第四章第二节——氯

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,第一课时,.,科学史话,舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿(二氧化锰)，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受,但是当他确信自己制得了一种新气体后,他又感到一种由衷的快乐。 舍勒制备出氯气以后，把它溶解在水里，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他还发现氯气能与金属或金属氧化物发生化学反应。从1774年舍勒发现氯气以后，到1810年,许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直被当作一种化合物。直到1810年,戴维经过大量实验研究

2、，才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。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。我国早年的译文将其译作“绿气”,后改为氯气。,., 在实验室里，氯气可以用浓盐酸与二氧化锰反应来制取,实验装置,制法原理,MnO2 + 4HCl = MnCl2 +2H2O +Cl2 ,收集装置：,尾气处理：,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,氧化剂,还原产物,还原剂,氧化产物,氯气的实验室制法,.,9/13/2020,.,5,京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

3、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,气味,溶解性,密度,毒性,.,氯气对眼、呼吸道粘膜有刺激作用，可引起急性中毒和肺损伤；氯气可损害人全身器官和系统,9/13/2020,.,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。刹那间在68千米宽的正面形成2米高的黄绿色气体幕墙

4、滚滚向前推进，纵深到达10-15公里，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。这种气体就是我们研究的氯气。,历史事件,.,一、氯元素 1.存在：在海水中主要以NaCl和MgCl2形式存在。,Cl,2.原子结构,思考:氯原子容易的到电子还是失去电子？推断氯气可能有的性质,第二节 富集在海水中的元素氯,性质：化合价：-1，+1，+2，+3， +4，+5，+6，+7 得电子能力

5、强，非金属性强（强氧化性）,.,101,能否用排水集气法收集氯气?,3.能溶于水 (1:2)体积,二、氯气（Cl2） （一）物理性质：,1. 看颜色：,黄绿色。,2. 闻气味：,刺激性气味，（有毒，请注意闻气体气味的方法）。,4.密度比空气大。,氯气,液氯,固态氯,34.6,5.易液化：,.,（二）化学性质（氯气很活泼，具有强氧化性）,2Na + Cl2 = 2NaCl 反应现象,2Fe +3Cl2 = 2FeCl3 反应现象,Cu +Cl2 = CuCl2 反应现象,氯气与金属反应,点燃,点燃,点燃,反应规律：1、氯气可与大多数金属（除Au、Pt外）反 应，生成高价金属的氯化物 2、反应为放

6、热反应，反应中氯气均作氧化剂,现象：,剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成白色的烟,剧烈燃烧，生成棕黄色的烟。,现象：,现象：,剧烈燃烧，生成棕色的烟。,.,钠在氯气中燃烧的反应现象,剧烈燃烧,产生白烟,.,铜在氯气中燃烧的反应现象,产生棕黄色烟,.,铁在氯气中燃烧的反应现象,产生棕色的烟,.,2.与非金属反应,氢气在氯气中燃烧 现象：安静的燃烧，火焰呈苍白色，瓶口有白雾产生,氢气与氯气的混合气体在强光下 现象：释放大量的热，发生爆炸。,（工业制氯化氢）,(1)实验4-3：与氢气的反应：,HCl溶于水就是我们常用的盐酸。,.,燃烧：任何发光发热的剧烈的化学反应叫做燃烧（不一定要有氧气参加） 本质：氧化

7、还原反应。,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?,初中：物质与氧气发生发光发热的剧烈的化学反应叫燃烧,.,自来水厂可以用Cl2来消毒水，氯气能溶于水吗？能与水发生反应吗？,3、与H2O的反应,氯气溶于水所得的水溶液叫氯水（黄绿色），溶于水的Cl2有部分与水反应生成盐酸和次氯酸,Cl2 + H2O HCl + HClO,HClO：强氧化性杀菌、消毒作用,第四章 非金属及其化合物,第二节 富集在海水中的元素氯,第二课时,我们知道氯水有漂白作用，那到底是氯气起漂白作用还是氯水里的其他成份在起作用，现在我们来做个实验验证下。,实验4-4,氯水的漂白作用,将有色纸条或布条

8、、有色花瓣放入盛满1/3容积新制氯水的广口瓶中，盖上玻璃片。观察现象,氯水有漂白作用,有色纸条颜色褪去,实验4-5,干燥的氯气能否漂白物质,将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象,有色纸条颜色没有褪去,干燥的氯气没有漂白作用,.,干燥红纸没有褪色，润湿红纸褪色。,实验4-4及4-5,现象：,.,HClO（次氯酸）的性质：, 不稳定性：2HClO 2HCl+O2, 强氧化性：可漂白、杀菌、消毒等, 弱酸性：酸性弱于H2CO3,HClO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。,2NaClOCO2H2ONa2CO32HClO,.,猜想：新制氯水中含

9、有哪些粒子？ （提示：HClO部分电离，即 ）,（ 三分子、三离子）,Cl2、H2O、HClO、 H+、Cl-、ClO- OH-,新制氯水的成分：,思考：怎么样设计实验验证这些粒子的存在？,HClO=H+ClO-,探究结果,无水CuSO4粉末,粉末变蓝,加CaCO3粉末,有气泡生成,加AgNO3溶液,有色花瓣,花瓣褪色,观察颜色,黄绿色,有白色的沉淀生成,.,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 OH-,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，

