《高中化学 第四章 第二节 富集在海水中的元素—氯课件 新人教版必修1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 第四章 第二节 富集在海水中的元素—氯课件 新人教版必修1.ppt（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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一、活泼的黄绿色气体氯气若将海水中的盐结晶若将海水中的盐结晶后平铺于陆地上，可后平铺于陆地上，可使陆地平均升高使陆地平均升高你知道么你知道么? ?150米米中国三大盐场中国三大盐场海南莺歌盐场、天津长芦汉海南莺歌盐场、天津长芦汉沽盐场、河北唐山南堡盐场。其中天津长芦汉沽盐场、河北唐山南堡盐场。其中天津长芦汉沽盐场我国海盐产量最大的盐场，主要分布于沽盐场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，年产盐河北省和天津市的渤海沿岸，年产盐119119万吨。万吨。 以以NaCl为主要成分的食盐，至今仍是人类惟一必须的食用盐为主要成分
2、的食盐，至今仍是人类惟一必须的食用盐 1915年4月22日，在第一次世界大战的比利时战场上，德军正与英法联军对峙。忽然，从处于上风口的德军阵地上升起一股股黄绿色的云团，一直飘向处于下风口的英法阵地。毫无准备的英法士兵猝不及防，眼看着黄绿色的气体涌来，两万余名士兵先是咳嗽继而喘息。在这次毒气袭击中，英法联军有1.5万人中毒，至少有5000人死亡。经统计，最终活下来的士兵大部分都是在黄绿色云团飘来时跑到了较高的山丘上才幸免于难，还有一些人是用湿手绢捂住了嘴才保住了性命，而这场战争也作为战争史上第一次化学战记入了史册。 氯氯 气气历史事件历史事件一、物理性质色态：色态：黄绿色气体黄绿色气体密度：密度
3、：比空气大比空气大气味：气味：有刺激有刺激性气味性气味有无毒性：有无毒性：有毒有毒0.001mg/L溶沸点：溶沸点：较低较低(易液化易液化)溶解性：溶解性：在水中溶解度在水中溶解度不大（不大（1：2）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）Cl得得e-Cl-Cl元素在自然界以元素在自然界以化合态化合态形式存在形式存在氯的原子结构氯的原子结构与铁反应与铁反应现象：现象：产生产生棕色棕色的烟，加水得到棕黄色溶液的烟，加水得到棕黄色溶液2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3点燃点燃1.强氧化性强氧化性 在通常情况下，干燥氯气不与铁反应，所以可用钢在通常情况下，干燥氯气
4、不与铁反应，所以可用钢瓶盛装和运输液氯。瓶盛装和运输液氯。与钠反应与钠反应二、化学性质现象：现象：黄色火焰，大量的白烟黄色火焰，大量的白烟（1）.与金属反应与金属反应与铜反应与铜反应现象：现象： 铜在氯气中剧烈燃烧，生成铜在氯气中剧烈燃烧，生成棕黄色棕黄色的烟，加的烟，加水得到蓝色或绿色溶液水得到蓝色或绿色溶液Cu + Cl2 = CuCl2小结小结大多数金属都能在一定条件下与大多数金属都能在一定条件下与氯气氯气化合生成相应化合生成相应的金属氯化物（盐）的金属氯化物（盐） ，在反应中氯气均作氧化剂，体，在反应中氯气均作氧化剂，体现出强氧化性现出强氧化性 。当变价金属（如。当变价金属（如Fe、C
5、u）与）与Cl2在一在一定条件反应时，均定条件反应时，均只只生成生成高价高价金属氯化物。金属氯化物。点燃点燃与与H2反应反应 实验实验4-3在空气中点燃在空气中点燃验纯验纯后的后的H2，然后，然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶把导管伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。中，观察现象。点燃现象化学方程式安静的燃烧苍白色火焰瓶口有白雾点燃H2 + Cl2 = 2HCl（2）.与非金属反应与非金属反应/光照爆炸光照现象实验证明，在一定条件下，Cl2还能与Si、S、C等非金属直接化合。与磷（与磷（P）反应）反应2P + 3Cl2 = 2PCl3点燃点燃Cl2少量：少量：Cl2过量：过量：2P + 5Cl2 =
