第四章 第二节富集在海水中的元素——氯
新课程高中化学《必修1》
浩瀚的海洋 资源的宝库
海水中含盐3%，主要为氯化钠；
还含有氯化镁、硫酸镁等。
氯在自然界中以化合态存在（主要是NaCl）。
结构决定性质
氯原子结构
Cl
Cl－
得 e－
氯原子
氯离子
得到一个电子
易得电子
思考与交流：
游离态的氯是以氯原子还是氯分子的形式存在？试从原子的结构分析。
一、活泼的黄绿色气体—氯气
氯气的发现和确认：
舍勒 【瑞典】公元1742一1786
舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。
双原子分子Cl2
京沪高速公路淮安路段液氯的泄漏
新华网报道:2005年3月29日，京沪高速公路淮安路段一辆满载液氯的液罐车和对面来车相撞 ,大量液氯外泄。据目击者描述 : “一股黄绿色的气体就像探照灯光一样，‘唰’地射向空中，并有刺鼻的味道，眼睛也熏得睁不开 。”
事发后消防队员不断地用水枪喷射，但还是造成350 人中毒进医院救治, 28人中毒死亡，附近居民采取应急措施，疏散到高坡上。
颜色
状态
气味
溶解性
密度
毒性
（一）氯气的物理性质
物理性质
黄绿色
气体
密度比
空气大
在水中溶解度不大（1：2）
有刺激
性气味
有毒
较低(易液化)
在实验室里闻氯气时，必须十分小心，应该用手在瓶口轻轻地扇动，仅使极少量的氯气飘入鼻孔。当闻其它的气体气味时，也应该采用这种方法。
不能用排水集气法
收集氯气
Cl2
2
2
易断裂
易得电子
分子结构不稳定
原子结构不稳定
化学性质活泼
结构决定性质
Cl
Cl -
（二） 化学性质
试从原子结构的特点推测氯气应该具有什么样的化学性质？
当氯气参加反应时：非常活泼，体现强氧化性
1.与金属反应
（1）钠与氯气反应
现象：金属钠在氯气中剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量的白烟，生成白色固体
（二） 化学性质
在通常情况下，干燥氯气不与铁反应，所以可用钢瓶盛装和运输液氯。
注意：不生成 FeCl2。与变价金属反应，均生成金属的高价态化合物
演示实验 铁丝在氯气中燃烧
现象：红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕黄色的烟； 溶于水后溶液呈黄色。
（2）铁与氯气反应
（二） 化学性质
（3）铜与氯气反应
现象：金属铜在氯气中燃烧，产生大量的棕黄色的烟，加水溶解得蓝绿色溶液。
（二） 化学性质
小结
①氯气具有很强的氧化性，属于氧化剂，而金属属于还原剂。
②金属+氯气→金属氯化物（盐）
成盐元素——卤素
2.与非金属反应
演示实验4-3
现象：氢气在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口呈白雾状。

生成的HCl极易溶于水，
与空气中的水蒸气结合形成
的盐酸（氢氯酸）小液滴。
2.与非金属反应
在点燃（或光照）下氯气均能与氢气反应
演示实验
实验证明，在一定条件下，Cl2还能与P、S、C等非金属直接化合。
2.与非金属反应（与H2反应）
思考与交流
通过氢气在氯气中燃烧的实验，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？
①燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。
②燃烧的本质是氧化还原反应，所有发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。
定义：任何发光发热的剧烈的化学反应叫燃烧。
课堂练习
1.下列叙述正确的是（ ）
A.氯原子和氯离子的化学性质相同。
B.氯离子比氯原子多一个电子。
C.氯气有毒，氯离子也有毒。
D.氯气和氯离子都呈黄绿色。
B
课堂练习
2.下列氯化物中，不能直接利用金属与氯气反应得到的是（ ）
A.氯化铁 B.氯化铜
C.氯化镁 D.氯化亚铁
D
课堂练习
3．关于氯气的叙述中，下列正确的是（ ）
A．氯气是能够与金属反应，不能与非金属
反应
B．氯气在自然界中既可以以化合态存在，
也可以以游离态存在
C．氯气不能溶解于水，所以可用排水法收
集氯气
D．氯气、液氯是同一种物质，只是状态不
同，都属于纯净物
D
课堂练习
D
4．下列关于对燃烧现象的认识中，不正确的是（ ）
A．燃烧一定是氧化还原反应
B．燃烧一定发光放热
C．燃烧一定是化学反应
D．燃烧一定有氧气参与
3.氯气与水的反应（溶于水中的
部分Cl2与水发生反应
次氯酸（HClO）的性质
一元弱酸（酸性比碳酸还弱），强氧化性（杀菌、消毒），漂白性，不稳定易分解
次氯酸可以消毒、杀菌、具有漂白性、见光易分解都源于其+1价的氯的强氧化性
氯气的化学性质
3. 与水反应