10、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,.,1、实验室中用NaOH溶液吸收多余的Cl2，那么 Cl2 跟NaOH溶液反应时生成了什么物质？ 2、市售的漂白粉和漂白液的有效成分是什么? 3、漂白粉和漂白液的漂白原理是什么？,思考与交流,.,1.漂白液,制法：Cl2与NaOH溶液反应,有效成分：NaClO,2.漂白粉,制法：Cl2与消石灰反应,有效成分：Ca(ClO)2,3.漂粉精,主要成分：Ca(ClO)2,4.氯气与碱溶液的反应,Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O,漂白液,2Cl2 + 2Ca(OH

11、)2 = CaCl2+ Ca(ClO)2 + 2H2O,漂白粉,Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO,漂白粉的漂白原理：它的水溶液与空气中的CO2接触反应生成次氯酸的过程。,.,5.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- + Br2 Cl2 + 2 I- = 2Cl- + I2,.,1、漂白液、漂白粉和漂粉精的应用：,（1）漂白棉、麻、纸张。 （2）消毒游泳池等。,（三）. 氯气的用途 P85,.,氯气的用途,制取盐酸,Cl2,

12、制取漂白剂,作消毒剂,是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药和药品的重要原料,.,二、氯离子(Cl-)的检验,实验步骤：,在5支试管中分别加入2mL稀盐酸、 NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水;,分别滴入5滴AgNO3溶液，观察现象;,再分别滴入2mL稀硝酸，观察现象。,根据自己所观察到的现象，填写P86表格。,白色沉淀,白色沉淀,沉淀消失， 有气泡生成,沉淀不消失,沉淀不消失,Cl- + Ag+ =AgCl,CO32- +2Ag+ =Ag2CO3,Cl- + Ag+ =AgCl,Cl- + Ag+ =AgCl,白色沉淀,沉淀不消失,Ag2CO3+2H+=2Ag+CO2+ H2O,白色沉

13、淀,无现象,无现象,.,检验Cl-时，为什么滴加AgNO3 溶液后还要再加稀硝酸呢？,思考：,原因： AgNO3溶液除可以与Cl-形成 AgCl白色沉淀外，还可以与CO32- 形成AgCO3白色沉淀，但AgCl不与 稀硝酸反应; AgCO3可与稀硝酸反应， 沉淀溶解。,.,氯离子检验的一般步骤：,小结,待测液,白色沉淀,待测液,加稀硝酸,加硝酸银溶液,白色沉淀,加硝酸银溶液,加稀硝酸,.,成盐元素 卤素,在元素周期表中，与氯元素处 于同一纵行-第A族的元素还有 氟（F）、溴（Br）、碘（）、 砹（At，人工合成元素）。,科学视野,.,最外层电子都有7个电子,易得到一个电子;,都能与Na、K、C

14、a、Mg等金属化合生成盐， 所以统称为卤素（成盐元素之意）。,都是典型的非金属元素;,.,氯是这一族中的代表性元素，氟、溴、碘的 单质-F2、Br2、2、的化学性质与Cl2相似。,与金属反应 与非金属反应 3. 与水反应 4. 与碱溶液反应,一、卤素单质的化学性质：,.,二、卤素单质氧化性的比较：,随元素原子核电荷数的增大，原子半径 增大，得电子能力减弱，故氧化性减弱。,结论氧化性：F2Cl2Br2I2,.,三、卤素单质及其化合物的用途,1. 碘单质（2）被用于制作碘酊 （别名：碘酒）,用于一般皮肤消毒和 手术前手术局部皮肤的 消毒 。,.,2.溴化银（AgBr）被用于制作感光胶卷 和变色玻璃

15、,感光胶卷,.,暗红色,无色透明晶体,黑色小颗粒,2AgBr,光照,CuO,变色眼镜,2Ag Br2,原理：,.,3.碘化银（Ag）被用于人工降雨,.,反馈练习,1.不能由单质直接化合而成的是（ ） A、AlCl3 B、NaCl C、FeCl2 D、CuCl2,2.自来水可以用氯气消毒、某学生用这种自来水去配制下列物质的溶液，不会产生明显的药品变质问题的是（ ） AgNO3FeCl3AlCl3 NaOH FeCl2 Na2CO3 A、 B、 C、 D、 ,C,C,.,反馈练习,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

16、并非氯水,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,.,反馈练习,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HClO D. Ca(ClO)2易被空气中的氧气氧化,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

17、色，则D中装的是,C,B,9/13/2020,.,氟 F 9,氯 Cl 17,溴 Br 35,碘 I 53,砹 At 85,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,9/13/2020,.,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,9/13/2020,.,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,9/13/2020,.,Br2 H2O=HBrHBrO,反应越来越难以发生,2F22H2O=4HFO2 （特例）,Cl2 H2O=HClHClO,3.卤素与水反应,通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）,I2 H2O=HIHIO,9/13/2020,.,4.卤素间的相互置换,1. Cl2 2Br = 2ClBr