高一化学必修一第四章第二节富集在海水中的氯

1、第二节第二节富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯长芦盐场是我国海盐产量最大的盐场，主长芦盐场是我国海盐产量最大的盐场，主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸，其要分布于河北省和天津市的渤海沿岸，其中以塘沽盐场规模最大，年产盐中以塘沽盐场规模最大，年产盐119119万吨。万吨。 以以NaClNaCl为主要成分的食盐，至为主要成分的食盐，至今仍是人类惟一必须的食用盐。今仍是人类惟一必须的食用盐。 第一次世界大战时的第一次世界大战时的19151915年年4 4月月2222日，日，德军与英法联军在比利时的伊普尔对峙。德军与英法联军在比利时的伊普尔对峙。黎明时分，英法联军前线的士兵突然听到黎明时分，英法

2、联军前线的士兵突然听到一阵剧烈地爆炸声，紧接着看到一股阴森一阵剧烈地爆炸声，紧接着看到一股阴森森的森的黄绿色气体黄绿色气体逐渐逐渐从空中降落从空中降落下来。很下来。很快，战壕里的士兵们感觉双眼受到了强烈快，战壕里的士兵们感觉双眼受到了强烈地地刺激，咳嗽刺激，咳嗽响成一片，数百名英法战士响成一片，数百名英法战士窒息死亡窒息死亡，数千名士兵，数千名士兵双目失明双目失明。这就是。这就是战争史上的第一次化学战，从此，化学战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。册。这种气体就是我们研究的氯气。历史事件历

3、史事件想一想想一想怎样闻氯气怎样闻氯气一、氯气一、氯气（一）物理性质（一）物理性质(1)(1)氯气是黄绿色氯气是黄绿色(2)(2)有刺激性气味，有毒的气体有刺激性气味，有毒的气体(3)(3)易液化易液化(4)(4)密度比空气大密度比空气大(5)(5)能溶于水（能溶于水（1 1体积水可溶解体积水可溶解2 2体积氯气）体积氯气） 液氯液氯 ( (加压液化，贮存在钢瓶中加压液化，贮存在钢瓶中) )向上排空气法收集向上排空气法收集闻氯气的方法是：闻氯气的方法是： 用手轻轻地在瓶口用手轻轻地在瓶口扇动，仅使极少量的氯扇动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔。气飘进鼻孔。 注意注意: 这是闻各种气体气味这是闻各种气

4、体气味的方法。的方法。氯原子结构特点氯原子结构特点 原子结构：原子结构： Cl得得e-Cl-17 2 8 7 Cl在自然界以化合态形式存在，无游离态在自然界以化合态形式存在，无游离态化合价：化合价：-1，+1，+2，+3， +4，+5，+6，+7 典型非金属性典型非金属性得电子能力强，非金属性强得电子能力强，非金属性强 (氧化性强）氧化性强）最稳定最稳定最高价最高价（二）（二） 氯气的化学性质氯气的化学性质2Na+Cl2 2NaCl点燃点燃现象现象: :钠在氯气中剧烈燃钠在氯气中剧烈燃烧，发出黄色火焰烧，发出黄色火焰, ,集气集气瓶中产生大量白烟。瓶中产生大量白烟。（强氧化性强氧化性）Cu+C

5、l2 CuCl2 点燃点燃2Fe+3Cl2 2FeCl3FeCl3和和CuCl2能用它们的金属与盐酸反应制取吗？能用它们的金属与盐酸反应制取吗？思考思考反应规律：氯气可跟绝大多数金属（除反应规律：氯气可跟绝大多数金属（除Au、Pt外）外） 反应，生成高价金属的氯化物。反应，生成高价金属的氯化物。现象：现象：剧烈燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾剧烈燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾H2 + Cl2 = 2HCl点燃点燃（工业制盐酸工业制盐酸）（爆炸）爆炸）光照光照H2 + Cl2 = 2HCl燃烧：任何发光、发热的剧烈的化学反应。燃烧：任何发光、发热的剧烈的化学反应。现象：现象： 有白色烟雾生成有白色烟雾

6、生成点燃点燃点燃点燃2P + 3Cl2 = 2PCl3 (液体液体）2P + 5Cl2 = 2PCl5 (固体固体） 通过通过H2在在Cl2中燃烧的实验中燃烧的实验,你对燃你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识烧的条件及其本质有什么新的认识?燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应。反应。( (次氯酸次氯酸) )Cl2+H2O HCl+HClO0 -1 +1 氯气溶于水得到氯水，部分与水进行反应，氯气溶于水得到氯水，部分与水进行反应，生成次氯酸。生成次氯酸。次氯酸具有强氧化性，有漂白作次氯酸具有强氧化性，有漂白作用，能杀菌消毒。用，能杀菌消毒。

