高中化学必修一富集在海水中的元素-氯(课堂PPT).ppt

第二节第二节富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯1 1 0.9%0.9%的生理盐水的生理盐水生理盐水又名为生理盐水又名为0.9%0.9%氯化钠氯化钠注射液。人体体液中的注射液。人体体液中的NaNa+、ClCl-对于调节体液的物理和化对于调节体液的物理和化学特性，保证体内正常的生学特性，保证体内正常的生理活动和功能发挥重要的作理活动和功能发挥重要的作用。用。2 2 氯元素是最重要的氯元素是最重要的成盐元素成盐元素，主要以主要以NaClNaCl的形式存在于海水和陆的形式存在于海水和陆地的盐矿中。据推测，海洋中含盐地的盐矿中。据推测，海洋中含盐3%3%，主要为，主要为NaClNaCl，此外因还有，此外因还有MgClMgCl2 2、MgSOMgSO4 4等盐类，致使海水既咸又苦，等盐类，致使海水既咸又苦，不能直接饮用。海洋是包括不能直接饮用。海洋是包括NaClNaCl在在内的巨大的资源宝库。内的巨大的资源宝库。如果将海洋如果将海洋中的盐全部提取出来，铺在地球的中的盐全部提取出来，铺在地球的陆地上，可使陆地平均升高陆地上，可使陆地平均升高150m150m。3 3长芦盐场我国海盐产量最大的盐场，主要长芦盐场我国海盐产量最大的盐场，主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸，其中分布于河北省和天津市的渤海沿岸，其中以塘沽盐场规模最大，年产盐以塘沽盐场规模最大，年产盐119119万吨。万吨。4 4以以NaClNaCl为主要成分的食盐，至今为主要成分的食盐，至今仍是人类惟一必须的食用盐。仍是人类惟一必须的食用盐。5 5 第一次世界大战时的第一次世界大战时的19151915年年4 4月月2222日，日，德军与英法联军在比利时的伊普尔对峙。德军与英法联军在比利时的伊普尔对峙。黎明时分，英法联军前线的士兵突然听到黎明时分，英法联军前线的士兵突然听到一阵剧烈地爆炸声，紧接着看到一股阴森一阵剧烈地爆炸声，紧接着看到一股阴森森的森的黄绿色气体黄绿色气体逐渐逐渐从空中降落从空中降落下来。很下来。很快，战壕里的士兵们感觉双眼受到了强烈快，战壕里的士兵们感觉双眼受到了强烈地地刺激，咳嗽刺激，咳嗽响成一片，数百名英法战士响成一片，数百名英法战士窒息死亡窒息死亡，数千名士兵，数千名士兵双目失明双目失明。这就是。这就是战争史上的第一次化学战，从此，化学战战争史上的第一次化学战，从此，化学战作为最邪恶的战争被写入了人类战争的史作为最邪恶的战争被写入了人类战争的史册。这种气体就是我们研究的氯气。册。这种气体就是我们研究的氯气。历史事件历史事件6 6重庆发生氯气泄漏爆炸事故重庆发生氯气泄漏爆炸事故 重庆天原化工总厂发生氯气泄漏事件重庆天原化工总厂发生氯气泄漏事件 氯气的化学活泼性使氯气的化学活泼性使得它的毒性很强，可损得它的毒性很强，可损害全身器官和系统。害全身器官和系统。氯气还对皮肤、衣物等具氯气还对皮肤、衣物等具有有 强烈腐蚀、损毁作用强烈腐蚀、损毁作用 能破坏环境、能剿灭触及的能破坏环境、能剿灭触及的所有生命所有生命所有植物和动所有植物和动物，尤其是动物致死率几乎物，尤其是动物致死率几乎100%100%，只有天上能高飞的鸟，只有天上能高飞的鸟勉强得逃脱。勉强得逃脱。液氯是纯氯气加压液氯是纯氯气加压后液化所得后液化所得 7 7京沪高速公路淮安段京沪高速公路淮安段车祸发生液氯泄漏事车祸发生液氯泄漏事故共造成人因氯故共造成人因氯气中毒死亡，给当地气中毒死亡，给当地群众生命财产造成巨群众生命财产造成巨大损失。大损失。农田被氯气熏黄农田被氯气熏黄8 8一、活泼的黄绿色气体一、活泼的黄绿色气体氯气氯气 舍勒发现氯气是在舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在年，当时他正在研究软锰矿研究软锰矿(二氧化锰二氧化锰)，当他使软锰矿与浓，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感使舍勒感到极为难受，但是当他确信自己制得了一种到极为难受，但是当他确信自己制得了一种新气体后新气体后,他又感到一种由衷地快乐。他又感到一种由衷地快乐。直到直到1810年，戴维经过大量实验研究，年，戴维经过大量实验研究，确认这种气体是由一种化学新元素组成的。确认这种气体是由一种化学新元素组成的。（从（从1774年舍勒发现氯气以后，到年舍勒发现氯气以后，到1810年年,许多科学家许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直先后对这种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直被当作一种化合物。）