人教版化学必修1-§4-2富集在海水中的元素-氯

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氯气 Cl 2 第二节 富集在海水中的元素-氯 京 沪 高 速 公 路 氯 气 泄 漏 事 件 新华网报道:2005年3月29日，京沪高速公路淮安段一辆满 载液氯的液罐车和对面来车相撞 ,大量液氯外泄。据目击者描 述 : ”一股黄绿色的气体就像探照灯光一样，‘唰’地射向高空， 足有5米高,并有刺鼻的味道，眼睛也熏得有些睁不开 。” 事发后消防队员不断地用水枪喷射，但时值西南风，氯气迅 速向西南方扩散 ，造成350 人中毒进医院救治, 另有28人中毒 死亡的特大事故，附近居民采取应急措施,疏散到一高坡上。 请问：根据上述材料，氯气有哪些物理性质？ 京 沪 高 速 公 路 氯 气 泄 漏 事 件 新华网报道:2005年3月29日，京沪高速公路淮安段一辆满 载液氯的液罐车和对面来车相撞 ,大量液氯外泄。据目击者描 述 : ”一股黄绿色的气体就像探照灯光一样，‘唰’地射向高 空，足有5米高,并有刺鼻的味道，眼睛也熏得有些睁不开 。” 事发后消防队员不断地用水枪喷射，但时值西南风，氯气 迅速向西南方扩散 ，造成350 人中毒进医院救治, 另有28人中 毒死亡的特大事故，附近居民采取应急措施,疏散到一高坡上。 一、氯气的物理性质 物理性质 看 黄绿色 易溶于水(1:2) 测 闻 刺激性气味 有毒 “尝” 氯气 液氯 固态氯－34.6度 －101度易液化： 一框题、氯气的性质与用途 物理性质 颜色 状态 味道 毒性 气味 熔点 沸点 溶解性 密度 硬度 看 “尝”闻 测 如何掌握 南 昌 儿 童 游 泳 集 体 氯 气 中 毒 中新网南昌6月6日消息：南昌发生一起儿童游泳集体氯 气中毒事件，11名症状较重的儿童被立刻送往医院抢救。 　　原因是馆内一工作人员操作失误，在泳池内还有队员的 情 况下，将净 化水质用的氯气管道 打开消毒，当即导致靠 近管道附近的多名小选手出现呕吐、头晕、四肢无力等氯气 中毒症状。 氯气有毒为什么游泳池还要通入它？ 氯气与水反应探究 问 题： 氯气能否与H2O反应？ 假设一：氯气与水不反应，则成分： Cl2、H2O 假设二：氯气与水会反应，则可能成分： Cl2、H2O、HCl(Cl- 、 H+) 氯气与水反应探究 方案1：氯水中滴加几滴石蕊试液。 现象：溶液无变红。 评价：是猜想不正确? 是操作不规范？ 是方案不合理？ 结论：氯水中没有H+ ， 假设二不成立。 探究二：氯水中有 无H+ 方案：氯水与硝酸银（酸化）溶液反应 现象：有白色沉淀生成 结论：氯水中有 Cl- ， 假设二成立。 探究一：氯水中有 无Cl- 氯气与水反应探究 方案2：在石蕊试液中加氯水 再 探 究 现象：先变红后褪色 结论：氯水中有一种成分具有漂白性 假设二成立，氯水中有H+存在 新问题：氯水中哪一种成分具有漂白性？ 实 验 证 明 方案1：把干燥的红花放入盛干燥氯气的集气瓶中 现象：红花未褪色 结论：起漂白作用的不是Cl2分子 方案2：将湿润的红花放入盛干燥氯气的集气瓶中 现象：红花褪色 结论：具有漂白作用是氯气与水反应生成的另一物质 HClO 二、氯气化学性质 信息：次氯酸是一元弱酸，其酸性比碳酸还 弱，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，次氯酸不稳定，且见光分解放出氧气。 1、与水反应 Cl2+H2O=HCl+HClO 新制氯水中有哪些分子和离子: 分子: 离子: （弱酸） H2O、Cl2、HCl、HClO新制氯水的组成 二、氯气化学性质 1、与水反应 Cl2+H2O=HCl+HClO（弱酸） 2HClO==2HCl+O2↑光照 反馈 练习 下列物质中具有漂白作用是( ) A、干燥氯气 B、液氯 C、新制氯水 D、久置氯水 水和氢氯酸(盐酸) H2O、Cl2、HCl、HClO 液氯与氯水的区别？新制氯水与久置氯水的区别？ 液氯 氯水 分 类 成 分 　 　 性 质 纯净物 混合物 分子： 离子： Cl2 ，HClO，H2O H+，Cl－，ClO－ 分子：H2O 离子：H+，Cl－ 新制 有氧化性，无酸性 和漂白性 有酸性，强氧化性，能漂白， 消毒，光照时HClO分解 久置 只有Cl2分子 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 只有酸性 氯 气 的 化 学 性 质 ？ 自学 归纳 根据Cl原子结构推测Cl2还能与什么物 质反应？ +17 2 8 7 最外层有7个电子 化学性质活泼 结构决定化学性质 易得一个电子 氯 气 的 化 学 性 质 ？ 自学 归纳 根据Cl原子结构推测Cl2还能与什么物 质反应？ （3）、氯气与金属反应 （4）、氯气与非金属反应 （1）、氯气与水反应 （2）、氯气与碱反应 想一想 根据氯气与水的反应原 理,推测氯气与NaOH能 否发生反应?