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1、富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯1科学史话科学史话氯气的发现和确认氯气的发现和确认 C.W.舍勒 瑞典化学家瑞典化学家英国化学家英国化学家MnO2 + 4HCl(浓浓) MnCl2 +2H2O +Cl2 2思考与交流思考与交流启示：科学研究需要有正确的理论作指导，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。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。理论或推动科学理论的发展。启示：科学研究需要有热
2、爱科学的思想和奉启示：科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。献科学的精神。3阅读并思考阅读并思考 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，德军日，德军与英法联军在比利时的伊普尔对峙。黎明时分，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一阵剧烈地爆炸声，英法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森的紧接着看到一股阴森森的黄绿色气体黄绿色气体逐渐从空中逐渐从空中降落降落下来。很快，战壕里的士兵们感觉双眼受到下来。很快，战壕里的士兵们感觉双眼受到了强烈地了强烈地刺激刺激，咳嗽咳嗽响成一片，数百名英法战士响成一
3、片，数百名英法战士窒息窒息死亡死亡，数千名士兵，数千名士兵双目失明双目失明。41.1.黄绿色气体。黄绿色气体。2.2.密度大于空气。密度大于空气。3.3.有刺激性气味有刺激性气味4.4.能溶于水（能溶于水（1:21:2）, ,形成氯水。形成氯水。5.5.易液化。易液化。一、氯气的物理性质一、氯气的物理性质氯气氯气液氯液氯固态氯固态氯-10134.65结构决定性质最外层7个电子容易得1个电子形成8电子稳定结构很很活泼活泼的非金属单质的非金属单质具有较强的具有较强的氧化性氧化性（二）化学性质：（二）化学性质：Cl得得e-Cl-化合价：化合价：-1，+1，+3，+5，+7 得电子能力强，非金属性强得
4、电子能力强，非金属性强6氯气的化学性质极为活泼，表现出较强的氧化氯气的化学性质极为活泼，表现出较强的氧化性，可以与许多物质发生反应。具体表现在：性，可以与许多物质发生反应。具体表现在：氯气可以和水反应氯气可以和水反应氯气可以和绝大多数金属反应氯气可以和绝大多数金属反应氯气可以和许多非金属反应氯气可以和许多非金属反应氯气可以和碱反应氯气可以和碱反应71.与金属反应与金属反应（1）与钠反应2Na + Cl2 = 2NaCl现象：剧烈燃烧，黄色火焰，白色的烟。点燃失e-2得2e-Na是还原剂，Cl2是氧化剂0 00 0+1+1-1-18（2）与铁反应现象：剧烈燃烧，生成褐色褐色的烟。2Fe + 3C
5、l2 = 2FeCl3点燃思考思考：比较一下Cl2和HCl的氧化性？ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2氧化性 Cl2 HCl小结：小结：氯气是强氧化剂，金属与它反应得到高价的金属氯化物。 注意：不生成注意：不生成 FeCl29（3）与铜反应现象：现象：剧烈燃烧，生成剧烈燃烧，生成棕色棕色的烟。的烟。Cu + Cl2 = CuCl2氯化铜溶于少量水中，得氯化铜溶于少量水中，得蓝蓝绿绿色溶液。色溶液。小结：大多数金属都能在一定条件下与氯气化合（Pt，Au除外），生成对应的盐。点燃102 2、氯气与某些非金属反应氯气与某些非金属反应 实验现象：实验现象：苍白色火焰苍白色火焰瓶口有白雾瓶口
6、有白雾生成刺激性气体，溶于水得盐酸（生成刺激性气体，溶于水得盐酸（利用利用该反应工业制盐酸该反应工业制盐酸）a纯净的氢气在氯气中安静的燃烧纯净的氢气在氯气中安静的燃烧光照光照H2+Cl2 2HClb氢气和氯气混合气体光照时发生爆炸氢气和氯气混合气体光照时发生爆炸点燃点燃H2+Cl2 2HCl11现象：磷在氯气中燃烧生成大量白色烟雾现象：磷在氯气中燃烧生成大量白色烟雾 与磷反应与磷反应 2P + 3Cl2 2PCl3 （液）（液）点燃 PCl3 + Cl2 PCl5（固）（固） 一般生成一般生成 PCl3 和和 PCl5 的混和物，的混和物，形成白烟形成白烟形成白雾形成白雾若若 Cl2 不足，不
