富集在海水中的元素—氯.ppt

生活中最重要的调味品是什么？ 你知道么? 若将海水中的盐结晶后平铺于陆 地上，可使陆地平均升高 你知道么? 150米 第四章 非金属及其化合物 第2节 富集在海水中的元素氯 氯原子结构特点：最外电子层有7个电子 原子结构： 典型非金属性 （强氧化性） Cl 得e- Cl- 17 2 8 7 Cl 在自然界以化合态形式存在。 氯元素 (Cl) 是最重要的“成盐元素”， 主要以 NaCl 的形式存在于海水和陆 地的盐矿中。 1915年4月22日下午5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6000只预先埋伏的压缩氯气钢瓶。 刹那间在68千米宽的正面形成2米高的黄绿色气体幕 墙滚滚向前推进，纵深到达10-15公里，对手毫无防 范，致使5千多人死亡，一万五千多人中毒致伤。一 位战地记者进行了如此描述：“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，满嘴都是黄色液体。”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。 历史事件 氯 气 京沪高速公路氯气泄漏事件 新华网报道:2005年3月29日，京沪高速公路 淮安段一辆满载液氯的液罐车和对面来车相撞 , 大量液氯外泄。据目击者描述 : “一股黄绿色的 气体就像探照灯光一样，唰地射向高空，足有 5米高,并有刺鼻的味道，眼睛也熏得有些睁不开 。” 事发后消防队员不断地用水枪喷射，但时值 西南风，氯气迅速向西南方扩散 ，造成350 人中 毒进医院救治, 另有28人中毒死亡的特大事故， 附近居民采取应急措施,疏散到一高坡上。 请问：根据上述材料，氯气有哪些物理性质？ 一、氯气的物理性质 物理性质 看 黄绿色 能溶于水(1:2) 密度比空气大 测 闻？ 有刺激性气味 有毒 “尝” 低温加压可转化为液态（液氯）和固态。 闻氯气的方法是： 用手轻轻的在瓶口煽动， 仅使极少量的氯气飘进鼻孔 注意：这是闻各种气 体气味的方法 推测：氯原子的最外电子层上有7个电子， 在化学反应中极易得一个电子形成8电子稳 定结构而显示价，从而表现出较强的 氧化性，在一定条件下，能跟许多金属、 非金属及化合物发生反应。 请大家根据氯原子的结构来分析和 预测氯气的化学性质。 1）与金属反应 与钠反应： 剧烈燃烧， 火焰呈黄色， 生成白色晶体。 二、化学性质 现象： 铁丝剧烈燃烧，产生棕褐色烟， 加少量水形成棕黄色溶液。 2Fe + 3 Cl2 = 2 FeCl3 点燃 与铁反应： 铜丝剧烈燃烧，产生棕黄色烟。 Cu + Cl2 = CuCl2 点燃 产物溶于水后，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝绿色。 反应规律：氯气可跟绝大多数金属（除Au、Pt外） 反应，生成高价金属的氯化物。 FeCl3和CuCl2能用它们的金属与盐酸 反应制取吗？ 与铜反应： 氢气与氯气通过点燃和光照都能发 生反应生成HCl。 2）与非金属反应 化学方程式现现象 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。 H2 + Cl2 2HCl 点燃 (与氢气反应) H2 + Cl2 2HCl 光照 爆炸 H2 与 Cl2化合的产物 HCl气体溶于水，就成 为我们常用的盐酸 提示：生成的HCl极易溶于水，遇空气中的水 蒸气形成盐酸的水液而呈现雾状。 设问为何会产生白雾？ 思考烟和雾的区别 提示：提示：烟：是由固体小颗粒组成的； 雾：是由液体小液滴组成的。 小结： （1）H2 和 Cl2 的反应条件不同现象不同（故 写反应 一定要注意条件），在常温下黑暗 处 Cl2 和 H2 混合气体不发生反应。 （2）该反应工业上可用于制盐酸（生产时是 将在空气中点燃的H2的导管伸入到盛 Cl2 的 铁制容器中，而不能将 H2 和 Cl2 混合或光 照）。 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? 结论： 燃烧不一定有氧气参加，物质不是 只有在氧气中才能燃烧；燃烧的本质是氧 化还原反应，所有发光发热的剧烈的化学 反应都称为燃烧。 思考与交流 南昌儿童游泳集体氯气中毒 中新网南昌6月6日消息：南昌发生一起 儿童游泳集体氯气中毒事件，11名症状较重 的儿童被立刻送往医院抢救。 原因是馆内一工作人员操作失误，在 泳池内还有队员的情 况下，将净 化水质用 的氯气管道 打开消毒，当即导致靠近管道附 近的多名小选手出现呕吐、头晕、四肢无力 等氯气中毒症状。 