必修一四章---富集在海水中的氯元素

1、第二节富集在海水中的元素-氯 19151915年年4 4月月2222日下午日下午5 5时，在第一次世界大战两军对时，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了大约60006000只预先埋伏的压缩氯气钢瓶。刹那间在只预先埋伏的压缩氯气钢瓶。刹那间在6868千千米宽的正面形成米宽的正面形成2 2米高的黄绿色气体幕墙滚滚向前推进，米高的黄绿色气体幕墙滚滚向前推进，纵深到达纵深到达10-1510-15公里，对手毫无防范，致使公里，对手毫无防范，致使5 5千多人死亡，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

2、此描述：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。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，满嘴都是黄色液尸体遍野，他们极度痛苦的肺在喘息，满嘴都是黄色液体。体。”这就是战争史上的第一次化学战，从此，化学战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。就是我们研究的氯气。历史事件历史事件 第一次世界大战的伊普雷战役中，德国第一次世界大战的伊普雷战役中，德国5分钟释放了分钟释放了180吨氯气，

3、吨氯气，使使15000人中毒，三分之一的人死去。人中毒，三分之一的人死去。重庆天原化工总厂发生氯气泄漏事件重庆天原化工总厂发生氯气泄漏事件 氯气的化学活泼性使得氯气的化学活泼性使得它的毒性很强，可损害全它的毒性很强，可损害全身器官和系统。身器官和系统。 氯气还对皮肤、衣物等具有氯气还对皮肤、衣物等具有强烈腐蚀、损毁作用强烈腐蚀、损毁作用 能破坏环境、能剿灭触及能破坏环境、能剿灭触及的所有生命的所有生命所有植物和所有植物和动物，尤其是动物致死率几动物，尤其是动物致死率几乎乎100%100%，只有天上能高飞的，只有天上能高飞的鸟勉强得逃脱。鸟勉强得逃脱。 液氯是纯氯气加压后液化液氯是纯氯气加压后液

4、化所得所得 京沪高速公路淮安段京沪高速公路淮安段车祸发生液氯泄漏事车祸发生液氯泄漏事故共造成故共造成29人因氯气人因氯气中毒死亡，给当地群中毒死亡，给当地群众生命财产造成巨大众生命财产造成巨大损失。损失。 农田被氯气熏黄农田被氯气熏黄 （一）、氯气的物理性质（一）、氯气的物理性质(1)(1)颜色：黄绿色气体颜色：黄绿色气体(2)(2)气味：有刺激性气味、（气味：有刺激性气味、（3 3）毒性：有毒）毒性：有毒(4)(4)密度：比空气大密度：比空气大 ，可用向上排空法收集。可用向上排空法收集。(5)(5)易液化易液化（沸点（沸点-34.6-34.6），加压液化，贮存在钢瓶中。），加压液化，贮存在钢

5、瓶中。(6) (6) 溶解性：能溶于水溶解性：能溶于水（常温常压下，常温常压下，1 1体积水约溶解体积水约溶解2 2体积的氯气），不能用排水法收集，可用排饱和食盐水的方法体积的氯气），不能用排水法收集，可用排饱和食盐水的方法收集（饱和食盐水可降低氯气的溶解度）收集（饱和食盐水可降低氯气的溶解度）舍勒舍勒 (17421786)瑞典化学家。瑞典化学家。阅读：阅读：P P82 82 科学史话科学史话氯气的发现和确认氯气的发现和确认思考与交流思考与交流启示：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。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：启示：科学

6、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，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。建立正确的理论或推动科学理论的发展。启示：启示：科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。1774年舍勒年舍勒 发现氯气发现氯气他将这种元素命名为他将这种元素命名为Chlorine,这个名称这个名称来自希腊文，有来自希腊文，有“绿色绿色”的意思。我国早的意思。我国早年译文将其译成年译文将其译成“绿气绿气”，后改为氯气。，后改为氯气。该反应是实验室制备氯气的反应原理氯原子结构特点氯原子结构特点

