？）2Fe3Cl22FeCl3（现象？）（现象？）（产生（产生棕色棕色的的烟烟，溶于水溶液呈棕，溶于水溶液呈棕黄色黄色）（产生（产生棕黄色棕黄色的的烟烟，溶于水溶液呈，溶于水溶液呈蓝绿色蓝绿色）（与变价金属反应，均使金属氧化至高价态）（与变价金属反应，均使金属氧化至高价态）注：常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应，注：常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应，所以工业上常把所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中干燥的液氯储存
3、在钢瓶中跟金属反应跟金属反应很活泼，是强氧化剂很活泼，是强氧化剂、氯气的化学性质、氯气的化学性质本讲稿第四页，共三十九页2P5Cl2 2PCl5(固、白烟固、白烟)H2Cl2 2HCl2P3Cl2 2PCl3(液、白雾液、白雾)点燃现象？：点燃现象？：发出苍白色火焰，瓶口有白雾发出苍白色火焰，瓶口有白雾（工业制盐酸）（工业制盐酸）光照：会发生爆炸光照：会发生爆炸（故不能用于工业制盐酸）（故不能用于工业制盐酸）跟非金属反应跟非金属反应本讲稿第五页，共三十九页跟水反应跟水反应Cl2H2O H+ClHClO（HClOHClO不稳定，见光易分解）不稳定，见光易分解）2HClO 2HCl+O2氯水保存？
4、：氯水保存？：密封储存于棕色试剂瓶里。密封储存于棕色试剂瓶里。本讲稿第六页，共三十九页氯水氯水液氯液氯纯净物，纯净物，氯水氯水混合物，混合物，因溶有因溶有氯气氯气显显黄绿色黄绿色1 1、液氯和氯水的区别？、液氯和氯水的区别？本讲稿第七页，共三十九页在氯水中存在三个平衡：在氯水中存在三个平衡：ClCl2 2+H+H2 2O HCl+HClOO HCl+HClOHClO H+ClO-H2O H+OH-2 2、氯水的成分分析？、氯水的成分分析？新制氯水新制氯水：ClCl2 2、H H2 2O O、HClOHClO、H H+、ClCl-、ClOClO-、OHOH-久置氯水久置氯水：盐酸溶液盐酸溶液本讲
5、稿第八页，共三十九页3 3、新制氯水的性质、新制氯水的性质氯气的强氧化性氯气的强氧化性HClHCl的强酸性的强酸性HClOHClO的强氧化性、弱酸性的强氧化性、弱酸性ClCl-的性质的性质本讲稿第九页，共三十九页4 4、次氯酸、次氯酸1)1)弱酸性：弱酸性：HClOHClOHH2 2COCO3 32)2)不稳定性不稳定性2HClO2HCl+O2光光3)3)强氧化性：强氧化性：HClOHClO能氧化许多物质能氧化许多物质（1）氯元素的化合价）氯元素的化合价（2）性质：）性质：(4)(4)杀菌漂白性：杀菌漂白性：HClOHClO能使有色布条、品红、酸碱指示剂等有色物质能使有色布条、品红、酸碱指示剂
6、等有色物质褪色。褪色。ClOClO-与与S S2-2-、I I-、FeFe2+2+、SOSO3 32-2-等还原性离子，无论在等还原性离子，无论在酸性还酸性还是在碱性是在碱性溶液中均不能大量共存。溶液中均不能大量共存。本讲稿第十页，共三十九页思考思考1 1：氯水滴到氯水滴到pHpH试纸上的现象并分析试纸上的现象并分析其原因？其原因？pHpH试纸先变红后褪色试纸先变红后褪色氯气能使湿润的有色布条褪色，氯气能使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色不能使干燥的有色布条褪色思考思考2 2：氯气分别通入干燥的有色布条氯气分别通入干燥的有色布条和湿润的有色布条中的和湿润的有色布条中的现象并分析其现
7、象并分析其原因？原因？本讲稿第十一页，共三十九页漂 白 原 理漂 白 效 果HClOHClO氯水氯水漂白粉漂白粉NaNa2 2O O2 2H H2 2O O2 2O O3 3二氧化硫活性炭氧化漂白氧化漂白不可逆不可逆与有色物质结合与有色物质结合生成不稳定的无生成不稳定的无色物质。色物质。永久性漂白永久性漂白暂时性漂白，暂时性漂白，不能漂白指示剂不能漂白指示剂归纳比较：归纳比较：常见漂白剂漂白原理的差异：常见漂白剂漂白原理的差异：物理吸附物理吸附本讲稿第十二页，共三十九页工业上用于制造漂白粉工业上用于制造漂白粉工业上用于制造工业上用于制造漂白液漂白液，实验室用于，实验室用于 ClCl2 2的吸收