他将这种元素命名为被当作一种化合物。）他将这种元素命名为chlorine，这个名称来自希腊文，有这个名称来自希腊文，有绿色绿色的意思。我国早年的译的意思。我国早年的译文将其译作文将其译作绿气绿气,后改为氯气。后改为氯气。9 91.1.你从这一史实得到什么启示？你从这一史实得到什么启示？2.2.2.2.写出舍勒发现氯气的化学反应方程式。写出舍勒发现氯气的化学反应方程式。3.3.根据史料，总结出氯气有哪些物理性质。根据史料，总结出氯气有哪些物理性质。MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O任何事物都有两面性；正确使用化学物质任何事物都有两面性；正确使用化学物质和化学技术至关重要；科学发展具有局限和化学技术至关重要；科学发展具有局限性，科学和技术是在实践和探索中不断发性，科学和技术是在实践和探索中不断发展进步的。展进步的。1010 1 1、氯气的物理性质、氯气的物理性质(1)(1)黄绿色气体黄绿色气体(2)(2)有刺激性气味、有毒有刺激性气味、有毒(3)(3)密度比空气大密度比空气大向上排空气法收集向上排空气法收集(4)(4)易液化易液化加压液化，贮存在钢瓶加压液化，贮存在钢瓶(5)(5)能溶于水（常温常压下，能溶于水（常温常压下，1 1体积水约体积水约 溶解溶解2 2体积的氯气体积的氯气,1,1：2 2）1111 用手轻轻地在瓶口扇动，使用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔极少量的氯气飘进鼻孔闻氯气的方法：闻氯气的方法：1212易液化的气体：易液化的气体：氯气氯气101KPa、-34.6SO2 101KPa、-10；NH3 101KPa、-33.351313ClCl 得得1e_2、氯原子结构、氯原子结构1）、氯气为双原子分子。）、氯气为双原子分子。2）、氯气具有很强的氧化性，氯元素具有）、氯气具有很强的氧化性，氯元素具有很强的非金属性。很强的非金属性。3）、化合价：）、化合价：-1，0，+1，+3，+5，+74）、存在形态：化合态）、存在形态：化合态NaCl1414铁与氯气反应铁与氯气反应铁丝剧烈燃烧，产生铁丝剧烈燃烧，产生棕褐棕褐色的色的烟烟。钠与氯气反应钠与氯气反应剧烈燃烧，火焰呈剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成色，生成白色白色晶体。晶体。2Na +Cl2 =2 NaCl 点燃2Fe +3 Cl2 =2 FeCl3(1)氯气与金属反应氯气与金属反应3.氯气的化学性质氯气的化学性质点燃点燃在常温下，液氯（在常温下，液氯（ClCl2 2）与铁不反应，故干燥）与铁不反应，故干燥的液氯一般保存在钢瓶中。的液氯一般保存在钢瓶中。1515反应规律：反应规律：它和变价金属反应时它和变价金属反应时生成高价生成高价金属的氯化物金属的氯化物FeCl3和和CuCl2能用它们的金属能用它们的金属与盐酸反应制取吗？与盐酸反应制取吗？铜丝与氯气反应铜丝与氯气反应 铜丝剧烈燃烧，产生铜丝剧烈燃烧，产生棕黄色棕黄色的烟，产物的烟，产物溶于水后，溶液呈溶于水后，溶液呈蓝绿色蓝绿色。Cu +Cl2 =CuCl2点燃点燃1616例例2：怎样制取：怎样制取FeCl2？Fe+2HCl FeCl2+H2例例1：下列化合物中，不能由氯气和相应的金属直：下列化合物中，不能由氯气和相应的金属直接反应来制取的是接反应来制取的是 A.FeCl3 B.CaCl2 C.FeCl2 D.KCl（C）1717(2)(2)氯气与非金属反应氯气与非金属反应 氯气与氢气反应（实验氯气与氢气反应（实验4-3）现象现象:纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出出苍白色火焰苍白色火焰，放出大量的热，瓶口有大量，放出大量的热，瓶口有大量白雾白雾产生。产生。点燃点燃氢气和氯气的混合气体氢气和氯气的混合气体 光照或点燃后发生光照或点燃后发生爆炸爆炸。H2+Cl22HClH2+Cl22HCl光照光照1818现象现象：产生大量白色烟雾：产生大量白色烟雾 2P+5Cl2 2PCl5（白烟）（白烟）点燃点燃2P+3Cl2 2PCl3（白雾）（白雾）点燃点燃+3-1+5-1与与P的反应的反应强氧化性强氧化性实验证明，在一定条件下，实验证明，在一定条件下，Cl2还能还能与与P、S、C等非金属直接化合。等非金属直接化合。