6、 2PCl5点燃点燃 通过以上实验，你对燃烧条件和本质有通过以上实验，你对燃烧条件和本质有什么新的认识？什么新的认识？燃烧燃烧不一定不一定有氧气参加，可燃物有氧气参加，可燃物并不是并不是只只有在氧气中才可以燃烧。有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，所有发光发反应，所有发光发 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。 氯气溶于水，在氯气溶于水，在25时时1体积的水能溶解体积的水能溶解2体积的体积的氯气氯气 ，溶于水的，溶于水的Cl2有有少量少量与水反应生成盐酸和次氯与水反应生成盐酸和次氯酸。酸。2、Cl2与与H2O反应反应H2O+Cl2 HCl
7、+HClO+1次氯酸次氯酸氯气的水溶液称为氯气的水溶液称为氯水氯水，该溶液为，该溶液为黄绿色黄绿色，这是，这是因为其中含有氯气分子。因为其中含有氯气分子。混合物混合物Cl2 + H2O HCl + HClO次氯酸三种分子：三种分子：Cl2、 H2O、HClO四种离子：四种离子：H+、Cl-、ClO- 、 OH-新制氯水的成分新制氯水的成分“三分四离三分四离”氯气的漂白作用实验结论：干燥的氯气本身不具有漂白性；氯水中实验结论：干燥的氯气本身不具有漂白性；氯水中起漂白作用的是次氯酸（起漂白作用的是次氯酸（HClOHClO）氯气的漂白性氯气的漂白性HClOHClOhttp:/ ） AS2- BI-
8、CFe2+ DFe3+D1.往往PH试纸上滴加新制的氯水，观察到的现象是（试纸上滴加新制的氯水，观察到的现象是（ ） A变红变红 B褪色褪色 C先变红后褪色先变红后褪色 D不变色不变色C练一练练一练3.如图所示，如图所示，A处通入湿润的处通入湿润的Cl2，关闭，关闭B阀时，阀时，C处的红布看不到明显现象，当打开处的红布看不到明显现象，当打开B阀后，阀后，C处红布处红布条逐渐褪色，则条逐渐褪色，则D中装的是（中装的是（ ） A浓浓H2SO4 BNaOH溶液溶液 CH2O D饱和饱和NaCl溶液溶液ABCDA B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
9、？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，OHOH- -分子：分子：H H2 2O O离子：离子：H H+ +，ClCl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，能漂有酸性，强氧化性，能漂白，消毒，光照白，消毒，光照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实验室中使用的氯水只能现配现用现配现用,并盛放在并盛放在棕色棕色试剂瓶中试剂瓶中只有酸性只有酸性2NaOH+Cl2=NaClO+
10、NaCl+H2O有效成分有效成分:NaClO2 Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉、漂粉精漂白粉、漂粉精漂白液漂白液有效成分有效成分:Ca(ClO)23、Cl2与碱的反应与碱的反应氯气氯气+碱碱 = 氯化物氯化物+次氯酸盐次氯酸盐+水水H2O+Cl2 HCl+HClOHCl+NaOH =NaCl+H2OHClO+NaOH =NaClO+H2O+)先水后碱石灰乳石灰乳碱性条件下易发生歧化反应 有时当我们打开自来水时，会闻到一股轻微有时当我们打开自来水时，会闻到一股轻微的刺激性的气味？你知道这是什么原因吗？的刺激性的气味？你知道这是什么原因吗？日常日常 Ca(C
11、lO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO工业工业 Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO漂白原理：漂白原理：反应原理：强酸制取弱酸：酸性：反应原理：强酸制取弱酸：酸性：H2CO3HClOHCO3- ； 本质：本质：Ca2+与与H+结合结合CO32-能力强弱能力强弱氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是因反应生成的氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是因反应生成的HClO漂白粉应漂白粉应密封保存密封保存漂白粉在空气中易失效漂白粉在空气中易失效 2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO少量SO2通入漂白粉溶液中：H2O + SO2 + Ca2+ + 2Cl