8、的吸收2Cl2 +2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCl2 +2NaOH NaCl+NaClO+H2O（4 4）氯气与碱反应）氯气与碱反应漂白粉漂白粉主要主要成分：成分：CaClCaCl2 2和和Ca(ClO)Ca(ClO)2 2漂白粉的漂白粉的有效有效成分：成分：Ca(ClO)Ca(ClO)2 2本讲稿第十三页，共三十九页n漂白漂白原理原理：nCa(ClO)Ca(ClO)2 2+H H2 2O+COO+CO2 2=CaCO=CaCO3 3 +2HClO2HClOn漂白粉漂白粉失效失效的原因？：的原因？：Ca(ClO)Ca(ClO)2 2+H+H2 2O+COO+CO2
9、2=CaCO=CaCO3 3+2HClO+2HClO 2HClO 2HCl+O2HClO 2HCl+O2 2光光本讲稿第十四页，共三十九页ClCl2 2+2FeCl+2FeCl2 2=2FeCl=2FeCl3 3ClCl2 2+2KI=2KCl+I+2KI=2KCl+I2 2ClCl2 2+2NaBr=2NaCl+Br+2NaBr=2NaCl+Br2 2ClCl2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O HO H2 2SOSO4 4+2HCl+2HClClCl2 2+H+H2 2S 2HCl+SS 2HCl+S跟还原性物质反应跟还原性物质反应本讲稿第十五页，共三十九页Cl2CH4 。CH2C
10、H2Cl2 ，跟有机物反应跟有机物反应CH2ClCH2Cl（加成）（加成）CH3ClHCl（取代）（取代）本讲稿第十六页，共三十九页氯气用于消毒杀菌，是因为和水反应氯气用于消毒杀菌，是因为和水反应生成了次氯酸，次氯酸能杀死水中的生成了次氯酸，次氯酸能杀死水中的细菌细菌思考：思考：自来水厂常用氯气消毒杀菌自来水厂常用氯气消毒杀菌,是是氯气的氧化性吗氯气的氧化性吗?本讲稿第十七页，共三十九页思考题【探究实验】在试管中加入【探究实验】在试管中加入1mL1mLNaOHNaOH溶液，滴加溶液，滴加2 2滴酚酞滴酚酞试液，然后逐滴加入新制氯水并振荡。试液，然后逐滴加入新制氯水并振荡。现象：现象：_。思考：
11、产生上述现象的原因可能是什么？思考：产生上述现象的原因可能是什么？如何设计简单实验验证你的假设。如何设计简单实验验证你的假设。你的假设：你的假设：实验设计：实验设计：实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：溶液红色褪去溶液红色褪去1、发生中和反应、发生中和反应2、次氯酸的漂白作用、次氯酸的漂白作用次氯酸有剩余次氯酸有剩余氢氧根离子有剩余氢氧根离子有剩余验证次氯酸验证次氯酸验证氢氧根离子验证氢氧根离子再向溶液中滴加再向溶液中滴加2滴石蕊试液滴石蕊试液紫色石蕊试液先变紫色石蕊试液先变红后褪色红后褪色假设假设1成立成立紫色石蕊试液变蓝紫色石蕊试液变蓝假设假设2成立成立本讲稿第十八页，共三十九页今有甲
12、乙丙三瓶等体积的新制氯水，浓今有甲乙丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为度均为0.1mol/l，如果在甲瓶中加入少量的，如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体，晶体，在乙瓶中加入少量的在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体，晶体，丙瓶不变，丙瓶不变，片刻后甲乙丙三瓶溶液片刻后甲乙丙三瓶溶液中中HCIO的物质的量浓度大小关系是的物质的量浓度大小关系是溶液体溶液体积变化忽略不计积变化忽略不计A甲甲=乙乙丙丙B甲甲丙丙乙乙C丙丙甲甲=乙乙D乙乙丙丙甲甲B B本讲稿第十九页，共三十九页1 1、工业制法？、工业制法？2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2【装置装置】会判断正、负极，阴、阳极会判断正、负极，