氯气有毒为什么游泳池还要通入它？ 信息：次氯酸是一元弱酸，其酸性比碳酸还弱，具 有很强氧化性，能杀死水里的病菌，具有杀菌消毒作 用，且能使某些染料 和有机色素褪色，可用作棉、纸张 等的漂白剂，次氯酸不稳定，且见光分解放出氧气。 3、与水反应 新制氯水中有哪些分子和离子: 分子: 离子: （弱酸） H2O、Cl2、HCl、HClO新制氯水的组成 Cl2+H2O=HCl+HClO 实验44 P84氯水的漂白作用 现现象 结论结论 与解释释 有色纸条或布条、有色花瓣褪色 氯水具有漂白作用 实验45 P84 干燥的氯气能否漂白物质 现现象 结论结论 与解释释 有色纸条或布条、有色花瓣不褪色 干燥的氯气没有漂白作用 通入干燥的氯气后 加入氯水后 3、与水反应 Cl2+H2O=HCl+HClO（弱酸） 2HClO=2HCl+O2 光照 反馈 练习 下列物质中具有漂白作用是( ) A、干燥氯气 B、液氯 C、新制氯水 D、久置氯水 水和盐酸 H2O、Cl2、HCl、HClO C 4.氯气与碱反应 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O 有效成分:NaClO 2 Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 漂白粉、漂粉精 漂白液 有效成分 :Ca(ClO)2 用途:既可做漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可做游 泳池及环境的消毒剂。 想一想 4.氯气与碱反应 氯气跟碱反应的化学方 程式有规律吗？ 氯气+碱 氯化物+次氯酸盐+水 日常 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 工业 Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO 漂白原理： (反应原理：强酸制弱酸） 氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是 因反应生成 HClO，久置会变质。 三、氯气的用途 阅读课文,联系氯气的性 质归纳氯气的用途及使用氯 气的注意事项。 阅读与思考 对氯气泄漏事件发生后的思考 如果你在事故现场，你应怎样自救。 一旦发生大量氯气泄露，我们应该 怎样进行应急处理？ 问题 氯气有毒：逆风撤离，转移到高处，立即喷 水和喷已稀释的NaOH溶液。在没有防毒面 具的情况下，可用湿毛巾捂住眼睛和呼吸道 ，顶风撤离到上风和侧风方向。 舍勒 (17421786)瑞典化学家。 科学史话 氯气的发现和确认 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。 1774年舍勒 发现氯气 他将这种元素命名为 Chlorine,这个名称来自希腊 文，有“绿色”的意思。我国 早年译文将其译成“绿气”， 后改为氯气。 n跟据舍勒制氯气原理，写出化学方程式。指出 氧化剂、还原剂 、氧化产物和还原产物。 想一想： 在实验室里，氯气可以用浓盐酸与二氧化锰反应来制取 氧化剂还原产物还原剂氧化产物 MnO2 + 4HCl（浓） = MnCl2 +2H2O +Cl2 加热 根据反应原理，你能设计发生装置和收 集装置吗？ 氯气的实验室制法装置图 饱和食盐水 二、氯离子（Cl-)的检验 实验46 P85在下列溶液中各滴入几滴 AgNO3 溶液， 观察现象。然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。 实验现实验现 象解释释或 离子方程式 加入AgNO3溶液后加入稀硝酸后 稀盐盐酸 NaCl 溶液 Na2CO3 溶液 自来水 蒸馏馏水 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 轻微白色沉淀 不溶解 不溶解 产生大量气 泡并溶解 不溶解 Ag+Cl- =AgCl Ag+Cl- =AgCl Ag+Cl- =AgCl 2Ag+CO32- =Ag2CO3 Ag2CO3+2H+=2Ag+CO2 +H2O 提示：有关反应的离子方程式是： Ag+ + Cl = AgCl 2Ag+ + CO32- = Ag2CO3 Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2 + H2O 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Cl-。 