12、O- = CaSO3 + 2HClO，错在忽略了HClO可以将+4价的硫氧化。应为：Ca2+ + 3ClO- + SO2 + H2O = CaSO4 + Cl- + 2HClO过量SO2通入漂白粉溶液中：应为：Ca2+ + 2ClO- + 2SO2 + 2H2O = CaSO4 + 2Cl- + SO42-+4H+4、Cl2与盐的反应与盐的反应（1）酸性）酸性与碳酸盐反应与碳酸盐反应H2O+Cl2 HCl+HClONaCO3+2HCl = 2NaCl + CO2 + H2OCO32-+2H+ = CO2 + H2OCaCO3+2HCl = CaCl2 + CO2 + H2OCaCO3+ 2H+
13、 = Ca2+ + CO2 + H2OCl2 2I = 2Cl I2思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、 Fe3+ 、 I2 的氧化性强弱顺序及l、r 、 Fe2+ 、I的还原性强弱顺序氧化性：Cl2Br2 Fe3+ I2还原性： Fe2+ rl（2）强氧化性）强氧化性与还原性盐反应与还原性盐反应Br 、I反应反应Cl2 2Br = 2Cl Br2Br2 2I = 2Br I2 与与Br 、I 、S 2 反应反应与与Fe2 +反应反应Cl2 2Fe2+ = 2Cl 2Fe3+ Br2 2Fe2+ = 2Br 2Fe3+ 2I 2Fe3+ = I2 2Fe2+ Br2I2Cl2单质CCl4水
14、溶液黄绿色红棕(橙)色黄色色态黄绿色气体深红棕色液体 紫黑色固 体橙色紫红色Cl2、Br2、I2物理性质物理性质特性遇淀粉变蓝三、氯离子（三、氯离子（Cl-) )的检验的检验试剂：试剂：AgNO3(aq) + 稀稀HNO3现象：现象：生成不溶于稀硝酸的白色沉淀生成不溶于稀硝酸的白色沉淀排除排除Ag+、CO32-、SO32- 、SO42-等离子的干扰等离子的干扰拓展、拓展、Br -、I-的检验的检验法一：法一：试剂：试剂：AgNO3(aq) + 稀稀HNO3现象：现象： Br - ：AgBr淡黄色沉淀；淡黄色沉淀； I - ：AgI黄色沉淀黄色沉淀 法二：法二：试剂：试剂：Cl2 + CCl4现
15、象：现象： Br - ：下层橙（红）色；：下层橙（红）色；I - ：下层紫红色：下层紫红色加淀粉变蓝加淀粉变蓝 2、如果待检溶液中确定有如果待检溶液中确定有SO42-2-，再检验，再检验是否有是否有Cl- -时，又该如何操作？时，又该如何操作？ 1、如何检验如何检验SO42-2-？ 先先用用稀盐酸稀盐酸酸化，无明显现象（排除酸化，无明显现象（排除Ag+、CO32-、SO32-等离子的干扰），等离子的干扰），再再滴加滴加BaCl2溶液，溶液，出现白色沉淀，说明有出现白色沉淀，说明有SO42-2- 先先滴加滴加Ba(NO3)2溶液除去溶液除去SO42- 2- ，再再取上层清液取上层清液或取滤液滴加
16、或取滤液滴加稀稀HNO3和和AgNO3先先检验检验SO42-2- ；后；后检验检验Cl- -导学案P46，例2变式成分成分表现的性质表现的性质Cl2HHClOCl小结小结、氯水中各微粒的性质、氯水中各微粒的性质强氧化性与金属反应，如Mg，Fe：MgCl2=Mg22Cl强酸性弱酸性强氧化性漂白性沉淀ClAg=AgCl氧化还原性离子，如Fe 2+，S2-，SO32-，Br-，I-等；2Fe 2+Cl2=2Fe3+2Cl2HCO32=CO2+H2O2HCaCO3=Ca2+CO2+H2OHClOOH=ClO +H2O氧化还原性离子，如Fe 2+，S2-，SO32-，Br-，I-等漂白、消毒、灭菌滴入紫
17、色石蕊，溶液先变红，后褪色稀硝酸稀硝酸 + AgNO+ AgNO3 3溶液溶液反馈练习反馈练习1.1.不能由单质直接化合而成的是（不能由单质直接化合而成的是（ ）A A、AlClAlCl3 3 B B、NaCl CNaCl C、FeClFeCl2 2 D D、CuClCuCl2 2 2.2.自来水可以用氯气消毒、某学生用这种自来水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（质问题的是（ ）AgNOAgNO3 3FeClFeCl3 3AlClAlCl3 3 NaOH FeCl NaOH FeCl2 2 N