13、阴、阳极【现象现象】阴极？阳极？产生的气体阴极？阳极？产生的气体三三、氯气的制法氯气的制法本讲稿第二十页，共三十九页注意注意:该反应必须用浓盐酸，因稀盐酸几该反应必须用浓盐酸，因稀盐酸几 乎无还原性，随着乎无还原性，随着反应进行，浓盐酸将渐稀，一反应进行，浓盐酸将渐稀，一 定程度时，会自动停止，定程度时，会自动停止，HCl不可能消耗尽。不可能消耗尽。如何除去如何除去Cl2中混有的杂质气体？中混有的杂质气体？【原理原理】MnO2+4HCl(浓浓)=MnCl2+2H2O+Cl2、实验室制法、实验室制法（HCl、H2O）Cl-被被MnO2氧化为氧化为Cl2，但参加反应的但参加反应的Cl-没有全部被氧
14、化。没有全部被氧化。本讲稿第二十一页，共三十九页制备：制备：除杂：除杂：干燥：干燥：收集：收集：验满：验满：_尾气处理：尾气处理：饱和食盐水饱和食盐水除去除去HCl浓硫酸浓硫酸除去除去Cl2中的水蒸气中的水蒸气用向上排空气法用向上排空气法或或排饱和食盐水法收集排饱和食盐水法收集用湿润的用湿润的淀粉淀粉KI试纸靠近盛氯气的瓶口，试纸靠近盛氯气的瓶口，变蓝则证明已满变蓝则证明已满用用NaOH溶液溶液吸收多余的吸收多余的Cl2 MnO2+4HCl(浓浓)=MnCl2+2H2O+Cl2本讲稿第二十二页，共三十九页 2、水处理包括水的净化、软化、杀菌消毒、去离子、蒸馏等。水处理包括水的净化、软化、杀菌消
15、毒、去离子、蒸馏等。其其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。2008年北京年北京奥运会拟用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和进化。下列说法正确的是（奥运会拟用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和进化。下列说法正确的是（）A.臭氧、活性炭处理水的原理相同臭氧、活性炭处理水的原理相同B.Cl2是一种常用的消毒剂，用是一种常用的消毒剂，用Cl2消毒的水可以配置化学试剂消毒的水可以配置化学试剂C.新制氯水常用作公共卫生间的消毒，是因为新制氯水中溶解了氯气，利新制氯水常用作公共卫生间的消毒，是因为新制氯水中溶解了氯气，利用了氯气的强氧化性。用了氯
16、气的强氧化性。D.漂粉精长期露置在空气中会失效，且它的使用会增加水的硬度漂粉精长期露置在空气中会失效，且它的使用会增加水的硬度D1 1、将将KMnO4与与KClO3的固体混合物加热产生的气体是的固体混合物加热产生的气体是 ，在上，在上述反应后的残留固体中加入过量浓硫酸并加热又能产生的气体是述反应后的残留固体中加入过量浓硫酸并加热又能产生的气体是 。若实验室用足量二氧化锰和含若实验室用足量二氧化锰和含HClHCl为为4mol4mol的浓盐酸反应制氯气，在不考虑的浓盐酸反应制氯气，在不考虑浓盐酸挥发的情况下，可生成氯气浓盐酸挥发的情况下，可生成氯气-molmol。O2Cl2小于小于1本讲稿第二十三
17、页，共三十九页卤族元素卤族元素本讲稿第二十四页，共三十九页1 1、原子结构、原子结构 最外层都为最外层都为7 7个电子个电子，易得到一个电子形，易得到一个电子形成稳定结构，都具有成稳定结构，都具有很强的氧化性很强的氧化性。但随着原子序数不断增大，原子的电子层数但随着原子序数不断增大，原子的电子层数增多，原子半径增大，元素的增多，原子半径增大，元素的非金属性减弱非金属性减弱本讲稿第二十五页，共三十九页F2Br2I2Cl2单质单质颜色颜色密度密度状态状态熔沸点熔沸点浅黄绿色浅黄绿色黄绿色黄绿色深红棕色深红棕色紫黑色紫黑色气气 体体气气 体体液液 体体固固 体体增增 大大升升 高高 卤素单质物理性质
18、的变化规律F2Br2I2Cl2单质单质颜色颜色密度密度状态状态熔沸点熔沸点浅黄绿色浅黄绿色黄绿色黄绿色深红棕色深红棕色紫黑色紫黑色气气 体体气气 体体液液 体体固固 体体逐渐增大逐渐增大逐渐升高逐渐升高 2、卤素单质的物理性质、卤素单质的物理性质本讲稿第二十六页，共三十九页F2、Cl2、Br2、I2的蒸气都有刺激性气味都有毒在水中的溶解度从氟到碘逐渐减小,易溶于有机溶剂本讲稿第二十七页，共三十九页溶解性实验溶解性实验Br2汽油或苯汽油或苯水水溴水溴水溴的汽油溶液溴的汽油溶液（橙色）（橙色）（橙红色）（橙红色）I2水水碘水碘水碘的四氯化碳溶液碘的四氯化碳溶液（褐色）（紫红色）（紫红色）CCl4本