或在被检验的溶液中滴入AgNO3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Cl-。 某溶液中加入AgNO3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？ ？ 检验Cl-时，为什么滴加AgNO3溶液后再 加稀硝酸呢？ 排除CO32-等的干扰 最外层7个电子易得一个电子， 核电荷数递增 电子层数递增 得电子能力逐渐减弱 原子结构 性质 决定 具氧化性 氧化性逐渐减弱 规律： 在元素周期表中，与氯元素处于同一纵行第 VIIA族的元素还有氟（F）、溴（Br）、碘（I）砹（At ），这些元素都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合物生成 盐，所以统称为卤素。 氧化性：F2 Cl2 Br2 I2 卤素单质：F2、Cl2 、Br2 、I2 卤素单质的化学性质 对比Cl2，写出Br2与 Na 、Fe 反应的化学方程式。 1.与金属反应:F2 Cl2 Br2 的氧化性强，能把可变化合价 的金属氧化成高价的金属卤化物，I2 的氧化能力最弱， 跟铁反应只夺取铁的2个电子，生成FeI2。 对比Cl2，写出F2 、Br2、I2与 H2 反应的化学 方程式。它们发生反应的条件相同吗？ 对比Cl2，写出Br2与 H2O 反应的化学方程式。 I2 +Fe=FeI2 Br2+2Na=2NaBr 3Br2+2Fe=2FeBr3 名称 反应应条件 方程式 氢氢化物稳稳定性 F2 冷暗处爆炸 H2+F2=2HF HF很稳定 Cl2 光照或点燃 H2+Cl2=2HCl HCl稳定 Br2 高温 H2+Br2=2HBr HBr较不稳定 I2 高温、持续加热 H2+I2=2HI HI很不稳定 缓慢进行 2. 卤素与氢气的反应 结论: F Cl Br I 随着核电荷数的增多， （1）卤素单质与H2化合的难易关系：F2 Cl2 Br2 I 2 (2)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） Cl2 H2O=HClHClO 3.卤素与水反应 通式：X2 H2O=HXHXO （X: Cl、Br、I） I2 H2O=HIHIO 4.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I- Br- Cl-的还原性强弱顺序 结论： 氧化性：Cl2Br2I2 还原性：I- Br- Cl- 5.都能与硝酸银反应 Ag+ + Cl = AgCl 白色 Ag+ + Br = AgBr 浅黄色 Ag+ + I = AgI 黄色 小 结 卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的 相似性。 与金属反应，生成卤化物。 与氢气反应，生成卤化氢。 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 差异性和递变性 与氢反应的能力渐弱 氢化物的稳定性渐弱 与水反应的能力渐弱 特性碘遇淀粉显蓝色。 氟气和水的反应： 2F2 +2H2O=4HF+ O2 练一练 2、Cl2可用于消毒生活用水的原因是 A、Cl2能杀灭细菌 B、Cl2是氧化性很强的气体 C、Cl2有毒，以毒攻毒 D、Cl2与水反应生成的HClO，可杀菌。D 1、在MnO2 + 4HCl（浓）= MnCl2 + Cl2+ 2H2O反 应中，被氧化的HCl与参加反应的HCl质量关系是 A、11 B、12 C、21 D、14 B 5、往PH试纸上滴入新制氯水，观察到的现象是 A、变红 B、褪色 C、先变红后褪色 D、不变色 4 、下列物质中，既含有氯分子，又含有氯离子的是 A、氯化钠溶液 B、新制氯水 C、漂白粉 D、液氯 3、下列氯化物中，不能通过单质之间直接 制取的是 AFeCl2 BFeCl3 CNaCl DCuCl2 A B C 6、（1）如图图所示，将氯氯气依次通过过盛有干燥有色 布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观观 察到的现现象是 _ （2）为为防止氯氯气尾气污污染空气， 根据氯氯水显显酸性的性质质， 可用 溶液吸收多余的氯氯气，原理是 （用化学方程式表示）_ 。 根据这这一原理，工业业上常用廉价的石灰乳吸收工业业 氯氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是 _（填化学式）,长长期露置于空气