1919思考与交流思考与交流通过通过H2在在Cl2中燃烧的实验中燃烧的实验,你你对燃烧的条件及其本质有什对燃烧的条件及其本质有什么新的认识么新的认识?燃烧燃烧：任何任何发光发热发光发热的的剧烈剧烈的的化学反应化学反应叫叫做燃烧。燃烧不一定要有氧气参加，燃烧做燃烧。燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是的本质是氧化还原反应氧化还原反应。2020实验：把一朵红花投入刚刚制得的氯气中，实验：把一朵红花投入刚刚制得的氯气中，再把另一朵用水湿润后投入到再把另一朵用水湿润后投入到氯气中氯气中现象：干燥的红花没有褪色，湿润的现象：干燥的红花没有褪色，湿润的红花褪色了。红花褪色了。结论：结论：氯气与水反应生成了具有漂白氯气与水反应生成了具有漂白性的新物质。性的新物质。(3)(3)氯气与水反应氯气与水反应2121 氯气能溶于水（常温常压下，氯气能溶于水（常温常压下，1 1体体积水约溶解积水约溶解2 2体积的氯气体积的氯气），），氯气的氯气的水溶液叫氯水。氯水因为溶有氯气而水溶液叫氯水。氯水因为溶有氯气而呈现呈现黄绿色黄绿色。Cl2+H2OHCl+HClO Cl2+H2O H+Cl-+HClOCl2既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂2222次氯酸的性质：次氯酸的性质：3、强氧化性强氧化性 漂白作用漂白作用1、弱酸性、弱酸性2、不稳定易分解、不稳定易分解光照光照2HClO 2HClO2 可用于自来水的杀菌、消毒，可用做可用于自来水的杀菌、消毒，可用做漂白剂。漂白剂。酸性：酸性：H2CO3HClO水溶液中部分电离。水溶液中部分电离。2323液氯与氯水的区别？新制氯水与久置氯水的区别？液氯与氯水的区别？新制氯水与久置氯水的区别？液氯液氯氯水氯水分分类类成成分分性性质质纯净物纯净物混合物混合物分子：分子：离子：离子：ClCl2 2 ，HClOHClO，H H2 2O OH H+Cl Cl ClO ClO OHOH-(少量少量)分子：分子：H H2 2O O离子：离子：H H+，ClCl OH-(少量少量)新制新制有氧化性，无有氧化性，无酸性和漂白性酸性和漂白性有酸性，强氧化性，有酸性，强氧化性，能漂白，消毒，光照能漂白，消毒，光照时时HClOHClO分解分解久置久置只有只有ClCl2 2实验室中使用的氯水只能现配现用实验室中使用的氯水只能现配现用,并盛放在并盛放在棕色棕色试剂瓶中试剂瓶中只有酸性只有酸性24241.下列说法正确的是：下列说法正确的是：A、Cl2有毒，有毒，Cl-也有毒也有毒B、Cl和和Cl-化学性质一样化学性质一样C、Cl2和和Cl-都是黄绿色都是黄绿色D、液氯并非氯水、液氯并非氯水2.将新制的氯水缓缓滴入预先滴有酚酞的将新制的氯水缓缓滴入预先滴有酚酞的NaOH溶液中，当滴到一定量时红色完全褪去。产生这溶液中，当滴到一定量时红色完全褪去。产生这一现象的原因可能有两种：一现象的原因可能有两种：（1）是）是_(2)是是_新制氯水中的新制氯水中的HCl、HClO与与NaOH发生中发生中和反应，使和反应，使NaOH无剩余。无剩余。新制氯水中新制氯水中HClO具有漂白性，使红色溶液褪色具有漂白性，使红色溶液褪色D练习练习25253.氯水性质具有多样性，试指出下列各氯水性质具有多样性，试指出下列各现象主要是何种微粒所表现出来的性质：现象主要是何种微粒所表现出来的性质：氯水呈浅黄绿色氯水呈浅黄绿色_使湿润的紫色石蕊试纸先变红使湿润的紫色石蕊试纸先变红_后褪色后褪色_滴加滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀溶液后生成白色沉淀_Cl2Cl-HClOH+2626加入石灰石粉末逐渐溶解，并放加入石灰石粉末逐渐溶解，并放出气体出气体_往含有往含有Fe2+溶液中滴加溶液中滴加KSCN溶溶液无明显现象，再滴加氯水后呈红液无明显现象，再滴加氯水后呈红色色_。H+Cl22727（4）、与碱的反应）、与碱的反应歧化反应歧化反应Cl22NaOH NaClNaClOH2Oe-2Cl22Ca(OH)2 CaCl2Ca(ClO)22H2O2e-漂白粉漂白粉有效成分有效成分:Ca(ClO)2想一想想一想根据氯气与水的反应原根据氯气与水的反应原理理,推测氯气与推测氯气与NaOH能能否发生反应否发生反应?若反应若反应,其其产物是什么产物是什么?2828想一想想一想(4)氯气与碱反应氯气与碱反应 氯气跟碱反应的化学方氯气跟碱反应的化学方程式有规律吗？程式有规律吗？