19、讲稿第二十八页，共三十九页 保存溴时，常往盛溴的试剂瓶中保存溴时，常往盛溴的试剂瓶中加入一些水加入一些水溴是深红棕色液体溴是深红棕色液体溴水呈橙色溴水呈橙色溴的蒸气红棕色溴的蒸气红棕色本讲稿第二十九页，共三十九页2Fe+3Br22FeBr3二、卤素单质的化学性质二、卤素单质的化学性质 Fe+I2FeI21 1、均能与金属单质反应生成金属卤均能与金属单质反应生成金属卤化物，除化物，除I I2 2外，与变价金属反应时生成外，与变价金属反应时生成高价金属。高价金属。本讲稿第三十页，共三十九页H2+F2 =2HF H2+Cl2=2HClH2+Br2=2HBr强光照射爆炸化合，强光照射爆炸化合，HCl较
20、稳定较稳定500度，较慢地化合，度，较慢地化合，HBr较不稳定较不稳定持续加热，缓慢化合，持续加热，缓慢化合，HI同时分解同时分解冷暗处就能爆炸化合，冷暗处就能爆炸化合，HF很稳定很稳定H2+I2 2HI2 2、与氢气反应由易到难，而卤化氢与氢气反应由易到难，而卤化氢的稳定性由强到弱的稳定性由强到弱本讲稿第三十一页，共三十九页3、与水反应Cl2+H2O=HCl+HClOBr2+H2O=HBr+HBrO碘跟水反应很微弱碘跟水反应很微弱2F2+2H2O=4HF+O2 请注意请注意 氟气的特殊性氟气的特殊性I2+H2O=HI+HIO氟跟水反应剧烈氟跟水反应剧烈本讲稿第三十二页，共三十九页4、与碱反应
21、X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O（X为为Cl、Br、I）本讲稿第三十三页，共三十九页5、卤素单质之间的置换反应（水溶液中）Cl2+2KI=I2+2KCl Cl2+2KBr=Br2+2KClBr2+2KI2=I2+2KBrF2+2KI=I2+2KF？本讲稿第三十四页，共三十九页3特性1.相似性2.递变性氧化性：氧化性：F F2 2 Cl Cl2 2 Br Br2 2 I I2 2还原性：还原性：F F-Cl Cl-Br Br-I HCl HBr HIHF HCl HBr HI酸性：酸性：HF HCl HBr HIHF HCl HBr HBrO HBrO4 4 HIO HIO4 4 HC
22、lO4是最强的酸卤族元素的递变性：卤族元素的递变性：本讲稿第三十五页，共三十九页同种卤素含氧酸的酸性规律：同种卤素含氧酸的酸性规律：HClOHClO4 4 HClO HClO3 3HClOHClO2 2 HClO HClO 同种卤素含氧酸的氧化性规律：同种卤素含氧酸的氧化性规律：HClOHClOHClOHClO2 2 HClO HClO3 3HClOHClO4 4 卤化银的溶解性和稳定性规律：卤化银的溶解性和稳定性规律：AgFAgF易溶于水易溶于水,其余均难溶于水和稀硝酸其余均难溶于水和稀硝酸,AgCl,AgCl、AgBrAgBr、AgIAgI颜颜色逐渐加深，分别为白色、浅黄色、黄色色逐渐加深
23、，分别为白色、浅黄色、黄色 均具有感光性，且逐渐增强均具有感光性，且逐渐增强CaXCaX2 2（除（除CaFCaF2 2）均易溶于水）均易溶于水本讲稿第三十六页，共三十九页特殊性特殊性1 1、氟元素无正价，无含氧酸氟元素无正价，无含氧酸。2 2、F F2 2能与某些能与某些稀有气体反应稀有气体反应，能置换出，能置换出水中的氧。在水溶液中不能从其他卤化水中的氧。在水溶液中不能从其他卤化物中置换出相应的卤素单质物中置换出相应的卤素单质3 3、氢氟酸为弱酸，但能腐蚀玻璃。氢氟酸为弱酸，但能腐蚀玻璃。4 4、BrBr2 2是唯一的一种常温下呈液态的非金属是唯一的一种常温下呈液态的非金属单质，易挥发；单质，易挥发；I I2 2易升华，遇淀粉溶液变易升华，遇淀粉溶液变蓝色蓝色本讲稿第三十七页，共三十九页H2S、SO2、Na2SO3、Fe2+等等NaOH等强碱溶液、较活泼金属、等强碱溶液、较活泼金属、AgNO3等盐溶液等盐溶液能使溴水褪色的无机物能使溴水褪色的无机物本讲稿第三十八页，共三十九页氯及其化合物的转化关系图氯及其化合物的转化关系图 本讲稿第三十九页，共三十九页