氯及其化合物.ppt

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1、海洋是巨大的资源宝库海洋是巨大的资源宝库 海洋中含有大量的盐类，海洋中含有大量的盐类，主要为主要为NaCl，以及，以及MgCl2、MgSO4氯的位置、结构氯的位置、结构氯气的性质氯气的性质成盐元素成盐元素卤素卤素氯离子的检验氯离子的检验氯气的发现及氯气的发现及实验室制法实验室制法氯气的用途氯气的用途（一）氯原子结构特点（一）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

2、气体氯气氯气172 8 7 舍勒舍勒(17421786)瑞典化学家瑞典化学家阅读：阅读：科学史话科学史话氯气的发现和确认氯气的发现和确认思考与交流思考与交流启示：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和精力。时间和精力。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的理论，建立正确的理论或推动科学理论的发展。错误的理论，建立正确的理论或推动科学理论的发展。启示：科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。启示：科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精

3、神。1774年舍勒年舍勒发现氯发现氯气气他将他将这这种元素命名种元素命名为为Chlorine，这这个名称来自个名称来自希腊文，有希腊文，有“绿绿色色”的意思。的意思。我国早年我国早年译译文将其文将其译译成成“绿绿气气”，后改，后改为氯为氯。在实验室里，氯气可以用浓盐酸与二在实验室里，氯气可以用浓盐酸与二氧化锰反应来制取。氧化锰反应来制取。实实验验装装置置制制法法原原理理收集装置：收集装置：尾气处理：尾气处理：气体发生装置：气体发生装置：固、液加热固、液加热向上排气法（或排饱和食盐水法）向上排气法（或排饱和食盐水法）碱液（碱液（NaOH）吸收）吸收氧化剂氧化剂还原产物还原产物还原剂还原剂氧化产物

4、氧化产物（二）氯气的实验室制法（二）氯气的实验室制法跟据舍勒制氯气跟据舍勒制氯气原理，写出化学原理，写出化学方程式。指出氧方程式。指出氧化剂、还原剂化剂、还原剂、氧化产物和还原氧化产物和还原产物。产物。想一想想一想?MnO2+4HCl MnCl2+2H2O+Cl2 氯气有毒氯气有毒想想一一想想怎样闻氯气怎样闻氯气（三）氯气的性质（三）氯气的性质1.1.物理性质物理性质(1)氯气是黄绿色(2)有刺激性气味，有毒的气体(3)易液化(4)密度比空气大(5)能溶于水（1体积水可溶解2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，可用排饱和食盐水

5、法收集不能用排水法收集，可用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：用手轻轻地在瓶用手轻轻地在瓶口扇动，仅使极少量口扇动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔。的氯气飘进鼻孔。注意注意:这是闻各种气体这是闻各种气体气味的方法。气味的方法。2.2.氯气的化学性质氯气的化学性质（1 1）氯气与金属反应）氯气与金属反应（2）氯气与非金属反应）氯气与非金属反应（3）氯气与水反应）氯气与水反应（4）氯气与碱反应）氯气与碱反应棕黄棕黄 在一定条件（点燃或灼热）下氯在一定条件（点燃或灼热）下氯气能否与金属反应？金属的价态有什气能否与金属反应？金属

6、的价态有什么规律？么规律？现象现象铁与氯气铁与氯气反应反应现象现象铁丝剧烈燃烧，产生铁丝剧烈燃烧，产生色的色的烟烟钠与氯气钠与氯气反应反应剧烈燃烧，火焰呈剧烈燃烧，火焰呈色，生成色，生成晶体晶体白色白色黄黄（1）氯气与金属反应）氯气与金属反应？2Na +Cl2 2 NaCl点燃点燃2Fe +3 Cl2 2 FeCl3点燃点燃氯气与铜氯气与铜反应反应铜丝在氯气里剧烈燃烧，铜丝在氯气里剧烈燃烧，产生产生棕黄色棕黄色的的烟烟，产物溶，产物溶于水后，溶液呈于水后，溶液呈蓝绿色蓝绿色。现象现象反应规律：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能用它们

7、的金属与盐酸反应制取吗？酸反应制取吗？Cu +Cl2 CuCl2点燃点燃请看实验视频请看实验视频纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出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，瓶口有大苍白色火焰，放出大量的热，瓶口有大量白雾产生。量白雾产生。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请看实验视频请看实验视频（2）氯气与非金属反应）氯气与非金属反应氢气和氯气的混合气体氢气和氯气的混合气体 光照或点燃后光照或点燃后发生

8、爆炸发生爆炸。H2 +Cl2 2HCl点燃点燃或光照或光照燃烧：燃烧：任何任何发光发热发光发热的的剧烈剧烈的的化学化学反应反应都叫做燃烧。都叫做燃烧。燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应。本质是氧化还原反应。通过H2在Cl2中燃烧的实验，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？思考与交流思考与交流（3）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、消毒可用于自来水的杀菌、消毒可用做漂白剂

9、。可用做漂白剂。（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观看观看观看观看液液氯氯与与氯水氯水的区别的区别？新制新制氯水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类分类成分成分性质性质纯净物纯净物混合物混合物分子：分子：离子：离子：Cl2、HClO、H2OH+、Cl、ClO分子：分子：H2O离子：离子：H+、Cl有氧化性，有氧化性，无酸性和无酸性和漂白性漂白性