氯气氯气+碱碱 氯化物氯化物+次氯酸盐次氯酸盐+水水日常日常 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO工业工业 Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO漂白原理：漂白原理：(反应原理：强酸制取弱酸）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氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是因反应生成的应生成的HClO29292：漂白粉在空气中易失效的原因是：漂白粉在空气中易失效的原因是A.CaCl2易吸收空气中的水分易吸收空气中的水分 B.B.Ca(ClO)2见光易分解见光易分解C.C.Ca(ClO)2与空气中的水分和二氧化碳作用，生成与空气中的水分和二氧化碳作用，生成HClO D.D.Ca(ClO)2易被空气中的氧气氧化易被空气中的氧气氧化1：如图所示，：如图所示，A处通入湿润的处通入湿润的Cl2，关闭，关闭B阀时，阀时，C处的红布看不到明显现象，当打开处的红布看不到明显现象，当打开B阀后，阀后，C处红处红布条逐渐褪色，则布条逐渐褪色，则D中装的是中装的是 A浓浓H2SO4 BNaOH溶液溶液 CH2O D饱和饱和NaCl溶液溶液 ABCDABC3030（5）、氯气的实验室制法）、氯气的实验室制法原理：原理：MnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2 2e-3131注意：注意：（1）MnO2不和稀盐酸反应不和稀盐酸反应（2）浓盐酸的作用：还原性与）浓盐酸的作用：还原性与酸性（酸性（1：1）（3）Cl2（HCl）：饱和食盐水）：饱和食盐水（4）氯气收集：向上排空气法）氯气收集：向上排空气法氯气氯气有毒：尾气处理（有毒：尾气处理（NaOH）3232二、氯离子二、氯离子(Cl(Cl-)的检验的检验实验步骤：实验步骤：在在5 5支试管中分别加入支试管中分别加入2 2mLmL稀盐酸、稀盐酸、NaClNaCl溶液、溶液、NaNa2 2COCO3 3溶液、自来水、蒸馏溶液、自来水、蒸馏水水;分别滴入分别滴入5 5滴滴AgNOAgNO3 3溶液，观察现象溶液，观察现象;再分别滴入再分别滴入2 2mLmL稀硝酸，观察现象。稀硝酸，观察现象。根据自己所观察到的现象，填写表格。根据自己所观察到的现象，填写表格。3333实验现象实验现象解释或离子方程式解释或离子方程式加入加入AgNOAgNO3 3溶溶液后液后加入加入稀硝酸后稀硝酸后稀盐酸稀盐酸NaClNaCl溶溶液液NaNa2 2COCO3 3溶液溶液自来水自来水蒸馏水蒸馏水沉淀消失，沉淀消失，有气泡生成有气泡生成沉淀不消失沉淀不消失沉淀不消失沉淀不消失Cl-+Ag+=AgClCO32-+2Ag+=Ag2CO3Cl-+Ag+=AgClCl-+Ag+=AgCl沉淀不消失沉淀不消失Ag2CO3+2H+=2Ag+CO2+H2O无现象无现象无现象无现象白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀3434 某溶液中加入某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉溶液产生白色沉淀，则可确定该溶液中一定有氯离子，这淀，则可确定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？种说法对不对？在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入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，则被检液中含有溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl-。（2）方法和结论：）方法和结论：(1)试剂试剂:AgNO3溶液、稀硝酸溶液、稀硝酸或或在被检验的溶液中滴入在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液，若产溶液，若产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有中含有Cl-。小 结思考：思考：3535氟氟F9 2 7氯氯Cl1717 2 8 7 溴溴Br35碘碘 I 53砹砹At8535 2 8 18 753 2 8 18 18 785 2 8 18 32 18 71.卤卤素素的的原原子子结结构构三、成盐元素三、成盐元素卤素卤素卤素原子结构有何相似点和不同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点？