实验

向一支充满
氯气的试管中加
入少量水，迅速
塞紧塞子，充分
振荡。
溶液有点发黄
上部空间气体颜色变浅
氯气能溶于水，但溶解度不大
氯水中有游离态的氯
现象：
结论：
氯气的化学性质
3. 与水反应

实验

用玻棒蘸取
氯水滴在蓝色石
蕊试纸上。
滴有氯水的试纸中间变白
外围变红
含有能使有色物质褪色的物质
有酸生成
Cl2 + H2O =
次氯酸
思考： 氯水中哪种物质具有漂白作用？怎样用实验证明？
+ HClO
HCl
氯气的化学性质
3. 与水反应

实验

取两条蓝色
石蕊试纸分别放
入装有氯气和装
有氯水的集气瓶
中。
放入氯气中，蓝色石蕊试纸不褪色
放入氯水中，蓝色石蕊试纸褪色。
Cl2 + H2O = HCl + HClO
次氯酸
结论：
氯气无漂白作用
现象：
次氯酸有漂白作用
氯气的化学性质
3. 与水反应

思考
液氯和氯水

有何区别 ？
液氯是纯净物 ，只含有氯分子
氯水是混合物
Cl2 + H2O = HCl + HClO
次氯酸
氯水中主要含有：Cl2, H2O 、HClO, H+, Cl- 等微粒
还含有ClO－ 和 OH－
怎样证明氯水分解放出的气体是氧气？
氯水长时间放置后，颜色
有何变化？组成上有何变化？
氯水颜色变浅
盐酸成份增多
液氯与氯水的区别？新制氯水与久置氯水的区别？
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
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
只有Cl2分子
实验室中使用的氯水只能现配现用,并盛放在棕色试剂瓶中
只有酸性
根据氯气与水的反应原理,推测氯气与NaOH能否发生反应?若反应,其产物是什么?
4、氯气与碱反应
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
有效成分:NaClO
2 Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂白粉、漂粉精
漂白液
有效成分:Ca(ClO)2
氯气化学性质
氯气的化学性质
4. 与碱反应

实验

将滴有酚酞
的氢氧化钠溶液
滴入充满氯气的
集气瓶中，振荡
气体颜色消失
溶液红色褪去
Cl2 + H2O = HCl + HClO
现象：
反应：
HCl + NaOH = NaCl + H2O
HClO+ NaOH = NaClO + H2O
Cl2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O
次氯酸钠
4、氯气与碱反应
氯气跟碱反应的化学方程式有规律吗？
日常 Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
工业 Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO
漂白原理：
(反应原理：强酸制取弱酸）
氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是因反应生成的HClO
漂白粉失效原理
思
考
为什么不直接用次氯酸作漂白剂？
次氯酸不稳定，次氯酸盐较稳定。
怎样保存漂白粉？
密封，保存于干燥处。
漂白性的比较
名称
原理
实质
程度
范围
过氧化钠
氯 水
将有色的色素
氧化为稳定的
无色物质
氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无色物质
氧化作用
氧化作用
永久性
永久性
漂白大多数有色物质
漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液褪色
活性炭
吸附有色
色素
物理吸附
1. 把氯气通入紫色石蕊试液中，出现的现象是
（A）溶液变红色 （B）溶液变蓝色
（C）溶液不变色 （D）溶液先变红后褪色（E）溶液先褪色后变红
解析：Cl2通入石蕊试液中，先与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸使石蕊试液变红（速度较快），而次氯酸有强氧化性，能把有色物质氧化成无色（速度较慢），故选（D）
（D）
2. 用自来水养鱼之前，应先将盛有自来水的鱼缸放在阳光下晒一段时间，主要目的是（ ）
（A）除去水中的HClO （B）紫外线杀菌消毒
（C）增加水中含氧量 （D）提高水温
解析：自来水用氯气消毒，因此水中含有次氯酸，次氯酸对生物不利，光照可使次氯酸分解，选（A）。
（D）
A
课堂练习
次氯酸钙能与碳酸反应生成次氯酸，证明次氯酸的酸性
比碳酸弱，次氯酸是弱酸。
3. 次氯酸是一种强氧化剂，能杀死水里的细菌，能使

