4.2 富集在海水中的元素-氯100

第四章第二节富集在海水中的元素氯,新课程高中化学必修1,浩瀚的海洋资源的宝库,海水中含盐3%，主要为氯化钠；还含有氯化镁、硫酸镁等。,氯在自然界中以化合态存在（主要是NaCl）。,结构决定性质,氯原子结构,Cl,Cl,得e,氯原子,氯离子,得到一个电子,易得电子,思考与交流：游离态的氯是以氯原子还是氯分子的形式存在？试从原子的结构分析。,一、活泼的黄绿色气体氯气,氯气的发现和确认：,舍勒【瑞典】公元1742一1786,舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。,双原子分子Cl2,思考与交流,从氯气的发现到确认为一种新的元素，时间长达三十多年。你从这一史实中得到什么启示？,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。,京沪高速公路淮安路段液氯的泄漏,新华网报道:2005年3月29日，京沪高速公路淮安路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，唰地射向空中，并有刺鼻的味道，眼睛也熏得睁不开。”事发后消防队员不断地用水枪喷射，但还是造成350人中毒进医院救治,28人中毒死亡，附近居民采取应急措施，疏散到高坡上。,颜色状态,气味,溶解性,密度,毒性,物理性质,颜色状态,味道毒性,气味,熔点沸点溶解性密度硬度,看,尝,闻,测,如何掌握,（一）氯气的物理性质,物理性质,黄绿色气体,密度比空气大,在水中溶解度不大（1：2）,有刺激性气味,有毒,较低(易液化),在实验室里闻氯气时，必须十分小心，应该用手在瓶口轻轻地扇动，仅使极少量的氯气飘入鼻孔。当闻其它的气体气味时，也应该采用这种方法。,不能用排水集气法收集氯气,思考与交流1.氯气有毒，氯离子是否有毒？氯气是黄绿色，氯离子是否也是黄绿色？2.试比较氯原子、氯分子、氯离子的活泼性。,Cl2,2,2,易断裂,易得电子,分子结构不稳定,原子结构不稳定,化学性质活泼,结构决定性质,Cl,Cl-,（二）化学性质,试从原子结构的特点推测氯气应该具有什么样的化学性质？当氯气参加反应时：非常活泼，体现强氧化性,1.与金属反应,（1）钠与氯气反应,现象：金属钠在氯气中剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量的白烟，生成白色固体,（二）化学性质,在通常情况下，干燥氯气不与铁反应，所以可用钢瓶盛装和运输液氯。注意：不生成FeCl2。与变价金属反应，均生成金属的高价态化合物,演示实验铁丝在氯气中燃烧现象：红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕黄色的烟；溶于水后溶液呈黄色。,（2）铁与氯气反应,（二）化学性质,（3）铜与氯气反应,现象：金属铜在氯气中燃烧，产生大量的棕黄色的烟，加水溶解得蓝绿色溶液。,（二）化学性质,小结氯气具有很强的氧化性，属于氧化剂，而金属属于还原剂。金属+氯气金属氯化物（盐）成盐元素卤素,2.与非金属反应,演示实验4-3现象：氢气在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口呈白雾状。生成的HCl极易溶于水，与空气中的水蒸气结合形成的盐酸（氢氯酸）小液滴。,2.与非金属反应,在点燃（或光照）下氯气均能与氢气反应演示实验,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。,2.与非金属反应（与H2反应）,思考与交流通过氢气在氯气中燃烧的实验，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？,燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。,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。,定义：任何发光发热的剧烈的化学反应叫燃烧。,点燃和燃烧有何区别？,点燃是一种反应条件,燃烧是一种剧烈的化学反应，特点是有发光发热的现象。,在化学方程式等号的上方或下方书写的是反应条件，因此只能写点燃而不能写燃烧。,描述反应现象要注意的事项：,烟固体小颗粒分散在空气中,雾小液滴分散在空气中,2.不要把现象和结果混淆,不要说成是：有氯化铜生成。,（这是反应的结果）,1.区分烟和雾：,氯气与铜反应的现象是：有棕黄色的烟产生,课堂练习,1.下列叙述正确的是（）A.氯原子和氯离子的化学性质相同。B.氯离子比氯原子多一个电子。C.氯气有毒，氯离子也有毒。D.氯气和氯离子都呈黄绿色。,B,课堂练习,2.下列氯化物中，不能直接利用金属与氯气反应得到的是（）A.氯化铁B.氯化铜C.氯化镁D.氯化亚铁,D,课堂练习,3关于氯气的叙述中，下列正确的是（）A氯气是能够与金属反应，不能与非金属反应B氯气在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在C氯气不能溶解于水，所以可用排水法收集氯气D氯气、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物,D,课堂练习,D,4下列关于对燃烧现象的认识中，不正确的是（）A燃烧一定是氧化还原反应B燃烧一定发光放热C燃烧一定是化学反应D燃烧一定有氧气参与,3.氯气与水的反应（溶于水中的部分Cl2与水发生反应,次氯酸（HClO）的性质,一元弱酸（酸性比碳酸还弱），强氧化性（杀菌、消毒），漂白性，不稳定易分解,次氯酸可以消毒、杀菌、具有漂白性、见光易分解都源于其+1价的氯的强氧化性,氯气的化学性质,3.与水反应,实验向一支充满氯气的试管中加入少量水，迅速塞紧塞子，充分振荡。,溶液有点发黄,上部空间气体颜色变浅,氯气能溶于水，但溶解度不大,氯水中有游离态的氯,现象：,结论：,氯气的化学性质,3.与水反应,实验用玻棒蘸取氯水滴在蓝色石蕊试纸上。,滴有氯水的试纸中间变白外围变红,含有能使有色物质褪色的物质,有酸生成,Cl2+H2O=,次氯酸,思考：氯水中哪种物质具有漂白作用？