氯及其化合物 - 高中化学互动课件样例

Cl Cl Cl₂ · 黄绿色气体
人教版化学必修一 · 第二章第二节
氯及其化合物
Chlorine and its Compounds
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02
氯及其化合物
从结构 → 性质 → 制备 → 检验 → 应用
氯元素的发现史
从实验室到工业原料
1774
瑞典化学家舍勒用软锰矿与浓盐酸反应首次制得氯气
1810
英国化学家戴维确认它是一种新元素,命名为 chlorine
化合态
自然界中 Cl 主要以
NaCl、KCl、MgCl₂ 存在于海水与盐湖
游离态
仅存在于火山喷口的少量气体中
💡 "chlorine" 来自希腊语 χλωρός(khlōros),意为"黄绿色"——正是氯气的颜色。
氯气的物理性质
一看 · 二闻 · 三掂量
Cl₂ 黄绿色气体
颜色 · 黄绿色气体
气味 · 刺激性气味,有毒(闻时用手扇气)
密度 · 比空气(M=71 > 29),向上排空气法收集
溶解性 · 能溶于水,常温下 1 体积水约溶 2 体积 Cl₂
状态 · 常温为气体;加压、降温易液化为液氯(纯净物)
真实世界中的 Cl₂ · 黄绿色气体
📷 百度百科
高浓度氯气的颜色
高浓度氯气的黄绿色外观
实拍:高浓度 Cl₂ 呈典型黄绿色
来源:百度百科 · 氯气 2026-04-10
📷 百度百科
实验室中的氯气瓶
盛有氯气的玻璃瓶
玻璃瓶内可见淡黄绿色 Cl₂ 气体
来源:百度百科 · 氯气 2026-04-10
氯原子的结构 → 强氧化性
"结构决定性质"
+17 Cl 7 e⁻ 最外层 得 1 e⁻ → Cl⁻
电子排布 · 2, 8, 7  —— 最外层 7 个电子
得失倾向 · 只需得 1 个电子 即可达到 8 电子稳定结构,非常容易得电子
化学性质 · 表现出强氧化性,典型非金属
常见反应 · 与金属非金属都能反应
💡 变价金属与 Cl₂ 反应一般生成高价态氯化物(如 FeCl₃、CuCl₂)
氯气与金属的反应 · 总览
Cl₂ 是"烟雾大师"——不同金属产生不同颜色的烟
Na · 钠
+ Cl₂ →
白烟 NaCl
Fe · 铁
+ Cl₂ →
棕褐色烟 FeCl₃
Cu · 铜
+ Cl₂ →
棕黄色烟 CuCl₂
⚠️ 反应条件都是点燃加热;与变价金属 Fe、Cu 反应时一律生成高价态氯化物。
👉 下面 3 页分别详细演示每个反应
反应 ① Na + Cl₂
金属钠的燃烧
剧烈燃烧 · 产生白烟
现象 · 钠在氯气中剧烈燃烧,发出黄色火焰,产生白烟
化学方程式
2Na + Cl₂ ━点燃→ 2NaCl
产物 · NaCl(白色固体,即食盐)
关键判断 · "烟"是固体小颗粒,不是"雾";"雾"才是液滴
🎬 演示视频 · 钠在氯气中燃烧
🎬 网络视频
3-1 钠在氯气中燃烧
课本实验演示:观察黄色火焰白烟(NaCl 颗粒)
来源:bilibili · 老沈化学 抓取于 2026-04-10
反应 ② Fe + Cl₂
铁丝在氯气中燃烧
剧烈燃烧 · 棕褐色烟
现象 · 铁丝剧烈燃烧,产生棕褐色烟
化学方程式
2Fe + 3Cl₂ ━点燃→ 2FeCl₃
产物 · FeCl₃(棕黄色)——铁表现 +3 价
重要结论
① Cl₂ 是强氧化剂,能把 Fe 氧化到最高价 +3
② 与稀盐酸对比:Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑(+2 价)
反应 ③ Cu + Cl₂
铜丝在氯气中燃烧
溶水蓝色 棕黄色烟
现象 · 铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色烟
化学方程式
Cu + Cl₂ ━点燃→ CuCl₂
产物溶水 · CuCl₂ 溶于少量水呈绿色,溶于较多水呈蓝色
规律小结
Cl₂ + 变价金属 → 高价氯化物
反应 ④ Cl₂ + H₂ · 非金属反应
"苍白色火焰 + 瓶口白雾"
H₂ 导入 苍白色火焰 + 瓶口白雾
点燃条件下
H₂ + Cl₂ ━点燃→ 2HCl
现象:苍白色火焰;瓶口有白雾(HCl 遇空气中水汽)
光照条件下
H₂ + Cl₂ ━光照→ 爆炸(剧烈反应)
现象辨析
"烟"是固体小颗粒;"雾"是小液滴
HCl 气体遇水汽 → 盐酸小液滴 = 白雾
结论 · Cl₂ 能与很多非金属(H₂、P、S…)直接化合,体现其强氧化性
反应 ⑤ Cl₂ + H₂O · 氯水的生成
部分反应 · 是可逆反应
氯水 浅黄绿色 新制氯水 · 现用现配
化学方程式
Cl₂ + H₂O HCl + HClO
HClO · 次氯酸
· 弱酸,酸性比碳酸还弱
· 具有强氧化性(漂白、杀菌)
· 不稳定:2HClO ━光→ 2HCl + O₂↑
新制氯水 · 外观 · 浅黄绿色,有刺激性气味
应用 · 自来水消毒;漂白(有色物质永久褪色)
新制氯水 vs 久置氯水

