c★化学反应的速率和限度第二节-富集在海水中的元素-氯

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、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?Cl

+17287Cl-

+17

28

8易得e-★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）氯气与钠反应点燃2Na+Cl22NaCl（2）氯气与铜的反应Cu+Cl2CuCl2

点燃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）氯气与铁反应点燃2Fe+3Cl22FeCl33、氯气与非金属单质反应探究步骤观察现象探究结论在空气中点燃氢气，然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。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，H2+Cl22HCl点燃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？①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。②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。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？2HClO2HCl+O2↑光照思考与讨论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。液氯新制氯水久置氯水存在微粒分子离子性质CL2CL2、H2O、HCLOH+、CL-、CLO-、OH-H2OH+、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溶液中

。离子方程式为

。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、与碱溶液的反应氯气与水反应生成了盐酸和次氯酸，如果把氯气通如NaOH溶液中，能否发生反应？为什么？

思考

Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O1)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)22)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、漂粉精：1、漂白原理：制取：2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClOCa(ClO)2+2HClCaCl2+2HClO2、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。漂白性的比较名称活性炭过氧化钠氯水原理实质程度范围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+2KI===2KCl+I2瑞典化学家

——舍勒启示１：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２：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３：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MnO2+4HCl（浓）==MnCl2+2H2O+Cl2↑***

加热根据反应原理，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（或排饱和食盐水法）碱液（NaOH)吸收四、氯气的实验室制法***MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2↑△★

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？五、Cl-的检验实验现象解释或离子方程式加入AgNO3加入稀硝酸稀HClNaClNa2CO3自来水蒸馏水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——————氯离子的检验五、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Cl2D、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：DAD3、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、FeCl2B、CuCl2C、AlCl3D、FeCl3C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：F2>CL2>Br2>I2名称反应条件方程式氢化物稳定性

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

1.

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：F2>Cl2>Br2>I2(2)卤化氢的稳定性关系：HF>HCl>HBr>HI

——X2+H2=2HXBr2＋H2O=====HBr＋HBrO反应越来越难以发生2F2＋2H2O=====4HF＋O2（特例）Cl2＋H2O=====HCl＋HClO2.卤素与水反应通式：X2＋H2O=====HX＋HXO（X:Cl、Br、I）I2＋H2O=====HI＋HIO3.卤素间的相互置换**(1)Cl2＋2KBr=====2KCl＋Br2(2)Cl2＋2KI

=====2KCl＋I2(3)Br2+２KI

=====２KBr＋I2

思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－的还原性强弱顺序结论：

氧化性：Cl2＞Br2＞I2

还原性：Ｉ－＞Ｂｒ－＞Ｃｌ－1、2、作用:用湿润的淀粉—KI试纸检验CL2思考：I2能否把CL2从KCL溶液中置换出来？3、I2遇淀粉会变