7、足， PCl3 多，若多，若 Cl2 充足，充足， PCl5 多多白色烟雾白色烟雾12讨论：通过以上实验，你对燃烧条件和本质有什么新的认识？燃烧燃烧不一定不一定有氧气参加，物质并不是只有有氧气参加，物质并不是只有 在氧气中才可以燃烧。在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是燃烧的本质是氧化还原氧化还原反应，所以发光发反应，所以发光发 热的剧烈的化学反应都称为燃烧。热的剧烈的化学反应都称为燃烧。133.与水反应与水反应氯气可溶于水，其溶液称为氯水。常温下部分Cl2与水发生反应,生成盐酸和次氯酸。ClCl2 2 + H+ H2 2O = HCl + HClOO = HCl + HClO次氯酸得到e-0-1
8、+1失去e-注意：注意：该反应是Cl2发生的自身氧化还原反应。14HClO 次氯酸次氯酸 光照光照2HClO 2HCl+O23、强氧化性、强氧化性酸性：酸性：H2CO3 HClOCO2 + Ca(ClO)2 +H2O CaCO3 + 2 HClO 讨论讨论:干燥的氯气有没有漂白作用？ HClO H+ClO-1、弱酸性、弱酸性 2、不稳定性、不稳定性15干燥红纸没有褪色，润湿红纸褪色。干燥红纸没有褪色，润湿红纸褪色。实验实验4-4及及4-5现象：现象：163. 3. 不稳定，容易分解放出氧气不稳定，容易分解放出氧气: :现象：氯水逐渐变无色，烧瓶顶部有无色气体。现象：氯水逐渐变无色，烧瓶顶部有无
9、色气体。结论：结论：氯水久置会发生变质。氯水久置会发生变质。保存：棕色瓶中，阴凉、蔽光处保存。保存：棕色瓶中，阴凉、蔽光处保存。1. 1. 有强氧化性、漂白性有强氧化性、漂白性: :2. 2. 有弱酸性。有弱酸性。酸性：酸性：H H2 2COCO3 3 HClO HClOHClOHClO的性质小结：的性质小结：可用于自来水杀菌、消毒，可用于自来水杀菌、消毒，可用做漂白剂。可用做漂白剂。2HClO 2HCl+O2HClO 2HCl+O2 2光光4.4.与与PHPH试纸作用试纸作用17思考思考:新制的氯水中有哪些微观粒子?如何检验?微粒检验方法现象H2O粉末变蓝。加CaCO3粉末有气泡生成。加Ag
10、NO3溶液有色花瓣或试纸褪色观察颜色黄绿色有白色的沉淀生成。H+Cl-HClOCl2无水硫酸铜H2O、 Cl2、 HClO、 H+、 Cl、 ClO、 OH-(少少)结论结论18二、氯离子（二、氯离子（Cl-)的检验的检验有关反应的离子方程式是：有关反应的离子方程式是：AgAg+ + + + Cl Cl = AgCl AgCl 2Ag2Ag+ + + + CO CO3 32-2- = Ag = Ag2 2COCO3 3 AgAg2 2COCO3 3 + 2H + 2H+ + = 2Ag+ + CO = 2Ag+ + CO2 2 + H+ H2 2O O 某溶液中加入某溶液中加入AgNO3溶液产
11、生白色沉淀，则可溶液产生白色沉淀，则可确定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？确定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？ 在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl-。（2）方法和结论：）方法和结论：(1)试剂试剂:AgNO3溶液、稀硝酸溶液、稀硝酸 或或 在被检验的溶液中滴入在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液，若产生白色溶液，若产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有Cl-。小 结 ？19新制氯水的性质：新制氯水的性
12、质：含有的物质：含有的物质：颜色：颜色：气味：气味：酸性：酸性：强氧化性：强氧化性：不稳定性：不稳定性：H2O、HCl、HClO、Cl2淡黄绿色淡黄绿色刺激性气味刺激性气味含有含有HCl、HClOHClOHClO久置氯水：久置氯水： H2O、HCl20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：ClCl2 2 ，HClOHClO，H H2 2O OH H+ +，ClCl，ClOClO分子：分子：H H2 2O O离子：离子：H H+ +，ClCl新制新制有氧化性，