染料和有机色质褪色。它是强酸还是弱酸？怎样证明？
课堂练习
思路：强酸和弱酸的盐反应能生成弱酸和强酸的盐
自然界有氯气存在吗？为什么？
氯气是一种活泼非金属，
能与大多数金属反应，
能与非金属反应，
能与水反应，
能与碱反应，
所以，自然界中没有氯气
存在。
(三)氯气的用途
阅读课本相关文字,联系氯气的性质归纳氯气的用途及使用氯气的注意事项。
氯气的制取
H
G
F
E
－1
－1
0
＋4
＋2
分液漏斗
连接顺序：
要用浓盐酸
用向上排气法收集
用氢氧化钠溶液吸收
固液反应，需加热
氯气的制取
已知氯气在饱和食盐水中的溶解度不大，欲收集 纯净干燥
的氯气而且不造成空气污染，下列装置的连接顺序是：
C
D
A
H
G
F
B
E
除去氯化氢
干燥氯气
收集氯气
吸收氯气
制取氯气
气体净化
洗气瓶
考考你的智慧
20克 36.5%的浓盐酸与足量的二氧化锰加热反应，能生成多少克氯气？
解： 设能生成氯气的质量为 x
MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
146
71
20×36.5%g
x
20×36.5%×71
146
x =
= 3.6g
答：能生成氯气3.6 克
此答案对吗？为什么？
不对！随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，反应就
停止了，故生成的氯气必少于3.6克。
二、氯离子（Cl-)的检验
有关反应的离子方程式是：
Ag+ + Cl– == AgCl 
2Ag+ + CO32- == Ag2CO3 
Ag2CO3 + 2H+ == 2Ag+ + CO2 + H2O
某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，则可确定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？
在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl-。
(2)方法和结论：
(1)试剂:AgNO3溶液、稀硝酸
或 在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有Cl-。
小 结
？
氟 F 9
氯 Cl 17
溴 Br 35
碘 I 53
砹 At 85
卤素的原子结构
三、成盐元素—卤素
卤素原子结构有何相似点和不同点？由此推测它们化学性质有何相似性和递变性？
最外层7个电子
易得一个电子，
核电荷数递增
电子层数递增
原子半径依次增大
得电子能力逐渐减弱
原子结构
性质
决定
具氧化性
氧化性逐渐减弱
Br2＋ H2O=====HBr＋HBrO
反应越来越难以发生
2F2＋2H2O=====4HF＋O2 （特例）
Cl2 ＋H2O=====HCl＋HClO
1.卤素与水反应
通式：X2 ＋ H2O=====HX＋HXO（X:Cl、Br、I）
I2 ＋H2O=====HI＋HIO
2.卤素间的相互置换
1. Cl2＋ 2Br－ ===== 2Cl－＋Br2


2. Cl2＋ 2I－ ===== 2Cl－＋I2

3. Br2+ ２I－ ===== ２Br－＋I2
思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－的还原性强弱顺序
结论： 氧化性：Cl2＞Br2＞I2
还原性：Ｉ－＞Ｂｒ－＞Ｃｌ－
Cl-、Br-、 I-的检验
试剂：硝酸银和稀硝酸
反应：Ag++ Cl-=AgCl↓ 白色沉淀
Ag++ Br-=AgBr↓ 浅（淡）黄色沉淀
Ag++l-=AgI↓黄色沉淀