🌿 新制氯水

颜色 · 浅黄绿色
主要成分
3 分子:Cl₂、HClO、H₂O
4 离子:H⁺、Cl⁻、ClO⁻、OH⁻
性质 · 兼具酸性 + 氧化性 + 漂白性
使用 · 见光分解,必须现用现配,棕色瓶避光保存

⏳ 久置氯水

颜色 · 无色
主要成分
2 分子:H₂O
2 离子:H⁺、Cl⁻
实质 · 几乎就是稀盐酸
原因
2HClO ━光→ 2HCl + O₂↑
HClO 慢慢分解耗尽,Cl₂ 持续消耗
反应 ⑥ Cl₂ + 碱
工业制备漂白剂 · 尾气吸收

💧 NaOH 溶液

方程式
Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O
用途 · 实验室尾气吸收(Cl₂ 有毒不能排入空气)
产品 · 含 NaClO 的溶液 = "84" 消毒液(漂白液)

🔆 Ca(OH)₂ 悬浊液

方程式
2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ = Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2H₂O
产品 · 混合物 → 漂白粉
有效成分 Ca(ClO)₂
漂白原理 · Ca(ClO)₂ + CO₂ + H₂O → CaCO₃ + 2HClO(生成 HClO 才能漂白)
氯气的实验室制法 · 全流程
MnO₂ + 浓 HCl → Cl₂
① 发生
固液加热
② 除 HCl
饱和食盐水
③ 除 H₂O
浓 H₂SO₄
④ 收集
向上排空气法
⑤ 验满
湿润淀粉 KI 试纸变蓝
⑥ 尾气处理
NaOH 溶液吸收
🔑 核心反应:MnO₂ + 4HCl(浓) ━Δ→ MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O
⚠️ 必须是盐酸;稀盐酸不反应(氧化性不足)
实验室制 Cl₂ · 装置详解
MnO₂ +浓HCl 饱和NaCl 浓H₂SO₄ Cl₂ 向上排空气 NaOH吸收 ① 发生 ② 除HCl ③ 干燥 ④ 收集 ⑤ 尾气处理
① 发生 · 固液加热型(MnO₂ 固体 + 浓 HCl)
② 除 HCl · 饱和食盐水
Cl₂ 在饱和 NaCl 中溶解度很小,HCl 易溶
③ 干燥 · 浓 H₂SO₄
注意:浓 H₂SO₄ 不氧化 Cl₂(Cl₂ 本就高氧化性)
④ 收集 · 向上排空气法(Cl₂ 密度大于空气)
⑤ 验满 · 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口,变蓝即满
原理:Cl₂ + 2KI = 2KCl + I₂(I₂ 使淀粉变蓝)
⑥ 尾气 · NaOH 溶液吸收,防止污染空气
氯离子 Cl⁻ 的检验
"白色沉淀 · 稀硝酸不溶"
AgCl↓ 白色沉淀 不溶于稀 HNO₃ AgNO₃
操作步骤
1️⃣ 取少量待测液于试管
2️⃣ 先滴入少量稀 HNO₃(排除 CO₃²⁻ 等干扰)
3️⃣ 再滴入少量 AgNO₃ 溶液
现象与结论 · 若产生白色沉淀,证明含 Cl⁻
离子方程式
Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓
为什么先加稀 HNO₃?
排除 CO₃²⁻、SO₃²⁻ 等干扰(它们与 Ag⁺ 也生成白色沉淀,但会被稀 HNO₃ 溶解)
必背方程式 · 填空练习
1️⃣ 氯气与钠: 2Na + Cl₂ ━点燃→ 2NaCl (白烟
