《富集在海水中的元素—氯》课件1..ppt

1、第四章 非金属及其化合物,第二节 富集在海水中的元素氯,1915年4月22日，在第一次世界大战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只预先埋伏的装满氯气压缩钢瓶。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，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：,反对战争，维护世界和平！,氯气是一种重要的化工原料，广泛用于制造各种含氯

2、化合物、造纸、印染及自来水消毒等工业。,为便于大量贮存、运输，氯气通常是以液态、高压充装在钢瓶、槽罐等容器中,若操作不当 则极有可能导致大量氯气泄漏。 2004年4月15日重庆天原化工总厂的氯气发生泄漏，15万名群众被疏散,事故一度使举国震惊， 谈“氯”色变。,贮存液氯的钢瓶发生了泄漏，旁边的工人首先看到一股浓浓的黄绿色气体逸出，接着闻到一股刺激性味，然后被毒倒了。,消防官兵得到信息后，迅速将中毒人员转移至地势较高处等待救护车，同时将周围的群众往高处疏散。,然后在周围50米处筑起了“水墙”以降低空气中氯气的浓度。,并将液氯钢瓶扔进了投放了大量烧碱的水坑内。,氯气的泄漏,一、氯气的物理性质,1、

3、氯气是黄绿色有刺激性气味的有毒气体,2、易液化(液氯）.可溶于水，常温常压下，1体积水可溶解2体积氯气（氯水呈浅黄绿色）,3、密度比空气大,思考与讨论1：氯气的物理性质包含那些方面？,思考与讨论2：怎样闻气体的气味？,思考与讨论3：实验室制取氯气时应采用什么方法收集？,1、氯的原子结构, 常见化合价：-1，+1，+5，+7,二、氯气的化学性质,思考与讨论4：写出氯原子结构简图，并据此推测氯可 能具有的化学性质?, 易得电子 具有强氧化性 氯单质是强氧化剂,1、氯气与金属单质的反应,现象：金属钠在氯气中剧烈燃烧，发出黄 色火焰，产生大量白色的烟；,（1）氯气与钠反应,（2）氯气与铜的反应,红热的

4、铜丝在氯气里剧烈燃烧，使集气瓶里充满棕黄色的烟，加水，水溶液呈蓝绿色。,红热的铜丝可以在氯气里燃烧生成氯化铜。,用坩埚钳夹住一束铜丝，灼热后立即放入充满氯气的集气瓶里，观察发生的现象。然后把适量水注入集气瓶里，用玻璃片盖住瓶口，振荡。观察溶液的颜色。,b、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。,a、现象：红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕褐色的烟；溶于水后溶液呈黄色。,（3）氯气与铁反应,3、氯气与非金属单质反应,氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，放出大量的热，瓶口有白雾出现。,氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，,氯化氢结合空气中的水蒸气形成盐酸小液滴而成白雾。,思考与

5、讨论6： 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。,C、燃烧：任何发光发热的剧烈化学反应。,思考与讨论7： 如果将氯气和氢气混合再点燃，可能出现什么现象？为什么？,H2 + Cl2 = 2HCl（炸）,白色烟雾,烟：固体小颗粒分散在气体中形成的分散系。 雾：小液滴分散在气体中形成的分散系。,思考与讨论8：烟和雾有什么区别？,光照,3、氯气与水的反应,思考与讨论9：某同学在氯气的水溶液中滴入石 蕊试液，发现溶液先变成红色，但又迅速褪色 变成无色溶

6、液，,Cl2+H2O = HCl+HClO（次氯酸）,（弱酸）,氯气的水溶液叫氯水,回忆一下在哪里曾见过类似的现象？氯气与水反应的产物有哪些，如何验证？,氯气与水反应的离子方程式:,Cl2+H2O = H+ Cl- +HClO,思考：新制氯水中有哪些分子和离子:,1）、分子: H2O、HClO（起漂白作用的物质）、Cl2（氯水的主要成分）,离子:H+、Cl-、ClO-、OH-,Cl2+H2O=HCl+HClO,思考与讨论10：新制氯水中含有些什么微粒？,思考与讨论11：新制氯水与久置的氯水相比成分相同吗？液氯与氯水是否相同？,次氯酸性质： 1)次氯酸是一元弱酸，其酸性比碳酸还弱， 2)具有很强

7、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 3)次氯酸不稳定，且见光分解放出氧气。,Cl2,Cl2、H2O、HClO,H+、Cl-、ClO- OH-,H2O,H+、Cl-、OH-,液氯、新制氯水、久置氯水的比较,(4)氯水保存在棕色试剂瓶中。,酸性、漂白性、氧化性,酸性,氧化性,练习：将新制得的氯水加入到下列溶液中，看到的现象为？起作用的微粒是什么： 1、加到石蕊溶液中 . 2、加到Na2CO3溶中 。 3、加到AgNO3溶液中 。 4、加到FeCL2溶液中 。 离子方程式为 。 5、加到KI-淀粉溶液中 。,先变红后褪色,有气泡产生,有

8、白色沉淀生成,溶液成浅绿色变位黄色,溶液变为蓝色,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-,4、与碱溶液的反应,Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O,1)实验室制氯气时，多余的氯气用NaOH溶液吸收,3）关于漂白粉的制取、成分、漂白原理：,2Ca(OH)2 + 2Cl2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O,漂白粉的成分,漂白粉的有效成分,CaCl2 和 Ca(ClO)2的混合物,Ca(ClO)2,2)工业制取漂白液的方法(NaClO),2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,氯气+碱 = 氯化物+次氯酸盐+水,思考：氯气与石灰水的反应？, 关于漂白粉