由此推测它们化学性质有何相似性和递变性？性和递变性？想一想想一想3636最外层最外层7个电子个电子易得一个电子，易得一个电子，核电荷数递增核电荷数递增电子层数递增电子层数递增原子半径依次增大原子半径依次增大得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱原子结构原子结构性质性质决定具氧化性具氧化性氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱3737名称名称 反应条件反应条件方程式方程式氢化物稳定性氢化物稳定性F2 冷暗处爆炸冷暗处爆炸 H2+F2=2HF HF很稳定很稳定 Cl2 光照或点燃光照或点燃 H2+Cl2=2HCl HCl稳定稳定Br2 高温高温 H2+Br2=2HBr HBr较不稳定较不稳定I2 高温、持续加热高温、持续加热 H2+I2=2HI HI很不稳定很不稳定 缓慢进行缓慢进行 2.2.卤素与氢气的反应卤素与氢气的反应结论结论:F Cl Br I 随着核电荷数的增多，原子半径的增大随着核电荷数的增多，原子半径的增大,（1）卤素单质与）卤素单质与H2化合的难易关系：化合的难易关系：F2Cl2Br2I2(2)卤化氢的稳定性关系：卤化氢的稳定性关系：HFHClHBrHI3838Br2 H2O=HBrHBrO反应越来越难以发生2F22H2O=4HFO2（特例）（特例）Cl2 H2O=HClHClO3.卤素与水反应卤素与水反应通式：通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）I2 H2O=HIHIO39394.卤素间的相互置换卤素间的相互置换1.Cl1.Cl2 2 2Br 2Br=2Cl=2ClBrBr2 2 2.Cl2.Cl2 2 2I 2I =2Cl=2ClI I2 2 3.Br3.Br2 2+I I =BrBrI I2 2 思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及、的还原性强弱顺序结论：氧化性：氧化性：ClCl2 2BrBr2 2I I2 2 还原性：还原性：4040小 结卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的相似性。相似性。与金属反应，生成卤化物。与金属反应，生成卤化物。与氢气反应，生成卤化氢。与氢气反应，生成卤化氢。与水反应，生成卤化氢和次卤酸。与水反应，生成卤化氢和次卤酸。卤素原子结构的差异性，决定了单质化学性质的卤素原子结构的差异性，决定了单质化学性质的差异性和递变性差异性和递变性与氢反应的能力渐弱与氢反应的能力渐弱氢化物的稳定性渐弱氢化物的稳定性渐弱与水反应的能力渐弱与水反应的能力渐弱特性特性碘遇淀粉显蓝色。碘遇淀粉显蓝色。氟气和水的反应：氟气和水的反应：2F2+2H2O=4HF+O2 41415.卤素单质及其水溶液颜色卤素单质及其水溶液颜色单质单质水水F2-浅黄绿色浅黄绿色与水反应与水反应Cl2-黄黄绿绿色色浅黄绿色浅黄绿色Br2-深红棕色深红棕色橙橙黄黄色色I2-紫紫黑黑色色浅黄浅黄-褐褐（液体，易挥发液体，易挥发）（固体，易升华）（固体，易升华）42426.卤素单质及其化合物的重要特性卤素单质及其化合物的重要特性434344441某溶液中某溶液中Cl-、Br-、I-三者物质的量之比是三者物质的量之比是1：2：3，通入一定量的，通入一定量的Cl2后后，三种离子浓度，三种离子浓度n比值为比值为3：2：1，则反应的，则反应的Cl2和原溶液中和原溶液中I-的物质的量之比是（的物质的量之比是（）（A）1：2（B）1：3（C）1：4（D）1：62：甲、乙、丙三种溶液各含有一种甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-（X-为为Cl-、Br-或或I-）离子，甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为）离子，甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，溶液无明显变化，则甲、乙、丙依橙色，再加丙溶液，溶液无明显变化，则甲、乙、丙依次为（次为（）ABr-Cl-I-BBr-I-Cl-CI-Br-Cl-DCl-I-Br-BB习题：习题：454546464.向溴化钠和碘化钾的混合液中通入过量向溴化钠和碘化钾的混合液中通入过量的氯气，经加热蒸干，再灼烧，最后得到的氯气，经加热蒸干，再灼烧，最后得到的固体是（的固体是（）ANaClKClBNaBrI2KClCNaClI2KClDNaClKClI2Br2A4747