13、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HClOHClO分解分解久置久置只有只有ClCl2 2分子分子只有酸性只有酸性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,并盛放在棕色试剂瓶中并盛放在棕色试剂瓶中21（4）氯气与碱溶液的反应）氯气与碱溶液的反应Cl2 + 2NaOH= NaCl +NaClO + H2O实验室制氯气时，多余的氯气用实验室制氯气时，多余的氯气用NaOH溶液吸收溶液吸收工业上用于制工业上用于制漂白液（漂白液（84消毒液）消毒液） 漂白液漂白液成分成分： NaCl 、NaClO的混合物的
14、混合物 漂白原理：漂白原理：2NaClO + CO2 + H2O =Na2CO3 +2HClO失效原因：失效原因： 2HClO=2HCl+O2光照光照有效成分有效成分：NaClO 2NaClO + CO2 + H2O = Na2CO3 +2HClO22工业制取漂白粉工业制取漂白粉2Ca(OH)2 + 2Cl2 =CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O漂白粉的成分漂白粉的成分 漂白粉的有效成分漂白粉的有效成分 CaCl2 和和 Ca(ClO)2的混合物的混合物Ca(ClO)2漂白原理：漂白原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO失效原因：失效原因：2H
15、ClO=2HCl+O2光照光照 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO23与FeCl2溶液反应：离子方程式为_。Cl22Fe2=2Fe32Cl与盐反应与盐反应与FeI2溶液反应：离子方程式为_。24氯气的发现和确认氯气的发现和确认舍勒舍勒 【瑞典瑞典】公元公元1742一一1786 舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。氯气的主要方法之一。阅读学案阅读学案P79反应原理反应原理仪器装置仪器装置收集方法收集方法尾气处理尾气处理 制备氯气的制备氯气的课本课本P82科学实话科学实话MnO2 4HCl （浓）（浓）Mn
16、Cl22H2O Cl2 25常见气体常见气体发生装置发生装置固固体体加加热热固固液液加加热热液液液液加加热热固固液液不不加加热热固液固液不加热不加热随开随关随开随关MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2 +2H2O 26常见气体常见气体收集装置收集装置排排空空气气法法排排液液法法有毒有毒气体气体排空排空气法气法CO2H2N2SO2COHF有毒有毒气体气体排液排液法法ClCl2 2：有毒、溶解于水、比空气重：有毒、溶解于水、比空气重27Cl2HClH2O使使Cl2不不纯纯污染环境污染环境28常见气体常见气体净化装置净化装置吸吸收收剂剂为为固固体体干燥管干燥管粗进细出粗进细出U形管形管吸吸收
17、收剂剂为为液液体体洗气瓶洗气瓶长进短出长进短出制取制取Cl2：洗气瓶装饱和食盐水除洗气瓶装饱和食盐水除HCl（利用两者的溶解度差（利用两者的溶解度差异）异）洗气瓶装浓硫酸除水蒸气洗气瓶装浓硫酸除水蒸气29Cl2HClH2O除去除去HClHCl干燥干燥产生产生ClCl2 2收集收集ClCl2 2除去除去ClCl2 2实验室制取实验室制取ClCl2 2的实验装置的实验装置303注意事项(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾
18、气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。(5)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。3132成盐元素成盐元素 卤素卤素科学视野科学视野33氟氟 F 9 2 7氯氯 Cl 17 17 2 8 7 溴溴 Br 35碘碘 I 53砹砹 At 8535 2 8 18 753 2 8 18 18 785 2 8 18 32 18 7卤卤素素的的原原子子结结构构三、成盐元素三、成盐元素卤素卤素 卤素原子结构有何相似点和不同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点？由此推测它们化学性质有何相似性和递变性？性和递变性？想一想想一想3