9、、漂粉精：,1、漂白原理：,2、保存条件：密闭保存,思考：漂白粉为什么能用来杀菌消毒？如何使用？,思考：漂白粉溶液中通入CO2气体能否反应？方程式怎么写？,主要成分： Ca(ClO)2,漂白液、漂白粉、漂粉精有什么不同？,漂白液是次氯酸钠的水溶液 漂白粉是氯化钙与次氯酸钙的混合物 漂粉精与漂白粉的成份一样，只不过是有效成份次氯酸钙的含量更高一些而已。,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?,漂白性的比较,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,永久性,永久性,漂白大多数有色有机物质,漂白大多数有色有机物质，能使紫色石蕊试液褪色,

10、吸附有色色素,物理吸附,氧化作用,6、氯气与盐溶液的反应（表现氯气的强氧化性）,2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3,三、氯气的用途, 杀菌、消毒, 重要的化工原料：制漂白粉、农药、氯仿等,Cl2 + 2 KI= 2KCl+ I2,瑞典化学家 舍勒,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，但他受当时流行的错误学说燃素说的影响，未能确认氯气的“庐山真面目”；直到1810年英国化学

11、家戴维以大量的实验事实为依据确认其为一种新元素，并将这种元素命名为Chlorine, 有“绿色”的意思。我国早年将其译成“绿气”，后改为氯气。,阅读：P82 科学史话,氯气的发现和确认,思考与交流,思考：指出氧化剂、还原剂 、氧化产物和还原产物？,想一想：,1、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,根据反应原理，你能设计发生装置和收集装置吗？,气体发生装置净化干燥收集（反应）尾气处理装置,气体发生装置的选择,固固加热,块固和液体（不加热）,固液加热,仪器组装顺序：自下而上、从左到右,收集装置：,尾气处理装置：,发生装置：,固、液加热,向上排气法（

12、或排饱和食盐水法）,碱液（NaOH)吸收,四、氯气的实验室制法*, 根据反应原理选择反应装置,净化装置：,洗气瓶：饱和食盐水（HCl)、浓硫酸(H2O),能否用澄清石灰水代替NaOH？为什么？,如何检验氯气已收集满？ 多余氯气能否直接排放到空气中？应如何处理？,MnO2,浓HCl,饱和食盐水(除HCl),浓硫酸 (除H2O),注意导气管的进出方式（长进短出） 为什么？,氯气的检验,练习：某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。,（1）装置中有六处错误，请指出。,1、烧瓶下面缺石棉网 2、铁圈下面缺酒精灯 3、原料使用了稀盐酸 4、不应使用长颈漏斗 5、盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位

13、置颠倒了 6、洗气瓶D的气体入口导管应深插在液面下，而出口导管应靠近瓶塞,思考与讨论15：向某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，则可确定该溶液中含有氯离子，这种说法对吗？,白色沉淀,沉淀不溶,白色沉淀,沉淀不溶,白色沉淀,沉淀溶解 产生气泡,白色浑浊,不溶,无明显现象,无明显现象,Ag+ + Cl- = AgCl,Ag+ + Cl- = AgCl ,Ag+ + Cl- = AgCl ,2Ag+ + CO32- = Ag2CO3 ,Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2+H2O,五、Cl-的检验,Ag+ + Cl- = AgCl ,在溶液中滴加稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若

14、产生白色沉淀，则溶液中含有Cl-。,2、方法和结论：,1、试剂：AgNO3溶液、稀硝酸,1、下列关于氯水的说法中正确的是： A、新制氯水中只含有Cl2和H2O分子 B、新制氯水能杀菌消毒是因为Cl2有毒，能毒杀细菌 C、光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2 D、氯水放置数天后酸性增强 2、下列物质能使红墨水褪色的是 A、活性炭 B、二氧化碳 C、NaCl溶液 D、酸化的NaClO溶液,课堂练习：,D,AD,3、下列物质既能由两种单质化合而生成，又能由单质与酸反应而生成的是： A、FeCl2 B、CuCl2 C、AlCl3 D、FeCl3,C,最外层7个电子,易得一个电子，,核电荷数递增,电子层数

15、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,六、卤素,元素周期表中第VIIA族元素,1、包括元素：氟F（9）、氯Cl（17）、溴Br（35）、碘I（53）,相似性：,递变性：,F2Cl2Br2I2,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,1. 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：

16、F2 Cl2 Br2 I 2,(2)卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI,X2+H2=2HX,Br2 H2O=HBrHBrO,反应越来越难以发生,2F22H2O=4HFO2 （特例）,Cl2 H2O=HClHClO,2.卤素与水反应,通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）,I2 H2O=HIHIO,3.卤素间的相互置换*,(1) Cl2 2KBr = 2KClBr2 (2) Cl2 2KI = 2KClI2 (3) Br2+ KI = KBrI2,思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及l、r、的还原性强弱顺序,结论： 氧化性：Cl2Br2I2 还原性：rl,1、,2、作用:用湿润的淀粉KI试纸检验Cl2,3、I2遇淀粉会变蓝,4.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,碘单质遇淀粉显蓝色。,氟气和水的反应： 2F2 +2H2O=4HF+ O2,练习（1）如图所示，将氯气依