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1.2 氯气的物理性质

氯及其化合物 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 氯气在常温常压下为黄绿色、有强烈刺激性气味、密度比空气大、能溶于水且有毒的气体。

从哪来 本知识点建立在“1.1 从初中的'得氧失氧'到高中的'电子转移'”这一认知基础上,通过观察宏观物理现象,为后续理解微观电子转移及化学性质做铺垫。

为什么 氯气呈现黄绿色是因为其分子结构中的电子跃迁吸收了特定波长的可见光;具有刺激性气味且有毒是因为其分子能与呼吸道黏膜中的水反应生成强酸(HCl和HClO),破坏细胞组织;密度比空气大是因为氯气相对分子质量(71)远大于空气平均相对分子质量(29);能溶于水是因为氯气分子与水分子间存在范德华力及部分极性相互作用,但溶解度有限(1体积水约溶2体积氯气)。

适合类型:视觉型、直观思维强的学生** **讲法内容:** 直接展示一瓶收集好的氯气(强调安全演示或高质量视频)。 1. **看颜色
对比空气(无色)和氯气(黄绿色),强调“黄绿色”是氯气最显著的视觉特征,区别于氧气(无色)和氮气(无色)。 2. 闻气味:严禁直接闻!演示“扇闻法”(用手轻轻扇动瓶口,让少量气体飘入鼻孔),描述“刺激性”、“呛人”的感觉,类比“漂白水”或“游泳池”的味道,建立感官记忆。 3. 测密度:演示“排空气法收集”或“倾倒实验”(虽然氯气有毒不宜随意倾倒,但可类比二氧化碳密度大的原理,通过相对分子质量计算 $71 > 29$,得出密度大,故可用向上排空气法收集)。 4. 看溶解:演示将氯气通入水中,观察气泡减少但水变浅黄绿色,说明“能溶但不完全溶”,且溶液有颜色。
适合类型:逻辑型、喜欢数据推导的学生** **讲法内容:** 从分子量和物理状态推导性质。 1. **状态推导
氯的沸点为-34.04℃,熔点为-101.5℃。常温(25℃)远高于沸点,故为气态。 2. 颜色推导:这是实验事实,需记忆。但可对比氟气(淡黄)、溴(红棕液体)、碘(紫黑固体),指出氯气处于中间位置,颜色较浅。 3. 毒性机理:解释为什么有毒。$Cl_2 + H_2O \rightleftharpoons HCl + HClO$。HClO具有强氧化性,能杀菌但也破坏人体细胞。这就是为什么闻起来“刺激”且“有毒”。 4. 溶解度数据:给出具体数据,1体积水溶解约2体积氯气(20℃)。对比氧气(0.03体积)和二氧化碳(1体积),说明氯气溶解度中等。
适合类型:生活经验型、联想能力强的学生** **讲法内容:** 从生活场景切入。 1. **游泳池的味道
问学生“去过游泳池吗?那个味道是什么?”引导出氯气(或次氯酸分解产物)。说明氯气用于自来水消毒和泳池杀菌,因为它能杀死细菌(氧化性),但过量或高浓度对人体有害(毒性)。 2. 颜色联想:联想“黄绿色”的物体(如柠檬皮、嫩叶),帮助记忆颜色。强调它不是无色,也不是红色,是“黄中带绿”。 3. 密度联想:联想“比空气重”,所以泄漏时容易沉积在低洼处(如地下室、下水道),这也是为什么氯气泄漏事故中,低处的人更危险,逃生时应往高处跑。
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练一道
基础题
实验室收集氯气通常采用什么方法?为什么?
变式
某同学将一瓶氯气倒扣在盛有水的烧杯中,观察到水面上升了一段距离,但并未充满集气瓶,且水呈浅黄绿色。请解释这三个现象分别对应氯气的什么物理性质?
试试手自己判
检测题
下列关于氯气物理性质的描述中,正确的是( ) A. 氯气是无色无味的气体 B. 氯气密度比空气小,可用向下排空气法收集 C. 氯气能溶于水,1体积水约能溶解2体积氯气 D. 氯气在常温下是液态,加压后变为固态
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
- 选C为正确。
- 选A错误:氯气是黄绿色、有刺激性气味。
- 选B错误:氯气密度比空气大,应用向上排空气法。
- 选D错误:氯气常温下是气态,沸点-34℃,需低温或高压才液化。
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