第二节富集在海水中的元素氯.ppt
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1、第四章非金属及其化合物第四章非金属及其化合物第二节 富集在海水中的元素-氯v了解氯气的物理性质。了解氯气的物理性质。v 掌握氯的原子结构特点、化学性质。掌握氯的原子结构特点、化学性质。v认识氯水的组成和性质。认识氯水的组成和性质。v掌握氯离子的检验方法。掌握氯离子的检验方法。v认识卤素,了解其相似点及递变性。认识卤素,了解其相似点及递变性。v掌握结构掌握结构 性质性质 用途的思维方法用途的思维方法教学目标教学目标决定决定 决定决定 体现体现 体现体现 知识拓展知识拓展 :海洋生物资源 大陆架的浅海海底:石油、天然气、煤、硫、磷等 近岸带的滨海砂矿:砂、贝壳等建筑材料和金属矿产 多数海盆中:深海
2、锰结核知识拓展:知识拓展:海底矿产资源 思考与交流思考与交流1 1你对你对氯气氯气了解多少?氯气是一种了解多少?氯气是一种什么样的物质?有什么样的性质?什么样的物质?有什么样的性质?历史上第一次应用化学武器是在历史上第一次应用化学武器是在1915年年4月月22日,德国军队在比利时战场大规模使用氯气,日,德国军队在比利时战场大规模使用氯气,造成英法联军一万五千人中毒,其中五千人死造成英法联军一万五千人中毒,其中五千人死亡。亡。1.氯原子结构特点氯原子结构特点 氯元素在周期氯元素在周期表中位置?原表中位置?原子结构有何特子结构有何特点?氯元素有点?氯元素有何特性?何特性?查一查查一查想一想想一想原
3、子结构:原子结构:典型非金属性典型非金属性(强氧化性)(强氧化性)Cl得得e-Cl-一、活泼的黄绿色气体一、活泼的黄绿色气体氯气氯气17 2 8 7 化合价:化合价:-1,+1,+2,+3,+4,+5,+6,+7 得电子能力强,非金属性强得电子能力强,非金属性强舍勒舍勒(17421786)瑞典化学家。瑞典化学家。思考与交流思考与交流启示:启示:科学研究需要有正确的理论作指导,错误的理论只能浪费时间科学研究需要有正确的理论作指导,错误的理论只能浪费时间和精力。和精力。启示:启示:科学研究需要以大量事实为依据,只有大量事实才能推翻错误科学研究需要以大量事实为依据,只有大量事实才能推翻错误 的理论,
4、建立正确的理论或推动科学理论的发展。的理论,建立正确的理论或推动科学理论的发展。启示:启示:科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。1774年舍勒年舍勒 发现氯气发现氯气他将这种元素命名为他将这种元素命名为Chlorine,这个名称这个名称来自希腊文,有来自希腊文,有“绿色绿色”的意思。我国早的意思。我国早年译文将其译成年译文将其译成“绿气绿气”,后改为氯气。,后改为氯气。氯气有毒氯气有毒想想一一想想怎样闻氯气怎样闻氯气2.氯气的性质氯气的性质(1 1)物理性质)物理性质氯气是黄绿色氯气是黄绿色有刺激性气味,有毒的气体有刺激性气味,有毒的气体
5、易液化易液化密度比空气大密度比空气大能溶于水(能溶于水(1 1体积水可溶解体积水可溶解2 2体积氯气)体积氯气)加压液化,贮存在钢瓶中加压液化,贮存在钢瓶中向上排空气法收集向上排空气法收集不能用排水法收集不能用排水法收集,可用,可用排饱和食盐水法收集排饱和食盐水法收集应应该该这这样样干燥的氯气干燥的氯气常温不与铁反应常温不与铁反应闻氯气的方法是:闻氯气的方法是:用手轻轻地在瓶口用手轻轻地在瓶口扇动,仅使极少量的氯扇动,仅使极少量的氯气飘进鼻孔。气飘进鼻孔。注意注意:这是闻各种气体气味这是闻各种气体气味的方法。的方法。(2)氯气的化学性质)氯气的化学性质(氧化剂,(氧化剂,强氧化性强氧化性)氯气
6、与金属反应氯气与金属反应2Na+Cl2 2NaCl点燃Cu+Cl2 CuCl2 点燃点燃2Fe+3Cl2 2FeCl3 Cl2有很强的氧化性,能与多数金属反应生有很强的氧化性,能与多数金属反应生成相应的金属氯化物,尤其要注意的是:它成相应的金属氯化物,尤其要注意的是:它和变价金属反应时,生成高价的金属氯化物,和变价金属反应时,生成高价的金属氯化物,如:如:CuCl2、FeCl3 在一定条件(点燃或灼热)在一定条件(点燃或灼热)下氯气能否与金属反应?金下氯气能否与金属反应?金属的价态有什么规律?属的价态有什么规律?氯气与铜反应氯气与铜反应铜丝在氯气里剧烈燃烧,产生铜丝在氯气里剧烈燃烧,产生棕黄棕