7、 原子结构：原子结构： 典型非金属性典型非金属性 （强氧化性）（强氧化性）ClCl得得 e e- -ClCl- -2 8 72 8 7 1717氯元素在自然界只以化合态形式氯元素在自然界只以化合态形式( (主要是主要是NaCl)NaCl)存在，存在，无游离态。无游离态。氯元素化合价：氯元素化合价：-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6，+7 Cl原子原子 得电子能力强，非金属性强得电子能力强，非金属性强2Na + Cl2 = 2NaCl （剧烈燃烧，发出黄光，（剧烈燃烧，发出黄光， 产生大量白烟）产生大量白烟） 2Fe +3Cl2 = 2FeCl3 （剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，向集气瓶（

8、剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，向集气瓶 铁铁 中加水水振荡，水溶液为黄色）中加水水振荡，水溶液为黄色）注意：干燥的氯气与铁不反应注意：干燥的氯气与铁不反应 Cu +Cl2 = CuCl2 （剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，向集气瓶中加（剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，向集气瓶中加 铜铜 水振荡，水溶液为蓝色（或蓝绿色）水振荡，水溶液为蓝色（或蓝绿色） 1.1. 氯气与金属反应氯气与金属反应点燃点燃点燃点燃点燃点燃反应规律：反应规律：1 1、氯气可与大多数金属（除、氯气可与大多数金属（除AuAu、PtPt外）反外）反 应，生成应，生成高价高价金属的氯化物金属的氯化物 2 2、反应为放热反应，反应中氯气均作、反应

9、为放热反应，反应中氯气均作氧化剂氧化剂 （二）、氯气的化学性质（二）、氯气的化学性质2. 2. 氯气与非金属单质的反应氯气与非金属单质的反应反应现象：反应现象：安静燃烧苍白色的火焰安静燃烧苍白色的火焰 反应产物在空气中呈现雾状反应产物在空气中呈现雾状H2 与与Cl2的混合气体在强光下发生爆炸的混合气体在强光下发生爆炸H2 + Cl2 = =2HCl点燃点燃或光照或光照 通过通过H2在在Cl2中燃烧的实验中燃烧的实验,你对燃烧的你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？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初中：物质与氧气发生发光发热的剧烈的化学反应叫燃烧烈的化学反应叫燃烧

10、燃烧燃烧：任何任何发光发热发光发热的的剧烈剧烈的的化学反化学反应应叫做燃烧。叫做燃烧。燃烧不一定要有氧气参燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应。加，燃烧的本质是氧化还原反应。实验证明，在一定条件下，实验证明，在一定条件下，Cl2还能与还能与P、S、C等等非金属直接化合。非金属直接化合。 氯气的水溶性：氯气的水溶性：1体积的水可以溶解体积的水可以溶解2体积的体积的氯气（即氯水，氯气（即氯水，黄绿色黄绿色） 【思考与交流思考与交流】氯气溶于水的这一过程是一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？学变化的过程呢？

11、新制的氯水当中究竟含有新制的氯水当中究竟含有哪些微粒？哪些微粒？如何证明这些微粒的存在呢？如何证明这些微粒的存在呢？你你能通过实验来说明问题吗？能通过实验来说明问题吗？ 药品药品：HNO3酸化的酸化的AgNO3溶液溶液、紫色石蕊紫色石蕊试剂、试剂、红纸、镁粉、氯水、无水硫酸铜等红纸、镁粉、氯水、无水硫酸铜等 注：氯水不能超过注：氯水不能超过1mL！可能成分可能成分加入试剂加入试剂现象现象结论结论H+镁粉镁粉有气体逸出有气体逸出含含H+Cl酸化了的硝酸银酸化了的硝酸银白色沉淀白色沉淀含含ClHClO（少量（少量ClO ）红纸红纸褪色褪色含含HClO有漂白有漂白作用作用Cl2闻气味、看颜色闻气味、