2️⃣ 氯气与铁: 2Fe + 3Cl₂ ━点燃→ 2FeCl₃ (棕褐色烟
3️⃣ 氯气与水: Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO
4️⃣ 氯气与氢氧化钠(尾气处理): Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O
5️⃣ 制漂白粉: 2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ = Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2H₂O
6️⃣ 实验室制 Cl₂: MnO₂ + 4HCl(浓) ━Δ→ MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O
💡 点击任一填空也可单独揭示
选择题 · 辨析判断
📝 题目 1:下列关于新制氯水的叙述中,正确的是( )
📝 题目 2:下列做法能达到实验目的的是( )
📝 题目 3:检验某溶液中是否含 Cl⁻,应选用的试剂和顺序是( )
🎮 小游戏 ① · 现象侦探
看到下面的现象,判断是哪个反应
🟡 发出黄色火焰
产生白烟
🟤 产生棕褐色的烟
产物 +3 价氯化物
🟧 产生棕黄色
溶于水呈蓝色
🕯️ 苍白色火焰
瓶口白雾
🌿 浅黄绿色溶液
可逆反应
🧺 生成漂白粉
有效成分 Ca(ClO)₂
💡 已答 0 / 6 题
🎮 小游戏 ② · 氯水"三分子四离子"
判断下面每种粒子是否存在于新制氯水中
🟢Cl₂ 分子
💧HClO 分子
🚫HCl 分子
HCl 在水中完全电离
H⁺ 离子
ClO⁻ 离子
OH⁻ 离子
水的电离,极少
💡 已答 0 / 6 题
真实应用 · 氯化学在生活中
📷 百度百科
84 消毒液
84 消毒液产品瓶
有效成分 NaClO · 对应反应:Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O
来源:百度百科 · 84消毒液 2026-04-10
📷 百度百科
漂白粉(Ca(ClO)₂ + CaCl₂)
漂白粉白色粉末样品
白色粉末 · 有效成分 Ca(ClO)₂ · 对应反应:2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ → Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2H₂O
来源:百度百科 · 漂白粉 2026-04-10
💡 "84" 的由来 · 北京地坛医院1984 年研制而得名;最初用于肝炎病毒灭活,如今广泛用于家庭/医院/公共场所消毒。漂白粉遇空气中 CO₂ + H₂O → 释放 HClO,凭强氧化性完成漂白与杀菌。
本节小结 · 知识网络
从结构出发,一链到底
原子结构
2,8,7
强氧化性
Cl₂ 化学性质
与金属
Na/Fe/Cu
·
与非金属
H₂
·
与水
HCl+HClO
·
与碱
NaOH / Ca(OH)₂
实验室制法
MnO₂ + 浓HCl
发生→除杂→干燥→收集→验满→尾气
Cl⁻ 检验
AgNO₃ + 稀HNO₃ → AgCl↓
🔑 一句话记住:结构(最外层 7e⁻)→ 性质(强氧化性)→ 制备(浓 HCl + MnO₂)→ 检验(AgNO₃)→ 应用(消毒漂白
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