7、实验实验44 氯水的漂白作用氯水的漂白作用现象现象结论与解释结论与解释有色纸条或布条、有色花瓣褪色有色纸条或布条、有色花瓣褪色氯水具有漂白作用氯水具有漂白作用实验实验45 干燥的氯气能否漂白物质干燥的氯气能否漂白物质现象现象结论与解释结论与解释有色纸条或布条、有色花瓣不褪色有色纸条或布条、有色花瓣不褪色干燥的氯气没有漂白作用干燥的氯气没有漂白作用2HClO = 2HCl + O2光照光照液氯液氯与与氯水氯水(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：ClCl2 2 ，HClOHClO，H H2 2O

8、 OH H+ +,Cl,Cl, ,ClOClO,OH,OH- -分子：分子：H H2 2O O离子：离子：H H+ +，ClCl, ,OH-新制新制有氧化性，有氧化性，无酸性和漂无酸性和漂白性白性有酸性，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HClOHClO分解分解久置久置只有只有ClCl2 2分子分子实验室中使用的氯水只能现配现用实验室中使用的氯水只能现配现用,并盛放在棕色并盛放在棕色试剂瓶中试剂瓶中只有酸性只有酸性想一想一想想根据氯气与水的反应原理根据氯气与水的反应原理,推推测氯气与测氯气与NaOH能否发生反能否发生反应应?若反应若反应,其产物是什么其产物是什

9、么?ClCl2 2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2 2O OCl2+H2O HCl+HClO漂白液漂白液主要成分主要成分：NaClNaCl和和NaClONaClO有效成分有效成分：NaClONaClO 制法制法： ClCl2 2与与N NaOHaOH溶液溶液作用作用漂白原理漂白原理：次氯酸盐与酸发生复分解反应释放次氯酸盐与酸发生复分解反应释放HClO而起漂白作用。而起漂白作用。日常日常 2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3 +2HClOCl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O2Cl22C

10、a(OH)2（冷）（冷）CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂白粉漂白粉主要成分主要成分：CaCl2和和Ca(ClO)2有效成分有效成分：Ca(ClO)2制法制法：Cl2与消石灰作用与消石灰作用Ca(OH)2 漂白原理漂白原理：次氯酸盐与酸发生复分解反应释放出次氯酸盐与酸发生复分解反应释放出HClO而起漂白作用。而起漂白作用。 工业工业 Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO 日常日常 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3 +2HClO 为什么不直接用次氯酸作漂白剂？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，易保存次氯酸不稳定，次氯酸盐较稳定，易保存

11、怎样保存漂白粉？怎样保存漂白粉？ 密封存放于避光干燥处密封存放于避光干燥处（二）氯气的检验（二）氯气的检验1、湿润的、湿润的淀粉淀粉KI试纸试纸 先变蓝先变蓝后褪色后褪色2、湿润的石蕊试纸、湿润的石蕊试纸 先变先变红红后后褪色褪色3、黄绿色气体、黄绿色气体Cl2 + 2KI = 2KCl + I2Cl2+H2O HCl+HClOH+HClOCl2充足，时间较长充足，时间较长（三）氯气的用途：（三）氯气的用途：制盐酸制盐酸自来水、游泳池消毒自来水、游泳池消毒制漂白粉（液制漂白粉（液 精精),漂白棉、麻、纸张漂白棉、麻、纸张用于冶金工业和有机化工用于冶金工业和有机化工点燃H2 + Cl2= 2HC

12、l （HClO）次氯酸盐次氯酸盐氯气在化学工业中的应用氯气在化学工业中的应用（3）处理工业废水，将具有还原性的有毒物）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。质硫化氢、氰化物等氧化成无毒物。（1）SiCl4、GeCl4、TiCl4分别是分别是制取高纯制取高纯硅、锗（半导体）和金属钛的重要中间物质；硅、锗（半导体）和金属钛的重要中间物质；（2）合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料）合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料；和药品的重要原料； ( 四四 ）氯气的实验室制法）氯气的实验室制法MnO2 + 4HCl (浓浓) = = MnCl2 +2H2O +Cl

