第二节富集在海水中的元素 氯 (2).ppt

第四章非金属及其化合物 第二节富集在海水中的元素 氯 了解氯气的物理性质 掌握氯的原子结构特点 化学性质 认识氯水的组成和性质 掌握氯离子的检验方法 认识卤素 了解其相似点及递变性 掌握结构性质用途的思维方法 教学目标 知识拓展 海洋生物资源 大陆架的浅海海底 石油 天然气 煤 硫 磷等近岸带的滨海砂矿 砂 贝壳等建筑材料和金属矿产多数海盆中 深海锰结核 知识拓展 海底矿产资源 思考与交流1 你对氯气了解多少 氯气是一种什么样的物质 有什么样的性质 历史上第一次应用化学武器是在1915年4月22日 德国军队在比利时战场大规模使用氯气 造成英法联军一万五千人中毒 其中五千人死亡 1 氯原子结构特点 原子结构 典型非金属性 强氧化性 cl 得e cl 一 活泼的黄绿色气体 氯气 化合价 1 1 2 3 4 5 6 7得电子能力强 非金属性强 舍勒 1742 1786 瑞典化学家 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 氯气有毒 想一想 怎样闻氯气 2 氯气的性质 1 物理性质 氯气是黄绿色 有刺激性气味 有毒的气体 易液化 密度比空气大 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 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 应 该 这 样 干燥的氯气常温不与铁反应 闻氯气的方法是 用手轻轻地在瓶口扇动 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 2 氯气的化学性质 氧化剂 强氧化性 氯气与金属反应 cl2有很强的氧化性 能与多数金属反应生成相应的金属氯化物 尤其要注意的是 它和变价金属反应时 生成高价的金属氯化物 如 cucl2 fecl3 在一定条件 点燃或灼热 下氯气能否与金属反应 金属的价态有什么规律 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 现象 铁与氯气反应 现象 铁丝剧烈燃烧 产生 色的 棕黄 烟 钠与氯气反应 现象 剧烈燃烧 火焰呈 色 生成 晶体 白色 反应规律 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 黄 观看实验演示 氯气与金属反应 观看实验演示 观看实验演示 金属铁能否在在cl2中燃烧 若能会生成什么产物呢 氯化亚铁还是氯化铁 红热的铁丝伸入氯气中 现象 铁在cl2中燃烧 产生红褐色的烟 2fe 3cl2 2fecl3 点燃 fe时一种变价金属 当遇到强氧化剂时 它会失去3个电子 fe3 当遇到弱的氧化剂时 它只会失去2个电子 fe2 用坩埚钳夹住一束铜丝 灼烧后立刻放入充满氯气的集气瓶里 观察 然后把少量的水注入集气瓶里 用玻璃片盖住瓶口 振荡 观察溶液颜色 现象 红热的铜丝剧烈燃烧 产生棕黄色的烟 cucl2固体小颗粒 加水后得到蓝绿色溶液 cu cl2 cucl2 点燃 例2 怎样制取fecl2 fe 2hclfecl2 h2 例1 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a fecl3b cacl2c fecl2d kcl c 气与某些非金属反应 氯气与金属反应时 是实实在在的得电子 而在与非金属 如h2 反应时 氯原子和氢原子都想得电子 最后双方为了达到稳定 形成共用电子对 即使这样 形成的共用电子对还是偏向氯 偏离氢 从而使氯显 1价 请看实验录像 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 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p s c等非金属直接化合 实验现象 氢气和氯气的混合气体光照或点燃后发生爆炸 请看实验4 3录像 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 氯气与非金属反应 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 阅读与思考 1 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 3 干燥的cl2有杀菌 消毒和漂白作用吗 次氯酸 酸性 h2co3 hclo 氯气的水溶性 1体积的水可以溶解2体积的氯气 即氯水 黄绿色 思考与交流 氯气溶于水的这一过程是一个简单的物理溶解过程 还是一个伴随有化学变化的过程呢 新制的氯水当中究竟含有哪些微粒 如何证明这些微粒的存在呢 你能通过实验来说明问题吗 药品 hno3酸化的 agno3溶液 紫色石蕊试剂 红纸 镁粉 氯水等注 氯水不能超过1ml 探究结果 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 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 例3 下列说法正确的是 a cl2有毒 cl 也有毒b cl和cl 化学性质一样c cl2和cl 都是黄绿色d 液氯并非氯水 例4 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 产生这一现象的原因可能有两种 1 是 2 是 新制氯水中的hcl hclo与naoh发生中和反应 使naoh无剩余 新制氯水中hclo具有漂白性 使红色溶液褪色 d 想一想 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 氯气与碱反应 2naoh cl2 naclo nacl h2o 有效成分 naclo 2ca oh 2 2cl2 ca clo 2 cacl2 2h2o 漂白粉 漂粉精 漂白液 有效成分 ca clo 2 想一想 氯气跟碱反应的化学方程式有规律吗 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hclo 漂白液和漂白粉的漂白原理a naclo hcl nacl hclo2naclo co2 h2o na2co3 2hclob ca clo 2 2hcl cacl2 2hcloca clo 2 co2 h2o caco3 2hclo 漂白粉在潮湿的空气中容易失效 注 此处为 强酸制弱酸 弱酸可以制更弱的酸 与盐溶液的反应 与fecl2 nabr ki等盐溶液反应 表现氯气的强氧化性 2fe2 cl2 2fe3 2cl cl2 2br 2cl br2cl2 2i 2cl i2 探究 新制的氯水有什么性质 能与那些物质发生反应 例6 漂白粉在空气中易失效的原因是cacl2易吸收空气中的水分b ca clo 