若反应,其 产物是什么? 2、氯气与碱反应 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O 有效成分:NaClO 2 Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 漂白粉、漂粉精 漂白液 有效成分:Ca(ClO)2 二、氯气化学性质 1、与水反应 想一想 2、氯气与碱反应 氯气跟碱反应的化学方 程式有规律吗？ 氯气+碱 氯化物+次氯酸盐+水 日常 Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO 工业 Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO 漂白原理： (反应原理：强酸制取弱酸） 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 漂白性的比较 名称 原理 实质 程度 范围 过氧化钠 氯 水 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 化合作用 氧化作用 永久性 永久性 漂白大多数有 色物质 漂白大多数有色物质，能 使紫色石蕊试液褪色 活性炭 吸附有色 色素 物理吸附 在一定条件（点燃或灼热）下氯气能否与金属反应？金属的 价态有什么规律？ 氯气与铜反应 铜丝在氯气里剧烈燃烧，产生棕黄色的烟， 产物溶于水后，溶液呈蓝绿色。 现象 Cu + Cl2 === CuCl2 点燃 铁与氯气反应 现象 铁丝剧烈燃烧，产生—————色的—— —— 棕黄 烟 钠与氯气反应 现象 剧烈燃烧，火焰呈————色，生成——— —晶体 2Na + Cl2 === 2 NaCl 灼热 2Fe + 3 Cl2 === 2 FeCl3 点燃 白色 反应规律：生成高价金属的氯化物 ？ FeCl3和CuCl2能用它们的金属与盐酸反应制取吗？ 黄 观看实验演示 3、氯气与金属反应 ？ 观看实验演示 观看实验演示 2、氯气与碱反应 二、氯气化学性质 1、与水反应 请看实验录像 H2 + Cl2 === 2HCl点燃 或光照 纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色 火焰，放出大量的热，瓶口有大量白雾产生。 燃烧：任何发光发热的剧烈的化学 反应叫做燃烧。燃烧不一定要有氧 气参加，燃烧的本质是氧化还原反 应。 实验证明，在一定条件下，Cl2还能与P、S、C等非金属直接化合。 实验现象 一定条件（点燃或光照）下氯气能与氢气反应 氢气和氯气的混合气体 光照后发生爆炸。 请看实验4-3录像 通过H2在Cl2中燃烧的实验,你对燃烧的条件及其 本质有什么新的认识?思考与交流 4、氯气与非金属反应 二、氯气化学性质 反馈练习 1.不能由单质直接化合而成的是（ ） A、AlCl3 B、NaCl C、FeCl2 D、CuCl2 2.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 质问题的是（ ） ①AgNO3②FeCl3③AlCl3 ④ NaOH ⑤FeCl2 ⑥Na2CO3 A、①②⑥ B、③④ C、② ③ D、 ④⑤⑥ C C 反馈练习 3.下列说法正确的是： A、Cl2有毒，Cl-也有毒 B、Cl和Cl-化学性质一 样C、Cl2和Cl-都是黄绿色 D、液氯并非氯水 4.将新制的氯水缓缓滴入预先滴有酚酞的 NaOH溶 液中，当滴到一定量时红色完全褪去。产生这一现 象的原因可能有两种： (1)是 ______________________________________ (2)是 _______________________________________ ______ 新制氯水中的HCl、HClO与 NaOH发生中和反应，使NaOH无 剩余。 新制氯水中HClO具有漂白性，使红色溶液褪色 D 反馈练习 6.漂白粉在空气中易失效的原因是 CaCl2易吸收空气中的水分 B. Ca(ClO)2见光易分解 C. Ca(ClO)2与空气中的水分和二氧化碳作用，生成HClO D. Ca(ClO)2易被空气中的氧气氧化 5.如图所示，A处通入湿润的Cl2，关闭B阀时，C 处的红布看不到明显现象，当打开B阀后，C处红布 条逐渐褪色，则D中装的是 A．浓H2SO4 B．NaOH溶液 C．H2O D．饱和NaCl溶液 A B CD A B C 对 氯 气 泄 漏 事 件 发 生 后 的 思 考 这是3.29泄漏事故现场,环保人员在周围倒入大量的烧 碱,有物质生成?如果不进行处理会造成哪些污染? 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。 