18、aNa2 2COCO3 3A A、 B B、 C C、 D D、 CC反馈练习反馈练习3.将新制的氯水缓缓滴入预先滴有酚酞的将新制的氯水缓缓滴入预先滴有酚酞的 NaOH溶溶液中，当滴到一定量时红色完全褪去。液中，当滴到一定量时红色完全褪去。（1）产生这一现象的原因可能有两种：）产生这一现象的原因可能有两种：_（2）简述怎样用实验证明红色褪去的原因是）简述怎样用实验证明红色褪去的原因是或者是或者是_新制氯水中的新制氯水中的HCl、HClO与与 NaOH发生中和反应，使发生中和反应，使NaOH无剩余。无剩余。新制氯水中新制氯水中HClO具有漂白性，使红色溶液褪色具有漂白性，使红色溶液褪色向褪色的溶
19、液中再滴加向褪色的溶液中再滴加NaOH溶液，若出现红色，则溶液，若出现红色，则为为 原因造成；若不出现红色，则为原因造成；若不出现红色，则为原因造成原因造成实验室氯气的制取和净化装置图实验室氯气的制取和净化装置图饱和食盐水MnO2 + 4HCl（浓浓）= MnCl2 + 2H2O + Cl2 2、该反应是否为氧化还原反应，若是，指出其、该反应是否为氧化还原反应，若是，指出其中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物？中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物？ 1、该反应是否为离子反应、该反应是否为离子反应？若是，请改写为离若是，请改写为离子反应方程式。子反应方程式。 3、该反应中盐酸的作用是什么、该
20、反应中盐酸的作用是什么？若有若有4molHCl参加反应，则转移的电子的物质的量是多少？参加反应，则转移的电子的物质的量是多少？ 若有若有4molHCl被氧化被氧化，则转移的电子的物质的量，则转移的电子的物质的量又是多少？又是多少？MnO2 + 4HCl（浓浓）= MnCl2 + 2H2O + Cl2 5、实验过程中，发现浓盐酸很难滴下，请问是、实验过程中，发现浓盐酸很难滴下，请问是由于什么原因引起的？你又会如何改进该实验？由于什么原因引起的？你又会如何改进该实验？ 4、若用含、若用含4molHCl的的浓浓盐酸与足量的盐酸与足量的MnO2反反应，反应结束后发现产生的体积小于应，反应结束后发现产生
21、的体积小于22.4L（标况），（标况），其原因可能是什么？其原因可能是什么？MnO2 + 4HCl（浓浓）= MnCl2 + 2H2O + Cl21 1某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气（已知某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气（已知氯气难氯气难溶于饱和食盐水溶于饱和食盐水）。提供的试剂有浓盐酸、饱和食盐水、氢）。提供的试剂有浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体。反应的化学方程式为：氧化钠溶液、高锰酸钾固体。反应的化学方程式为：2KMnO2KMnO4 4+ 16HCl+ 16HCl（浓浓）= 2KCl + 2MnCl= 2KCl + 2MnCl2 2 + 5Cl + 5Cl2
22、2+ 8H+ 8H2 2O O装置装置H H中盛放的试剂是中盛放的试剂是 。尾气处理时关闭弹簧夹尾气处理时关闭弹簧夹a a和弹簧夹和弹簧夹 ，打开弹簧夹，打开弹簧夹 。处理尾气时，发生反应的化学方程式处理尾气时，发生反应的化学方程式 。用含用含0.032 mol HCl0.032 mol HCl的浓盐酸跟足量高锰酸钾反应的浓盐酸跟足量高锰酸钾反应, ,产生氯产生氯气的物质的量应气的物质的量应 ( (填填”大于大于”、 “等于等于” 或或“小小于于”)0.01 mol)0.01 mol。小于小于2NaOH + Cl2NaOH + Cl2 2 = NaCl + NaClO + H = NaCl +
23、 NaClO + H2 2O Oc c饱和食盐水饱和食盐水b b 第四章 非金属及其化合物第二节 富集在海水中的元素氯一、活泼的黄绿色气体氯气+9 2 7+17 2 8 7+35 2 8 18 7+53 2 8 18 18 7相相 同同 点：点：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，递变规律：递变规律：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Cl得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱具有非金属性具有非金属性IFBr卤族元素卤族元素卤素单质物理性质的变化规律F2Br2I2Cl2单质密度熔沸点颜色浅黄绿色黄绿色深红棕