2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hclod ca clo 2易被空气中的氧气氧化 例5 如图所示 a处通入湿润的cl2 关闭b阀时 c处的红布看不到明显现象 当打开b阀后 c处红布条逐渐褪色 则d中装的是a 浓h2so4b naoh溶液c h2od 饱和nacl溶液 d ab c 思考与交流 氯水如何保存 为什么 久置氯水和新制氯水有何区别 答 新制氯水 h cl clo hclo cl2 h2o 有强氧化性 久置氯水 盐酸溶液 无强氧化性 氯气的用途 杀菌消毒制漂白粉 液 作制高纯硅 锗和钛的中间物质合成塑料 橡胶 农药 药品等 二 氯离子 cl 的检验 观察实验4 6 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 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 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 小结 氟f9 氯cl17 溴br35 碘i53 砹at85 卤素的原子结构 三 成盐元素 卤素 科学视野 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 想一想 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 f2cl2br2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 2nabr3br2 2fe 2febr3 f2冷暗处爆炸h2 f2 2hfhf很稳定 cl2光照或点燃h2 cl2 2hclhcl稳定 br2高温h2 br2 2hbrhbr较不稳定 i2高温 持续加热h2 i2 2hihi很不稳定缓慢进行 2 卤素与氢气的反应 结论 fclbri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 i2 2 卤化氢的稳定性关系 hf hcl hbr hi br2 h2o hbr hbro 反应越来越难以发生 2f2 2h2o 4hf o2 特例 cl2 h2o hcl hclo 3 卤素与水反应 通式 x2 h2o hx hxo x cl br i i2 h2o hi hio 4 卤素间的相互置换 1 cl2 2br 2cl br22 cl2 2i 2cl i23 br2 i br i2 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 cl2 br2 i2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 练习 1 下列气体中 既有颜色又有毒性的是 a n2b coc cl2d co2解析 n2 co2是无色 无毒气体 co有毒但无色 cl2是黄绿色且有毒的气体 c 2 下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是 a 次氯酸不稳定 易分解b 次氯酸是一种强氧化剂c 次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸d 次氯酸能使染料和有机色质褪色解析 根据反应ca clo 2 co2 h2o caco3 2hclo可知 hclo的酸性比碳酸弱 故证明次氯酸也是一种弱酸 c 3 下列说法中正确的是 a 用鼻子对着盛有氯气的瓶口 就可以嗅到氯气的气味b 用排水集气法便可以收集到纯净的氯气c 氯气有漂白性d 自来水常用氯气来杀菌 消毒解析 氯气是有毒气体 闻氯气的时候 应该用手轻轻地在瓶口扇动 使极少量的氯气飘进鼻孔 用排水法收集氯气会带有水蒸气 氯气本身没有漂白性 故选d d 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 液氯解析 氯水是一种多组分的混合物 新制的氯水中除了含有较多的水分子外 还含有cl2 hclo分子及h c1 c1o b 5 下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是 a 液氯是纯净物 而氯水是混合物b 液氯无酸性 氯水有酸性c 液氯较氯水的漂白作用更强d 液氯无色 氯水呈黄绿色解析 液氯的成分就是氯分子 所以液氯无酸性 也无漂白性 氯水中存在着cl2 hclo 盐酸等多种成分 所以氯水既有酸性 又有漂白性 故答案选a b ab 6 下列物质中能使干燥的有色布条褪色的是 a 氯水b 液氯c 氯气d 次氯酸7 cl2可用来消灭田鼠 使用时可将cl2通过管子灌入洞中 这是利用cl2下列性质中的 a 黄绿色b 密度比空气大c 有毒d 较易液化解析 利用了cl2有毒和密度比空气大的性质 ad bc 8 将一盛满cl2的试管倒立在水槽中 当日光照射相当一段时间后 试管中最后剩余的气体约占试管容积的 a 2 3b 1 2c 1 3d 1 4解析 根据反应方程式 c12 h2o 2hcl hclo和2hclo 2hcl o2 可知 充分反应的结果剩余气体是o2 且cl2与o2之间满足关系式 2cl2 o2 故答案选b b 9 向盛有氯气的三个集气瓶中 分别注入约五分之一的下列液体并振荡 观察下图所记录的现象 判断各瓶注入的液体是什么 将注入液体的编码填入图下方相应的括号中 a agno3溶液b naoh溶液c 水解析 中cl2完全被naoh溶液吸收 生成两种可溶性盐 故上下均显无色 中cl2跟水作用生成hcl 再跟agno3溶液充分作用 生成白色难溶盐agcl 故上显无色 下显白色浑浊 中少量cl2溶于水形成氯水 故上 下均呈浅黄绿色 答案 b a c 10 在未知液中加入agno3溶液有白色沉淀生成 加入稀硝酸后 沉淀部分溶解 有无色无味的气体生成 将气体通人澄清石灰水 石灰水变浑浊 由此判断水溶液中含有 a cl so42 b cl no32 c cl co32 d cl oh 解析 由已知能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是co2 又因为加入稀hno3后沉淀部分溶解 故原溶液中除含有co32 外 还有cl c 11 浓盐酸和ca clo 2能发生如下反应 ca clo 2 4hcl 浓 cacl2 2cl2 十2h2o用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中 可能含有的杂质气体是 co2 hcl h2o o2a b c d 解析 题中提供一条信息 ca clo 2中 1价的cl和浓hcl中 1价的cl可归到0价的cl2 漂白粉贮存很久可能有caco3生成 caco3和hcl反应可产生co2 浓盐酸可挥发出hcl 整个体系还夹带有水蒸气 a 12 具有漂白作用的物质有 氯气 二氧化硫