12、看颜色 刺激性气味、刺激性气味、黄绿色溶液黄绿色溶液含含Cl2H2O无水硫酸铜无水硫酸铜蓝色晶体蓝色晶体含含H2O 探究结果：探究结果：H+，HClO紫色石蕊试剂紫色石蕊试剂先变红后褪先变红后褪色色含含H+、HClO 自来水厂可以用自来水厂可以用ClCl2 2来杀菌消毒，氯气能来杀菌消毒，氯气能与水发生反应吗？与水发生反应吗？3 3、与、与H H2 2O O的反应的反应氯气溶于水所得的水溶液叫氯气溶于水所得的水溶液叫氯水氯水（黄绿色）黄绿色），溶，溶于水的于水的Cl2有部分与水反应生成盐酸和有部分与水反应生成盐酸和次氯酸次氯酸Cl2 + H2O HCl + HClOHClO：因具有：因具有强氧

13、化性强氧化性可用于杀菌、消可用于杀菌、消毒作用，还可用于漂白。毒作用，还可用于漂白。物质物质现象现象结论与解释结论与解释氯水氯水盐酸盐酸干燥干燥ClCl2 2结论：结论：干燥的氯气没有漂白作用干燥的氯气没有漂白作用氯水有漂白作用，起漂白作用的是氯水有漂白作用，起漂白作用的是HClOHClO有色纸条褪色有色纸条褪色有色纸条不褪色有色纸条不褪色湿润的湿润的ClCl2 2具有漂白具有漂白作用作用盐酸不具有漂白作盐酸不具有漂白作用用有色纸条不褪色有色纸条不褪色干燥的干燥的ClCl2 2不具有不具有漂白作用漂白作用HClO（次氯酸）的性质：（次氯酸）的性质： 不稳定性：不稳定性：2HClO 2HCl+O

14、2 强氧化性：用于杀菌、消毒、漂白等强氧化性：用于杀菌、消毒、漂白等 弱酸性：酸性弱于弱酸性：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。照都会加快它的分解。2NaClOCO2H2ONa2CO32HClO如何通过实验证明次氯酸酸性比碳酸弱？（用化学方程式表示）如何通过实验证明次氯酸酸性比碳酸弱？（用化学方程式表示）（二）（二）. .氯气的化学性质氯气的化学性质 （一）（一）. .氯气的物理性质氯气的物理性质1.1. 氯气与金属反应氯气与金属反应3.3.与与H H2 2O O的反应的反应2. 2. 氯气与非金属单质的反应

15、氯气与非金属单质的反应小结小结 不稳定性：不稳定性： 2HClO 2HCl+O2HClO 2HCl+O2 2 强氧化性：杀菌、消毒、有漂白作用等强氧化性：杀菌、消毒、有漂白作用等 弱酸性：酸性弱于弱酸性：酸性弱于H H2 2COCO3 3次氯酸次氯酸( (HClO) )的性质的性质Cl2 + H2O HCl + HClO液氯液氯与与氯水氯水的区别？的区别？新制氯水新制氯水与与久置氯水久置氯水的区别？的区别？液氯液氯氯水氯水分分类类成成分分性性质质纯净物纯净物混合物混合物分子：分子：离子：离子：Cl2、HClO、H2OH+，Cl，ClO，OH（少量）（少量）分子：分子：H2O 离子：离子：H+，

16、ClOH（少量）（少量）新制新制有氧化性，无有氧化性，无酸性和漂白性酸性和漂白性有酸性，强氧化性，有酸性，强氧化性，能漂白，消毒，光照能漂白，消毒，光照时时HClO分解分解久置久置只有只有Cl2分子分子 实验室中使用的氯水只能现配现用，并密封盛放在棕色试剂瓶实验室中使用的氯水只能现配现用，并密封盛放在棕色试剂瓶中。中。只有酸性只有酸性 练习：练习：氯水性质具有多样性，试指出下列氯水性质具有多样性，试指出下列各现象主要是何种微粒所表现出来的性质：各现象主要是何种微粒所表现出来的性质： 氯水呈浅黄绿色氯水呈浅黄绿色_ 使湿润的紫色石蕊试纸先变红使湿润的紫色石蕊试纸先变红_后褪后褪 色色_ 滴加滴加