13、2 1. 1. 是氧化剂是氧化剂, , 是还原剂是还原剂 2.2.浓盐酸表现出浓盐酸表现出 性和性和 性性3.3.氧化剂与还原剂的物质的量之比为氧化剂与还原剂的物质的量之比为1.1.实验原理实验原理MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn2+ + Cl2+ 2H2O+4 -1 +2 0MnOMnO2 2HClHCl 酸酸还原还原 1 1：2 2固固+液液(加热加热)型型有关仪器的名称有关仪器的名称:铁架台铁架台(带铁圈、铁夹带铁圈、铁夹)、酒精灯、酒精灯、石棉网、烧瓶、双孔塞、石棉网、烧瓶、双孔塞、分液漏斗、玻璃导管。分液漏斗、玻璃导管。组装时必须由下到上，从组装时必须由下到上，从左到右。

14、左到右。 2 2 发生装置发生装置HCl气体气体水蒸气水蒸气饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸浓浓 H2SO4 饱和食盐水饱和食盐水 3 3 净化装置净化装置a. 向上排空气法向上排空气法b. 排饱和食盐水法排饱和食盐水法4 4 收集装置收集装置为何？为何？5 5 尾气吸收尾气吸收氯气有毒，会污染空气，故用饱和氢氯气有毒，会污染空气，故用饱和氢氧化钠溶液吸收。氧化钠溶液吸收。饱和饱和NaOH Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 演示实验Cl- + Ag+ = AgCl方法：方法：先加先加稀硝酸稀硝酸酸化，再加入酸化，再加入AgNO3溶液，溶液，产生白色沉淀，则含产生

15、白色沉淀，则含Cl-.某溶液中加入某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，则可确溶液产生白色沉淀，则可确定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？ 二、氯离子（二、氯离子（Cl-)的检验的检验CO32- +2Ag+ =Ag2CO3Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2 + H2O（白色）（白色）（白色）（白色）实验现象实验现象解释或离子方程式解释或离子方程式加入加入AgNO3溶溶液后液后加入加入稀硝酸后稀硝酸后稀盐酸稀盐酸NaCl溶溶液液Na2CO3溶液溶液自来水自来水蒸馏水蒸馏水 白色沉淀白色沉淀 白色沉淀白色沉淀 沉淀消失，沉淀消失，有气泡

16、生成有气泡生成沉淀不消失沉淀不消失沉淀不消失沉淀不消失Cl- + Ag+ =AgClCO32- +2Ag+ =Ag2CO3Cl- + Ag+ =AgClCl- + Ag+ =AgCl 白色沉淀白色沉淀 沉淀不消失沉淀不消失Ag2CO3+2H+=2Ag+CO2 + H2O 白色沉淀白色沉淀 无现象无现象无现象无现象氯离子检验的一般步骤：氯离子检验的一般步骤：小结小结 待测液待测液加稀硝酸加稀硝酸加硝酸银溶液加硝酸银溶液白色沉淀白色沉淀 待测液待测液加稀硝酸加稀硝酸加硝酸银溶液加硝酸银溶液白色沉淀白色沉淀成盐元素成盐元素 卤素卤素在在元素周期表元素周期表中，与氯元素处中，与氯元素处于同一纵行于同一

17、纵行-第第A族族的元素还有的元素还有氟（氟（F）、溴（）、溴（Br）、碘（）、碘（）、）、砹（砹（At，人工合成元素，人工合成元素）。）。科学视野科学视野氟原子氟原子氯原子氯原子溴原子溴原子碘原子碘原子最外层电子都有最外层电子都有7个电子个电子,易得到一个电子易得到一个电子;都能与都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合生成盐，等金属化合生成盐，所以统称为卤素（成盐元素之意）。所以统称为卤素（成盐元素之意）。都是典型的非金属元素都是典型的非金属元素; 卤素单质氧化性的比较：卤素单质氧化性的比较：FClBrI 氯是这一族中的代表性元素，氟、溴、碘的氯是这一族中的代表性元素，氟、溴、碘的单质单质-F2

18、、Br2、2、的化学性质与、的化学性质与Cl2相似。相似。（1）非金属的反应：稳定性：HF HClHBrHIH2+F2=2HF（冷暗处爆炸）H2+CI2=2HCI（光照爆炸）H2+Br2=2HBr(加热500缓慢反应)H2+I2 2HI（不断加热缓慢进行同时分解（2）卤素单质与水反应）卤素单质与水反应：2F2 + 2H2O = 4HF + O2 (水做还原剂水做还原剂)X2 + H2O = HX + HXO(X=Cl、Br、I) （3）卤素单质与强碱反应：）卤素单质与强碱反应：X2 + 2NaOH（冷）（冷） = NaX + NaXO + H2O卤素单质之间相互置换：卤素单质之间相互置换：置换能力：置换能力：F2Cl2Br2I2SC