高一化学富集在海水中的元素-氯课件.ppt

第二节富集在海水中的元素氯,学习目标：1、了解卤族元素在自然界中的存在和在周期表中的位置及原子结构和性质递变。2、掌握氯气的实验室制法和性质。重点：氯气的实验室制法和性质。难点：氯气的实验室制法、氯水的性质。,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。霎时间，在长约六公里的战线上，黄绿色的云团飘向法军阵地。毫无准备的英法士兵猝不及防，眼看着黄绿色的气体涌来，先是咳嗽，继而喘息，有的拼命挣扎，有的口吐黄液慢慢躺倒。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。,小资料,（1）存在形态：,氯元素在自然界中的存在,氯元素主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中，但也存在于内地的一些盐湖中(如中国的青海湖)。,化合态,（2）主要存在形式：,NaCl,Cl,氯原子最外电子层上有7个电子，很容易得到1个电子形成Cl-,因此，氯气具有很强的氧化性，氯元素具有很强的非金属性。,氯原子的结构示意图,海盐铺在陆地上会使地面升高150米,1、Cl2的发现和确认（看70页）,一、活泼的黄绿色气体氯气（Cl2）,思考与交流（71页上）,（1）1774年由瑞典化学家舍勒发现,（2）1810年由英国化学家戴维确认,启示1：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2：科学研究需要以大量的事实为依据，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3：科学研究要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。,2、Cl2的实验室制法,(1)化学反应原理：MnO2与浓盐酸混合共热,注意1.二氧化锰为难溶于水的黑色固体。2.稀盐酸与二氧化锰不反应。3.此反应必须加热。4.在常温下,高锰酸钾、氯酸钾、漂白粉等固体跟浓盐酸反应能产生氯气。,KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O,2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O,(2)反应装置及讨论,2、Cl2的物理性质,在通常状况（25101kPa）下，Cl2是一种黄绿色有强烈剌激性气味的有毒气体，在常压下，冷却到34.6（沸点）时液化为液氯，继续冷却到101（熔点）时，凝结为固态氯。,Cl2是一种比空气重的气体，可溶于水(室温时一体积水中大约能溶解二体积氯气，所得溶液叫氯水)，难溶于饱和食盐水。,俄罗斯人质危机,莫斯科时间23日晚间(北京时间24日凌晨)，大约40-50名车臣武装分子劫持了莫斯科市一家剧院，将700多人扣为人质,在营救行动中，有118名人质不幸罹难。而在这些遇难的人质当中，除了两名死于恐怖分子射出的子弹外，116名则是由于吸入了过量的“神秘气体”，因抢救不及时而死。,2004年4月重庆天原化工总厂氯气泄漏事故,中消防战士正在调制碱水喷洒液,九死三伤,思考：遇到氯气发生泄漏时怎样进行自救？,问题：氯气有哪些化学性质呢？,3、Cl2的化学性质很活泼,（1）与金属化合,实验现象：产生黄色火焰和大量白烟,实验现象：产生大量棕色的烟，但无火焰,实验现象：产生大量棕褐色的烟，但无火焰,+1,-1,+2,-1,+3,-1,金属氯化物,小结,绝大多数金属在加热或点燃的条件下，可与Cl2化合（Pt、Au除外）。,Cl2与金属的反应一般放出大量的热，故多数金属能在Cl2中燃烧。,反应中Cl2表现强氧化性，若金属有变价，金属被氧化为高价态，如Cu、Fe被Cl2氧化为Cu2+、Fe3+。,在常温下，液氯（Cl2）与铁不反应，故液氯一般保存在钢瓶中。,燃烧不一定要有氧气参加，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可称为燃烧。,（2）与H2等非金属化合,现象：产生苍白色火焰，瓶口有大量白雾产生。,反应生成的HCl是一种无色有剌激性气味的气体，有毒，极易溶于水（1500）（常温常压下），HCl气体溶于水即得盐酸，工业上利用该反应生产盐酸。,现象：产生大量白色烟雾,+1,-1,+3,-1,+5,-1,+5,-1,非金属氯化物,(浓度？),（3）与H2O的反应,氯气溶于水所得的水溶液叫氯水，溶于水的Cl2有少量与水反应生成盐酸和次氯酸,0,+1,-1,次氯酸的重要性质：HClO易溶于水，其水溶液无色HClO是一元弱酸，其酸性比H2CO3还弱HClO很不稳定：2HClO2HCl+O2HClO只存在于稀溶液中，增大浓度、加热或光照都会加快它的分解。,氯气既作氧化剂又作还原剂,HClO是一种强氧化剂,具有很强的氧化性性（比Cl2的氧化性强），能氧化而杀死水里的细菌，还能氧化而使染料和有色物质褪色，因此，常利用它的强氧化性来消毒或漂白。,设问：氯水的成分是什么？,氯水是含Cl2、HCl、HClO三种溶质的混合溶液，其中含有三种分子（H2O、Cl2、HClO）和四种离子（H、Cl、ClO、OH）,HCl：溶于水生成盐酸，具有腐蚀性,HClO：具有强氧化性，能使蛋白质变质,Cl2的毒性机理,讨论:若你的周围不幸发生氯气泄漏事故，你怎样用已有化学知识进行恰当处理？,结论：用碱液吸收,（4）氯气与碱的反应,1789年，英国化学家台奈特就是把Cl2通入石灰乳中制成了漂白粉，将HClO的漂白性从实验室带进了“寻常百姓家”。,漂白原理：Ca(ClO)22HClCaCl22HClOCa(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO,漂白粉、漂粉精、漂白液等必须密封保存，并要避光防潮。为什么？,（5）Cl2与盐的反应,2FeCl2+Cl2=2FeCl36FeSO4+3Cl2=2Fe2(SO4)3+2FeCl36FeBr2+3Cl2=2FeCl3+4FeBr3通少量Cl22Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2通足量Cl22Fe2+4Br+3Cl2=2Fe3+6Cl+2Br2Na2S+Cl2=2NaCl+SS2+Cl2=2Cl+S,5、Cl2的用途：讨论,漂白粉的质量是按它的有效氯以及它能长时间保持有效氯的能力来决定的,小结,氯气是黄绿色的有毒的气体。氯气可以与多数金属单质反应、可以与非金属单质反应。,二、Cl的检验,样品酸化液白色沉淀,稀硝酸,AgNO3溶液,样品白色沉淀沉淀不溶解,稀硝酸,AgNO3溶液,科学视野：成盐元素卤素第A族元素：F、Cl、Br、I、At,F2,Br2,I2,Cl2,单质,颜色,密度,状态,熔沸点,浅黄绿色,黄绿色,深红棕色,紫黑色,气体,气体,液体,固体,增大,升高,卤素单质物理性质的变化规律,F2,Br2,I2,Cl2,单质,颜色,密度,状态,熔沸点,浅黄绿色,黄绿色,深红棕色,紫黑色,气体,气体,液体,固体,增大,升高,1、卤素单质物理性质的变化规律,水,汽油（苯）,四氯化碳,溴,碘,黄至橙色,橙至橙红,橙至橙红,黄至褐色,淡紫至紫红,紫至深紫,溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀至浓）,的颜色变化,碘酒就是碘的酒精溶液，呈棕褐色。,2、卤族元素性质的递变规律,单质F2Cl2Br2I2（从左到右）,1.原子半径,3.单质的氧化性,4.和H2化合的能力,2.离子半径,逐渐增大,逐渐增大,逐渐减弱,逐渐减弱,8、单质和水反应的能力,7、HX水溶液的酸性,6、HX的稳定性,5、HX的还