17、AgNO3溶液后生成白色沉淀溶液后生成白色沉淀_ 加入石灰石粉末逐渐溶解，并放出气体加入石灰石粉末逐渐溶解，并放出气体_ 往含有往含有Fe2+溶液中滴加溶液中滴加KSCN溶液无明显现溶液无明显现象，再滴加氯水后呈红色象，再滴加氯水后呈红色_。 1 1判断下列说法正误（用判断下列说法正误（用或或表示）表示）红热的铁丝在氯气中燃烧，生成棕色固体红热的铁丝在氯气中燃烧，生成棕色固体FeClFeCl2 2有氯气参加的化学反应，必须在溶液中进行有氯气参加的化学反应，必须在溶液中进行钠在氯气中燃烧生成白色固体钠在氯气中燃烧生成白色固体NaClNaCl氯水的氯水的pHpH小于小于7 7任何发光发热的剧烈的化

18、学反应，都可以叫做燃烧任何发光发热的剧烈的化学反应，都可以叫做燃烧氯水能使有色布条褪色，所以氯气具有漂白性氯水能使有色布条褪色，所以氯气具有漂白性氯水、氯气和盐酸中都含有氯元素，所以它们都呈黄氯水、氯气和盐酸中都含有氯元素，所以它们都呈黄 绿色绿色（）（）（）（）（）（）（）3、下列化合物中，不能通过单质间化合直接制取的是、下列化合物中，不能通过单质间化合直接制取的是 AFeCl3 BCuCl2 CHCl DFeCl24、湿润的蓝色石蕊试纸接触氯气后，其颜色变化为、湿润的蓝色石蕊试纸接触氯气后，其颜色变化为 A变红变红 B褪色褪色 C先变红再褪色先变红再褪色 D不变色不变色2、下列关于氯气的叙

19、述中，不正确的是（、下列关于氯气的叙述中，不正确的是（ ）A氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体B氯气、液氯和氯水是同一种物质氯气、液氯和氯水是同一种物质C氯气能溶于水氯气能溶于水D氯气是一种有毒的气体氯气是一种有毒的气体4、氯气与碱反应、氯气与碱反应2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O2 Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉漂白粉 漂白精漂白精漂白液漂白液有效成分有效成分:Ca(ClO)2注：注： 1、实验室中用、实验室中用NaOH溶液吸收多余的溶液吸收多余的Cl2，（尾气处理），（尾气处理）2、市售的漂白粉和

20、漂白液的有效成分是什么、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？、漂白粉和漂白液的漂白原理是什么？有效成分有效成分:NaClO 漂白原理漂白原理: :次氯酸盐与酸发生复分解反应生成次氯酸盐与酸发生复分解反应生成 HClOHClO而起漂白作用而起漂白作用 2NaClO2NaClOCOCO2 2H H2 2O ONaNa2 2COCO3 32HClO2HClO 注：酸性条件下漂白效果更好注：酸性条件下漂白效果更好 NaClO HCl（稀）（稀）NaClHClO在空气中容易变质在空气中容易变质 2NaClOCO2H2ONa2CO32HClO 2HClO = 2HCl

21、+O2 光照漂白液、漂白粉和漂粉精的应用：漂白液、漂白粉和漂粉精的应用：（1）漂白棉、麻、纸张。）漂白棉、麻、纸张。（2）消毒游泳池等。）消毒游泳池等。5、氯气与盐反应、氯气与盐反应6、氯气在化学工业中的应用氯气在化学工业中的应用 P85 处理工业废水，将具有还原性的有毒物质硫处理工业废水，将具有还原性的有毒物质硫化氢、氰化物等氧化成无毒物化氢、氰化物等氧化成无毒物 SiClSiCl4 4、GeClGeCl4 4、TiClTiCl4 4分别是制取高纯硅、锗分别是制取高纯硅、锗（半导体）和金属钛的重要中间物质（半导体）和金属钛的重要中间物质 合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料药品的重要原料2FeCl2+Cl2=2FeCl32KI+Cl2=2KCl+I21. 1. 现有盐酸