24、色紫黑色状态气 体气 体液 体固 体逐 渐 增 大逐 渐 升 高 色变规律逐 渐 加 深逐 渐 减 少 在水中的溶解性4.16g0.029g 与金属反应与金属反应点燃点燃2Na + Cl2 = 2NaCl 与非金属反应与非金属反应 H2 + Cl2 = 2HCl点燃点燃 与碱反应与碱反应2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O 与水反应与水反应 Cl2 + H2O = HCl + HClO氯气的化学性质卤素化学性质 卤素与卤素与金属反应金属反应 卤素与卤素与非金属反应非金属反应 卤素与卤素与碱反应碱反应 卤素与水反应卤素与水反应1、卤素与金属的反应2Fe + 3F2 =
25、2Fe + 3Cl2 =2Fe + 3Br2 = Fe + I2 =点燃点燃2FeF32FeCl32FeBr3FeI2结论：卤素单质都能与金属反应，表现卤素单质都能与金属反应，表现氧化氧化性性I2的氧化性不强，与变价金属反应时只能将金的氧化性不强，与变价金属反应时只能将金 属氧化成属氧化成低价低价2、卤素与氢气反应 反应条件反应条件反应条件反应条件 方程式方程式方程式方程式 生成氢化物的生成氢化物的生成氢化物的生成氢化物的稳定性稳定性稳定性稳定性 冷暗处爆炸冷暗处爆炸 H2+F2=2HF HF很稳定很稳定 光光 照照 H2+Cl2=2HCl HCl稳定稳定加热加热 H2+Br2=2HBr HB
26、r较不稳定较不稳定 持续加热持续加热 H2+I2=2HI HI很不稳定很不稳定 500光光F2Br2I2Cl2可逆反应可逆反应： 在在同一条件同一条件下，既能向正下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。进行的反应。将左将左右进行的反应叫做右进行的反应叫做正反应正反应，将右将右左进行的反应叫做左进行的反应叫做逆反应逆反应；H2+I2=2HI可逆反应可逆反应判断下列各对反应是否为可逆反应：判断下列各对反应是否为可逆反应：2H2O 2H2 + O2 H2 + O2 2H2O 点燃点燃(1)通电通电思考思考高温、高压催化剂高温、高压催化剂(2)2SO
27、2+ O2 2SO32SO3 2SO2+ O2H H2 2+X+X2 2=2HX=2HX（X X：F F、ClCl、BrBr、I I） ：从氢气和卤素单质的反应条件从氢气和卤素单质的反应条件 黑暗黑暗光照光照加热加热持续加热持续加热 小结小结：通式：通式卤素单质氧化性的强弱顺序为：卤素单质氧化性的强弱顺序为： F F2 2ClCl2 2BrBr2 2II2 2 及生成的气态氢化物的稳定性顺序：及生成的气态氢化物的稳定性顺序： HFHClHBrHIHFHClHBrHI3.卤素和水反应F2 + H2O =Cl2 + H2O = HCl + HClOBr2 + H2O = I2 + H2O =HF
28、+ HFOHBr + HBrOHI + HIOF2 + H2O =2 2 4HF + O2反反应应越越来来越越难难以以发发生生通式：X2+H2O=HX+HXO（X：Cl、Br、I）4、卤素与碱的反应通式：2NaOH+X2=NaX+NaXO+H2O （X：Cl、Br、I）练习：写出下列反应方程式2NaOH + Cl2NaOH + Cl2 2 = =2NaOH + Br2NaOH + Br2 2 = =2NaOH + I2NaOH + I2 2 = =4NaF4NaF + O + O2 2 +2H+2H2 2O ONaBrNaBr + NaBrO + H + NaBrO + H2 2O ONaINaI + NaIO + H + NaIO + H2 2O O4NaOH +2F4NaOH +2F2 2 = =NaClNaCl + NaClO + H + NaClO + H2 2O O先水后碱5、卤素与盐的反应卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的相似性。与金属反应，生成卤化物与氢气反应，生成卤化氢与水反应，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差异性和递变性与氢反应的能力渐弱氢化物的稳定性渐弱与水反应的能力渐弱小结小结