1915年4月22日下午5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 令下开启了大约6000只预先埋伏的压缩氯气钢瓶。 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，纵深到达10-15公里，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。这种气体 就是我们研究的氯气。 历史事件 三、氯气的用途 阅读课本相关文字,联系氯 气的性质归纳氯气的用途及使用 氯气的注意事项。 阅读与思考 舍勒 (1742～1786)瑞典化学家 阅读：P70 科学史话 氯气的发现和确认 思考与交流 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,这个名称来自希腊文， 有“绿色”的意思。我国早年译文将其译成“绿 气”，后改为氯气。  在实验室里，氯气可以用浓盐酸与二氧 化锰反应来制取实 验 装 置 制 法 原 理 MnO2 + 4HCl == MnCl2 +2H2O +Cl2 ↑ △ 收集装置： 尾气处理： 气体发生装置： 固、液加热 向上排气法（或排饱和食盐水法） 碱液（NaOH)吸收 氧化剂 还原产物还原剂 氧化产物 氯气的实验室制法 跟据舍勒制氯气 原理，写出化学 方程式。指出氧 化剂、还原剂 、 氧化产物和还原 产物。 想一想 请看实验录像 二框题、氯离子（Cl-)的检验 观察实验4-6 有关反应的离子方程式是： Ag+ + Cl– == AgCl 2Ag+ + CO32- == Ag2CO3 Ag2CO3 + 2H+ == 2Ag+ + CO2 + H2O 某溶液中加入AgNO3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？ 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Cl-。 (2)方法和结论： (1)试剂:AgNO3溶液、稀硝酸 或 在被检验的溶液中滴入AgNO3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Cl-。 小 结 ？ 氟 F 9 ＋９ 2 7 氯 Cl 17 ＋17 2 8 7 溴 Br 35 碘 I 53 砹 At 85 ＋35 2 8 18 7 ＋53 2 8 18 18 7 ＋85 2 8 18 32 18 7 卤 素 的 原 子 结 构 三框题、成盐元素—卤素 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性和递变性？ 想一想 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 卤素单质的化学性质 ①对比Cl2，写出Br2与 Na 、Fe 反应的化学方程式。 1.与金属反应:F2 Cl2 Br2 的氧化性强，能把可变化合价 的金属氧化成高价的金属卤化物，I2 的氧化能力最弱， 跟铁反应只夺取铁的2个电子，生成FeI2。 ②对比Cl2，写出F2 、Br2、I2与 H2 反应的化学方程式。 它们发生 反应的条件相同吗？ ③对比Cl2，写出Br2与 H2O 反应的化学方程式。 I2 +Fe=FeI2 Br2+2Na=2NaBr 3Br2+2Fe=2FeBr3 名称 反应条件 方程式 氢化物稳定性 F2 冷暗处爆炸 H2+F2====2HF HF很稳定 Cl2 光照或点燃 H2+Cl2=====2HCl HCl稳定 Br2 高温 H2+Br2======2HBr HBr较不稳定 I2 高温、持续加热 H2+I2======2HI HI很不稳定 缓慢进行 2. 卤素与氢气的反应 结论: F Cl Br I 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> I 2 (2)卤化氢的稳定性关系：HF > HCl > HBr > HI Br2＋ H2O=====HBr＋HBrO 反 应 越 来 越 难 以 发 生 2F2＋2H2O=====4HF＋O2 （特例） Cl2 ＋H2O=====HCl＋ HClO 3.卤素与水反应 通式：X2 ＋ H2O=====HX＋HXO （X:Cl、Br、I） I2 ＋H2O=====HI＋HIO 4.卤素间的相互置换 1. Cl2＋ 2Br－ ===== 2Cl－＋Br2 2. Cl2＋ 2I－ ===== 2Cl－＋I2 3. Br2+ ２I－ ===== ２Br－＋ 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－ 小 结 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 特性 碘遇淀粉显蓝色。 氟气和水的反应： 2F2 +2H2O=4HF+ O2