10、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HClO分解分解只有只有Cl2分子分子 实验室中使用的氯水只能现配现用，并盛放在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。棕色试剂瓶中。只有酸性只有酸性新制新制久置久置想一想想一想 根根据据氯氯气气与与水水的的反反应应原原理理，推推测测氯氯气气与与NaOH能能否否发发生生反反应应？若若反反应应，其其产产物物是是什什么么？（4）氯气与碱反应）氯气与碱反应2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O有效成分有效成分:NaClO2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉、漂粉精漂

11、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）氯氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是因反都是因反应应生成的生成的HClO。（4）氯气与碱反应）氯气与碱反应(四四)氯气的用途氯气的用途 阅读课本阅读课本，联系氯联系氯气

12、的性质归纳氯气的用气的性质归纳氯气的用途及使用氯气的注意事途及使用氯气的注意事项。项。阅读与思考阅读与思考 19151915年年4 4月月2222日下午日下午5 5时，在第一次世界大战两军对峙的比时，在第一次世界大战两军对峙的比利时伊珀尔战场。趁着顺风，德军一声令下开启了大约利时伊珀尔战场。趁着顺风，德军一声令下开启了大约60006000只只预先埋伏的压缩氯气钢瓶。刹那间在预先埋伏的压缩氯气钢瓶。刹那间在6868千米宽的正面形成千米宽的正面形成2 2米高米高的黄绿色气体幕墙滚滚向前推进，纵深到达的黄绿色气体幕墙滚滚向前推进，纵深到达10-1510-15公里，对手毫公里，对手毫无防范，致使无防范

13、，致使5 5千多人死亡，一万五千多人中毒致伤。一位战地千多人死亡，一万五千多人中毒致伤。一位战地记者进行了如此描述：记者进行了如此描述：“他们已经死亡，两手伸展着好像要挥他们已经死亡，两手伸展着好像要挥去上方的死神。尸体遍野，他们极度痛苦的肺在喘息，满嘴都去上方的死神。尸体遍野，他们极度痛苦的肺在喘息，满嘴都是黄色液体。是黄色液体。”这就是战争史上的第一次化学战，从此，化学这就是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册。这种气体就是战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。我们研究的氯气。历史事件历史事件二、氯离子（Cl-)的检验氯

14、离子的检验氯离子的检验有关反应的离子方程式是：有关反应的离子方程式是：Ag+Cl=AgCl 2Ag+CO32-=Ag2CO3 Ag2CO3 +2H+=2Ag+CO2 +H2O 某溶液中加入某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，则可确定该溶溶液产生白色沉淀，则可确定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？液中一定有氯离子，这种说法对不对？在被在被检验检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，溶液，若若产产生白色沉淀，生白色沉淀，则则被被检检液中含有液中含有Cl-。（2）方法和）方法和结论结论：（1）试剂试剂：AgNO3溶液、稀硝酸溶液、稀硝酸 或在被或在被检

15、验检验的溶液中滴入的溶液中滴入AgNO3溶液，若溶液，若产产生白色沉淀，生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则则被被检检液中含有液中含有Cl-。小 结？氟氟 F 9 2 7氯氯 Cl 17 17 2 8 7 溴溴 Br 35碘碘 I 53砹砹 At 8535 2 8 18 753 2 8 18 18 7卤卤素素的的原原子子结结构构三、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？它们化学性质有何相似性和递变性？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

16、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决定具氧化性具氧化性氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱卤素单质的化学性质卤素单质的化学性质对对比比Cl2，写出，写出Br2与与 Na、Fe 反反应应的化学方程式。的化学方程式。1.与与金金属属反反应应：F2 Cl2 Br2 的的氧氧化化性性强强，能能把把可可变变化化合合价价的的金金属属氧氧化化成成高高价价的的金金属属卤卤化化物物，I2 的的氧氧化化能能力力最最弱弱，跟跟铁铁反反应应只只夺夺取取铁铁的的2个个电电子子，生生成成FeI2。对对比比Cl2，写出，写出F2、Br2、I2与与 H

17、2 反反应应的化学方程式。的化学方程式。它它们发们发生反生反应应的条件相同的条件相同吗吗？对对比比Cl2，写出，写出Br2与与 H2O 反反应应的化学方程式。的化学方程式。Br2+2Na=2NaBr3Br2+2Fe =2FeBr3I2+Fe=FeI2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 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 随着核随着核电电荷数的增多，原子半径的增大荷数的增多，原子半径的增大,（1）卤卤素素单质单质与与H2化合的化合的难难易关系：易关系：F2 Cl2

18、Br2 I 2（2）卤卤化化氢氢的的稳稳定性关系：定性关系：HF HCl HBr HI 高温、持续加热高温、持续加热 I2 缓慢进行缓慢进行 H2+I2 2HI HI很不稳定很不稳定 持续加热Br2 高温高温 H2+Br2 2HBr HBr较不稳定较不稳定高温Cl2 光照或点燃光照或点燃 H2+Cl2 2HCl HCl稳定稳定光照Br2 H2O=HBrHBrO反反应应越越来来越越难难以以发发生生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=HIHIO4.卤素间的相互置

19、换卤素间的相互置换（1）Cl2 2Br=2ClBr2（2）Cl2 2I =2ClI2（3）Br2 2I =2BrI2 思考：根据上述实验，排出思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性的氧化性强弱顺序及强弱顺序及Cl、Br、I的还原性强弱的还原性强弱顺序顺序。结论结论：氧化性：氧化性：Cl2Br2I2 还原性：还原性：I Br Cl 小 结卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的的相似性相似性: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差异性和递变: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