7、黄色的色的烟烟,产物溶于水后,溶液呈产物溶于水后,溶液呈蓝绿色蓝绿色。现象现象Cu +Cl2 =CuCl2点燃铁与氯气反应铁与氯气反应现象现象铁丝剧烈燃烧,产生铁丝剧烈燃烧,产生色的色的棕黄棕黄烟烟钠与氯气反应钠与氯气反应现象现象剧烈燃烧,火焰呈剧烈燃烧,火焰呈色,生成色,生成晶体晶体2Na +Cl2 =2 NaCl灼热2Fe +3 Cl2 =2 FeCl3点燃白色白色反应规律:反应规律:生成生成高价高价金属的氯化物金属的氯化物?FeCl3和和CuCl2能用它们的金属与盐酸反应制取吗能用它们的金属与盐酸反应制取吗?黄黄观看实验演观看实验演F:铁铁.flv示示氯气与金属反应氯气与金属反应?观看实
8、验观看实验F:化学化学 钠在氯气中燃烧的反映钠在氯气中燃烧的反映.flv演示演示观看实验演示观看实验演示例例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)气与某些非金属反应气与某些非金属反应H2+Cl2 2HCl点燃H2+Cl2 2HCl光照2P+3Cl2(少量)少量)2PCl3点燃(液态)2P+5Cl2(过量)过量)2PCl5点燃(固态)氯气与金属反应时,是实实在在的得电子,氯气与金属反应时
9、,是实实在在的得电子,而在与非金属(如而在与非金属(如H2)反应时,氯原子和氢原反应时,氯原子和氢原子都想得电子,最后双方为了达到稳定,形成子都想得电子,最后双方为了达到稳定,形成共用电子对。共用电子对。即使这样,形成的共用电子对还即使这样,形成的共用电子对还是偏向氯,偏离氢,从而使氯显是偏向氯,偏离氢,从而使氯显-1价。价。H H2 2 +Cl +Cl2 2 =2HCl =2HCl点燃或光照纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,放出大量的热,瓶口有大量白雾产生。火焰,放出大量的热,瓶口有大量白雾产生。燃烧燃烧:任何任何发光发热发光发热的的剧烈剧
10、烈的的化学反应化学反应叫做燃烧。叫做燃烧。燃烧不一定要有氧气参加,燃烧不一定要有氧气参加,燃烧的本质是氧化还原反应。燃烧的本质是氧化还原反应。实验证明,在一定条件下,实验证明,在一定条件下,Cl2还能与还能与P、S、C等非金属直接化合。等非金属直接化合。实验现象实验现象 一定条件(点燃或光照)下一定条件(点燃或光照)下氯气能与氢气反应氯气能与氢气反应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爆炸爆炸。通过通过H2在在Cl2中燃烧的实验中燃烧的实验,你对燃烧你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识的条件及其本质有什么新的认识?思考与交流思考与交流氯气与非金属反
11、应氯气与非金属反应氯气与水反应氯气与水反应次氯酸的性质: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Cl2+H2O HCl+HClO2、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,可用可用于自来水的杀菌、消毒,可用做漂白剂。做漂白剂。阅读与思考阅读与思考(1)打开自来水龙头为何有刺激性气味?)打开自来水龙头为何有刺激性气味?(2)氯气溶于水为何有杀菌、消毒作用?)氯气溶于水为何有杀菌、消毒作用?(3)干燥的)干燥的Cl2有杀菌、消毒和漂白作用吗?有杀菌、消毒和漂白作用吗?次氯酸次氯酸酸性:酸性:H2CO3 HClO v氯气的
12、水溶性:氯气的水溶性:1体积的水可以溶体积的水可以溶解解2体积的氯气(即氯水,体积的氯气(即氯水,黄绿色黄绿色)【思考与交流思考与交流】氯气溶于水的这一过程是一氯气溶于水的这一过程是一个简单的物理溶解过程,还是一个伴随有个简单的物理溶解过程,还是一个伴随有化学变化的过程呢?化学变化的过程呢?新制的氯水当中究竟新制的氯水当中究竟含有哪些微粒?含有哪些微粒?如何证明这些微粒的存在如何证明这些微粒的存在呢?呢?你能通过实验来说明问题吗?你能通过实验来说明问题吗?药品药品:(HNO3酸化的)酸化的)AgNO3溶液溶液、紫紫色石蕊试剂、色石蕊试剂、红纸、镁粉、氯水等红纸、镁粉、氯水等注:氯水不能超过注:
13、氯水不能超过1mL!可能成分可能成分加入试剂加入试剂现象现象结论结论H+镁粉镁粉有有气体逸出气体逸出含含H+Cl酸化了的硝酸银酸化了的硝酸银 白色沉淀白色沉淀含含ClHClO(少少量量ClO)红纸红纸褪色褪色氯水有漂氯水有漂白作用白作用Cl2闻气味闻气味刺激性气味刺激性气味含含Cl2H2O无水硫酸铜无水硫酸铜蓝色晶体蓝色晶体含含H2O 探究结果:探究结果:液氯液氯与与氯水氯水的区别?的区别?新制氯水新制氯水与与久置氯水久置氯水的区别?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+,C
14、lCl,ClOClO分子:分子:H H2 2O O离子:离子:H H+,ClCl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子子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,并盛放在棕色试剂瓶中并盛放在棕色试剂瓶中只有酸性只有酸性例例3、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、液氯并非氯水例例4.将
15、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。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:产生这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?氯气与碱反应氯气与碱反
16、应2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O有效成分有效成分:NaClO2 Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉、漂粉精漂白粉、漂粉精漂白液漂白液有效成分有效成分:Ca(ClO)2想一想想一想 氯气跟碱反应的化学方氯气跟碱反应的化学方程式有程式有规律规律吗?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应生
17、成的氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是因反应生成的HClO漂白液和漂白粉的漂白原理漂白液和漂白粉的漂白原理A.A.NaClO+HClNaClO+HClNaCl+HClONaCl+HClO 2NaClO 2NaClOCOCO2 2+H+H2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3+2HClO+2HClOB.B.Ca(ClO)Ca(ClO)2 2+2HCl+2HClCaClCaCl2 2+2HClO+2HClO Ca(ClO)Ca(ClO)2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O OCaCOCaCO3 3+2HClO+2HClO(漂白粉在潮湿的空气中容易失效漂白粉在潮湿的空气中容易失效)注
18、:此处为注:此处为“强酸制弱酸,强酸制弱酸,弱酸可以制更弱的酸弱酸可以制更弱的酸”。与盐溶液的反应与盐溶液的反应与与FeCl2、NaBr、KI等盐溶液反应(表现氯气等盐溶液反应(表现氯气的强氧化性)的强氧化性)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Cl2+2 I-=2Cl-+I2探究:探究:新制的氯水有什么性质?能与那些物新制的氯水有什么性质?能与那些物质发生反应?质发生反应?例例6: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.Ca(ClO)2见光易分解见光易分解C.Ca(ClO)2与空气中的
19、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.Ca(ClO)2易被空气中的氧气氧化易被空气中的氧气氧化例例5: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ABCDA BC 思考与交流思考与交流 氯水如何保存?为什么?氯水如何保存?为什么?久置氯水和新制氯水有何区别?久置氯水和新制氯水有何区别?答:答:新制氯水新制氯水:H+、
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