氯与氯的化合物(一).ppt

第四章 非金属及其化合物,富集在海水中的元素氯（一）,一、氯元素的存在：,主要以Cl-的形式存在于海水中。自然界只有化合态的氯，无游离态的氯,材料一、第一次世界大战期间，德国军队在与英法联军作战中，首次使用氯气攻击对方，开了战争史上使用化学武器的先例。,材料二、2004年4 月15日晚，重庆市江北区天原化工总厂发生氯气泄露事件，消防人员采用消防用水与碱液在外围50米处形成两道水幕进行稀释。,有关氯气的报道：,重庆市江北区天原化工总厂发生氯气泄露事件,材料三、1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生一种黄绿色的气体，它有强烈的刺激性气味。从而发现氯气，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。,舍勒 (17421786)瑞典化学家,二、氯原子的结构,氯原子结构：,Cl-结构：,思考：1、氯气单质可能有的化学性质？,2、氯原子与氯离子在结构上有什么不同，推测性质上可以有什么区别？,3、怎样由含氯离子的化合物来制取氯气？,三、氯气的实验室制法,思考：1、参加反应的盐酸是不是都作了还原剂？,2、随着反应的进行盐酸浓度发生了怎样的变化？,3、用含0.032molHCl的浓盐酸与足量的二氧化锰固体反应，产生的氯气的物质的量等于0.01mol吗？,3、收集装置：,4、尾气处理：,2、气体发生装置：,固、液加热,向上排气法（或排饱和食盐水法）,碱液（NaOH)吸收,三、氯气的物理性质,1、氯气是黄绿色 2、有刺激性气味，有毒的气体 3、易液化，密度比空气大 4、能溶于水（1体积水可溶解2体积氯气）,实验1：展示一试管氯气，闻氯气气味，将其倒立于一盛满水的水槽中观察现象？,氯气的毒性 氯气主要通过呼吸道侵入人体，氯气对上呼吸道黏膜会造成有害的影响，造成呼吸困难，所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。症状重时，会发生肺水肿，使循环作用困难而致死亡。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻,正确的闻气味的方法：,用手轻轻地在瓶口扇动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔,四、氯气的化学性质,氯气与铜反应,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。,铁与氯气反应,铁丝剧烈燃烧，产生棕色的烟,钠与氯气反应,剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成白色晶体,反应规律：生成高价金属的氯化物,1、氯气与金属反应,2、氯气与非金属反应,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。,一定条件（点燃或光照）下氯气能与氢气反应,氢气和氯气的混合气体 光照或点燃后发生爆炸。,思考：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?,燃烧：任何发光发热的剧烈的化学反应叫做燃烧。燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应。,实验证明，在一定条件下，Cl2还能与碳等非金属直接化合。,第四章 非金属及其化合物,富集在海水中的元素氯（二）,五、氯气的化学性质,3、氯气与水反应,次氯酸的性质：,（3）强氧化性 漂白作用,（1）弱酸性,（2）不稳定易分解,可用于自来水的杀菌、消毒，可用做漂白剂。,酸性：H2CO3 HClO,氯水的漂白作用的原理,有色纸条褪色,有色纸条不褪色,氯水中有能使有色纸条褪色的物质,干燥的氯气不能使有色纸条褪色,氯水中使有色纸条褪色的物质是次氯酸不是氯气，褪色的原理来自于次氯酸的强氧化性,液氯与氯水的区别？新制氯水与久置氯水的区别？,纯净物,混合物,分子：,离子：,Cl2 ，HClO，H2O,H+，Cl，ClO，OH-,分子：H2O,离子：H+，Cl,新制,有氧化性，无酸性和漂白性,有酸性，强氧化性，能漂白，消毒，光照时HClO分解,久置,只有Cl2分子,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,只有酸性,如何设计实验鉴别氯水的成份？,（3）试解释用自来水养金鱼前，必须把水在阳光下曝晒一段时间的原因。,（1）日常生活中，你打开自来水龙头时是否会闻到一股刺激性气味？你想过这是什么原因造成的吗？,（2）氯气有毒，氯气溶于水后是靠它的毒性来杀菌消毒的吗？,用氯水的相关知识解释下列问题,（4）根据氯水的性质说明氯水直接作漂白剂有什么优缺点。,五、氯气的化学性质,4、氯气与碱溶液的反应,根据氯气与水的反应原理,推测氯气与NaOH能否发生反应?若反应,其产物是什么?,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,材料四：2003年，一场突如其来的灾难“非典”，扰乱了从们正常的生产和生活秩序，全国人民万众一心，众志成城，谱写了一曲可歌可泣的抗击“非典”的动人篇章。 在抗击非典的斗争中，一种有效的消毒剂84消毒液得到了广泛的应用。你知道84消毒液的有效成分是什么吗？它是怎样制备的？它的消毒原理又是怎样的呢？,漂粉精等可用于游泳池的消毒,比较三种漂白物质的不同,思考：漂白粉（或漂粉精）本身有漂白性吗？起漂白作用的物质是什么？它的漂白原理是怎样的？,Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO,思考：往NaOH溶液中滴加几滴酚酞试液后，再逐渐滴加氯水，会有什么现象发生？实验中酚酞褪色的可能原因是什么？请你设计实验验证你的推测。,目前，我国给水中应用的氧化消毒剂以液氯为主。但随着源水污染的变化，废水中各种有机物的含量有所增加，运用液氯消毒会产生氯代有机物，其中有的产物具有致突变作用。为满足人们对水质要求的不断提高，寻求能替代氯的更安全而经济的新型氧化消毒剂，成为今后给水处理的一个发展方向。其中，较有前途的是二氧化氯（ClO2）和臭氧（O3），十九世纪初，美国科学家Dary H.发现了ClO2气体。二十世纪40年代，二氧化氯开始应用于食品加工的杀菌消毒，造纸的漂白和水的净化处理等。由于二氧化氯不会与有机物反应而生成THMs，所以在饮用水处理中应用越来越广泛。1983年，美国国家环保局（EPA）提出饮用水中三氯甲烷含量必需低于0.1mg/L，并推荐使用ClO2消毒。二氧化氯消毒的安全性被世界卫生组织（WHO）列为A1级，被认定为氯系消毒剂最理想的更新换代产品。目前，美国和欧洲已有上千家水厂采用ClO2消毒；我国则多用于造纸、纺织等行业，并逐步应用于自来水厂。,知识介绍,六、氯离子（Cl-)的检验,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-。,（2）方法和结论：,(1)试剂:AgNO3溶液、稀硝酸,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-。,氟 F 9,氯 Cl 17,溴 Br 35,碘 I 53,砹 At 85,卤素的原子结构,七：成盐元素卤素,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,原子半径依次增大,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,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？,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。,I2 +Fe=FeI2,Br2+2Na=2NaBr 3Br2+2Fe=2FeBr3,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，原子半径的增大, （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=HCl