19、4 卤素单质的物理性质卤素单质的物理性质 单单质质 颜色颜色和状态和状态密度密度 熔点熔点 沸点沸点 溶解度溶解度(100g(100g水）水）F2淡黄绿色淡黄绿色 气体气体1.69g/L-219.6-188.1与水反应与水反应Cl2黄绿色黄绿色气体气体3.124 g/L-101-34.6226cm3Br2深棕色深棕色液体液体3.119 g/cm37.258.784.16gI2紫黑色紫黑色固体固体4.93g/cm3113.5184.40.029g密密度度逐逐渐渐增增大大熔熔点点逐逐渐渐升升高高沸沸点点逐逐渐渐增增大大颜颜色色逐逐渐渐加加深深35卤素单质在不同溶剂中的颜色卤素单质在不同溶剂中的颜色
20、:36最外层最外层7个电子个电子易得一个电子，易得一个电子，核电荷数递增核电荷数递增电子层数递增电子层数递增原子半径依次增大原子半径依次增大得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱原子结构原子结构性质性质决定具氧化性具氧化性氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱37名称名称 反应条件反应条件 方程式方程式 氢化物稳定性氢化物稳定性 F2 冷暗处爆炸冷暗处爆炸 H2+F2 = 2HF HF很稳定很稳定 Cl2 光照或点燃光照或点燃 H2+Cl2 = 2HCl HCl稳定稳定Br2 高温高温 H2+Br2 = 2HBr HBr较不稳定较不稳定I2 高温、持续加热高温、持续加热 H2+I2 = 2HI HI很不稳
21、定很不稳定 缓慢进行缓慢进行 1. 1. 卤素与氢气的反应卤素与氢气的反应结论结论: F Cl Br I 随着核电荷数的增多，原子半径的增大随着核电荷数的增多，原子半径的增大,（1）卤素单质与）卤素单质与H2化合的难易关系：化合的难易关系：F2 Cl2 Br2 I 2(2)卤化氢的稳定性关系：卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI 38Br2 H2O=HBrHBrO反应越来越难以发生2F22H2O=4HFO2 （特例）（特例）Cl2 H2O=HClHClO2.卤素与水反应卤素与水反应通式：通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）I2 H2O=HIHIO393.都能与大多数金
22、属反都能与大多数金属反应：2Fe3Br2=2FeBr3； I2Fe=FeI2；4.4.都能与碱液反都能与碱液反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O(F2例外例外)。405.卤素间的相互置换卤素间的相互置换1. Cl2 2Br = 2ClBr2 2. Cl2 2I = 2ClI2 3. Br2+ I = BrI2 思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及、的还原性强弱顺序结论： 氧化性：氧化性：Cl2Br2I2 还原性：还原性：41小 结卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的相似性。相似性。与金属反应，生成卤化物。与金属反应
23、，生成卤化物。与氢气反应，生成卤化氢。与氢气反应，生成卤化氢。与水反应，生成卤化氢和次卤酸。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差异性和递变性与氢反应的能力渐弱与氢反应的能力渐弱氢化物的稳定性渐弱氢化物的稳定性渐弱与水反应的能力渐弱与水反应的能力渐弱特性特性碘遇淀粉显蓝色。碘遇淀粉显蓝色。氟气和水的反应：氟气和水的反应： 2F2 +2H2O=4HF+ O2 4243下列物下列物质与其用途相符合的是与其用途相符合的是()Cl2作消毒作消毒剂AgBr制胶卷，感光制胶卷，感光纸AgI人工降雨人工降雨淀粉淀粉检验I2的存在的存在NaClO漂白漂白纺织物物ABCD全部全部解析解析AgBr和和AgI都有感光性，都有感光性，NaClO有漂白有漂白性。性。答案答案D4445