怎样用实验证明？,+HClO,HCl,氯气的化学性质,3.与水反应,实验取两条蓝色石蕊试纸分别放入装有氯气和装有氯水的集气瓶中。,放入氯气中，蓝色石蕊试纸不褪色,放入氯水中，蓝色石蕊试纸褪色。,Cl2+H2O=HCl+HClO,次氯酸,结论：氯气无漂白作用,现象：,次氯酸有漂白作用,氯气的化学性质,3.与水反应,思考液氯和氯水有何区别？,液氯是纯净物，只含有氯分子,氯水是混合物,Cl2+H2O=HCl+HClO,次氯酸,氯水中主要含有：Cl2,H2O、HClO,H+,Cl-等微粒,还含有ClO和OH,怎样证明氯水分解放出的气体是氧气？,氯水长时间放置后，颜色有何变化？组成上有何变化？,氯水颜色变浅,盐酸成份增多,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,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?,4、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,氯气化学性质,氯气的化学性质,4.与碱反应,实验将滴有酚酞的氢氧化钠溶液滴入充满氯气的集气瓶中，振荡,气体颜色消失,溶液红色褪去,Cl2+H2O=HCl+HClO,现象：,反应：,HCl+NaOH=NaCl+H2O,HClO+NaOH=NaClO+H2O,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,次氯酸钠,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？,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,漂白粉失效原理,思考,为什么不直接用次氯酸作漂白剂？,次氯酸不稳定，次氯酸盐较稳定。,怎样保存漂白粉？,密封，保存于干燥处。,漂白性的比较,名称,原理,实质,程度,范围,过氧化钠,氯水,将有色的色素氧化为稳定的无色物质,氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无色物质,氧化作用,氧化作用,永久性,永久性,漂白大多数有色物质,漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液褪色,活性炭,吸附有色色素,物理吸附,1.把氯气通入紫色石蕊试液中，出现的现象是（A）溶液变红色（B）溶液变蓝色（C）溶液不变色（D）溶液先变红后褪色（E）溶液先褪色后变红,解析：Cl2通入石蕊试液中，先与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸使石蕊试液变红（速度较快），而次氯酸有强氧化性，能把有色物质氧化成无色（速度较慢），故选（D）,（D）,2.用自来水养鱼之前，应先将盛有自来水的鱼缸放在阳光下晒一段时间，主要目的是（）（A）除去水中的HClO（B）紫外线杀菌消毒（C）增加水中含氧量（D）提高水温,解析：自来水用氯气消毒，因此水中含有次氯酸，次氯酸对生物不利，光照可使次氯酸分解，选（A）。,（D）,A,课堂练习,次氯酸钙能与碳酸反应生成次氯酸，证明次氯酸的酸性比碳酸弱，次氯酸是弱酸。,3.次氯酸是一种强氧化剂，能杀死水里的细菌，能使染料和有机色质褪色。它是强酸还是弱酸？怎样证明？,课堂练习,思路：强酸和弱酸的盐反应能生成弱酸和强酸的盐,氯气性质小结,自然界有氯气存在吗？为什么？,氯气是一种活泼非金属，能与大多数金属反应，能与非金属反应，能与水反应，能与碱反应，所以，自然界中没有氯气存在。,(三)氯气的用途,阅读课本相关文字,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,氯气的制取,H,G,F,E,1,1,0,4,2,分液漏斗,连接顺序：,要用浓盐酸,用向上排气法收集,用氢氧化钠溶液吸收,固液反应，需加热,氯气的制取,已知氯气在饱和食盐水中的溶解度不大，欲收集纯净干燥的氯气而且不造成空气污染，下列装置的连接顺序是：,C,D,A,H,G,F,B,E,除去氯化氢,干燥氯气,收集氯气,吸收氯气,制取氯气,气体净化,洗气瓶,考考你的智慧,20克36.5%的浓盐酸与足量的二氧化锰加热反应，能生成多少克氯气？,解：设能生成氯气的质量为xMnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2,146,71,2036.5%g,x,2036.5%71146,x=,=3.6g,答：能生成氯气3.6克,此答案对吗？为什么？,不对！随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，反应就停止了，故生成的氯气必少于3.6克。,二、氯离子（Cl-)的检验,有关反应的离子方程式是：Ag+Cl=AgCl2Ag+CO32-=Ag2CO3Ag2CO3+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,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。,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：F2Cl2Br2I2,(2)卤化氢的稳定性关系：HFHClHBrHI,Br2H2O=HBrHBrO,反应越来越难以发生,2F22H2O=4HFO2（特例）,Cl2H2O=HClHClO,3.卤素与水反应,通式：X2H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）,I2H2O=HIHIO,4.卤素间的相互置换,1.Cl22Br=2ClBr22.Cl22I=2ClI23.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：Cl2Br2I2还原性：,Cl-、Br-、I-的检验,试剂：硝酸银和稀硝酸反应：Ag+Cl-