化学 第四章 非金属及其化合物 4.2 富集在海水中的元素-氯1 新人教版必修1 .ppt

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1、n了解氯气的物理性质。了解氯气的物理性质。n 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。n认识氯水的组成和性质。认识氯水的组成和性质。n掌握氯离子的检验方法。掌握氯离子的检验方法。n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。n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-氯氯决定决定 决定决定 体现体现 体现体现 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，主要海洋中含有大量的盐类，主要为为NaCl，以及，以及MgCl2、MgSO4第二节第二节 富集在海水中的元素富集在海

2、水中的元素-氯氯氯的位置、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 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令下开启了大约60006000只预先埋伏的压缩氯气钢瓶。只预先埋伏的压缩氯气钢瓶。刹那间在刹那间在6868千米宽的正面形成千米宽的正面形成2 2米高的黄绿色气体幕米高的黄绿色气体幕墙滚滚向前推进，纵深到达墙滚滚向前推进，

3、纵深到达10-1510-15公里，对手毫无防公里，对手毫无防范，致使范，致使5 5千多人死亡，一万五千多人中毒致伤。一千多人死亡，一万五千多人中毒致伤。一位战地记者进行了如此描述：位战地记者进行了如此描述：“他们已经死亡，两他们已经死亡，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，满嘴都是黄色液体。极度痛苦的肺在喘息，满嘴都是黄色液体。”这就这就是战争史上的第一次化学战，从此，化学战作为最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

4、的氯气。是我们研究的氯气。历史事件历史事件（一）氯原子结构特点（一）氯原子结构特点 氯元素原氯元素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、活泼的黄绿色气体氯气氯气17 2 8 7 舍勒舍勒(17421786)瑞典化学家。瑞典化学家。阅读：阅读：P P70 70 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时间启示：科学研究需要有正确的理论作指导，错误的理论只

5、能浪费时间和精力。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错误启示：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。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。在实验室里，氯气

6、可以用浓盐酸与二氧化锰反应来制取在实验室里，氯气可以用浓盐酸与二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

7、 除除HCl除除H2O向上排向上排空气法空气法NaOH溶液溶液吸收尾气吸收尾气饱和食盐水饱和食盐水 浓硫酸浓硫酸长进长进短出短出插插入入液液下下不能使用碱石灰、不能使用碱石灰、生石灰等碱性干生石灰等碱性干燥剂燥剂氯气在饱和氯气在饱和食盐水中的食盐水中的溶解度不大溶解度不大密度比空气大密度比空气大Mr(Cl2)=71,Mr(空气空气)=29强氧化剂强氧化剂MnO2可替代品可替代品 KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)22KMnO4+16HCl(浓浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O KClO3+6HCl(浓浓)=KCl+3H2O+3Cl2 强热强热3、浓盐酸的替代品

8、、浓盐酸的替代品 NaCl+浓浓H2SO42NaCl+2H2SO4+MnO2=MnSO4+Na2SO4+Cl2+2H2O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)(1)氯气是黄绿色氯气是黄绿色(2)(2)有刺激性气味，有毒的气体有刺激性气味，有毒的气体(3)(3)易液化易液化(4)(4)密度比空气大密度比空气大(5)(5)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，可用排饱和食盐水法收集不能用排水法收集

9、，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。2.2.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

10、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，产生棕黄色的烟，铜丝在氯气里剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，产物溶于水后，溶液呈蓝绿色。产物溶于水后，溶液呈蓝绿色。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，产生色的色的棕褐棕褐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点燃2Fe +3 Cl2 =2 FeCl3点燃白色白色反应规律：生成高价金属的氯化物反应规律：生成高价金属的氯化物？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

11、盐酸反应制取吗？黄黄(1)氯气与金属反应氯气与金属反应？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）Fe+2FeCl3 =3FeCl2H 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

12、发光发热的的剧烈剧烈的的化学反应化学反应叫做燃烧。燃烧不一定要有氧气参加，叫做燃烧。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

13、交流(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：

14、H2CO3 HClO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+，ClCl，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

15、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

16、。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?(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: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(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

17、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例例4：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

18、，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3：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(四四)氯气的用途氯气的用途 阅读课本阅读课本文文,联系氯联系氯气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二、氯离子（二、氯离子（Cl-)的检

19、验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：AgAg+ClCl =AgClAgCl 2Ag2Ag+CO CO3 32-2-=Ag=Ag2 2COCO3 3 AgAg2 2COCO3 3 +2H +2H+=2Ag+CO=2Ag+CO2 2 +H+H2 2O O 某溶液中加入某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，则可溶液产生白色沉淀，则可确定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？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-。

20、（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，若产生白色溶液，若产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有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 18 785 2 8 18 32 18 7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

21、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、

22、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：F2 Cl2 Br2 I 2(2)卤化氢的稳定性关系：卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI Br2 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

23、 H2O=HIHIO4.卤素间的相互置换卤素间的相互置换1.Cl2 2Br=2ClBr2 2.Cl2 2I =2ClI2 3.Br2+I =BrI2 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：Cl2Br2I2 还原性：还原性：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