人教版高中必修一化学课件：4_2富集在海水中的元素_——氯

人教版高中必修一化学课件：4_2富集在海水中的元素_——氯

第二节　富集在海水中的元素 —— 氯 海水中有几十种元素，蕴藏着丰富的 化学资源 。大部分以 盐 的形式存在主要为 NaCl ，此外还有MgCl 2 、MgSO 4 等，其中含盐约 3%, 氯是最重要的 成盐元素 。若将海洋中的盐全提取出来，铺在地球的陆地上，可使陆地平均 升高150m. 京沪高速公路淮安路段液氯的泄漏 新华网报道 :2005 年 3 月 29 日，京沪高速公路淮安路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 ’ 地射向空中，并有刺鼻的味道，眼睛也熏得睁不开 。 ” 事发后消防队员不断地用水枪喷射，但还是造成 350 人中毒进医院救治 , 28 人中毒死亡，附近居民采取应急措施，疏散到高坡上。 颜色 气味 溶解性 密度 毒性 物 理 性 质 ① 色 : 黄绿色 ② 味 : 有刺激性气味 ③ 态 : 气体 ④ 密度 : 密度比空气大 ⑤ 能溶于水 (1:2) （一）氯气的物理性质 用手轻轻地在瓶口扇动， 使极少量的氯气飘进鼻孔 怎样闻氯气气味？ 氯气有毒 ⑥ 易液化 一 、活泼的气体 --- 氯 气 推测： 氯原子的最外电子层上有 7 个电子，在化学反应中极易 得 一个电子 形成 8 电子稳定结构而显示 －１ 价，从而表现出较强的 氧化性 ，在一定条件下，能跟许多 金属、非金属及化合物 发生反应。 请大家根据氯原子的结构来分析和预测氯气的化学性质。 1 ）与金属反应 ① 与 钠反应： 剧烈燃烧， 火焰呈黄色， 生成白色晶体。 （二）化学性质 现象： 铁丝剧烈燃烧，产生棕褐色烟，加少量水形成棕黄色溶液。 2Fe + 3 Cl 2 = 2 FeCl 3 点燃 ② 与 铁反应： 铜丝剧烈燃烧，产生棕黄色烟。 Cu + Cl 2 = CuCl 2 点燃 产物溶于水后，浓溶液呈 绿色，稀溶液呈 蓝绿色。 反应规律：氯气可跟绝大多数金属（除 Au 、 Pt 外） 反应，生成高价金属的氯化物。 问： FeCl 3 和 CuCl 2 能用它们的金属与盐酸反应制取吗？ ③ 与铜反应： 氢气与氯气通过点燃和光照都能发生反应生成 HCl 。 2 ）与非金属反应 化学方程式 现象 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。 H 2 + Cl 2 2HCl 点燃 ( 与氢气反应 ) H 2 + Cl 2 2HCl 光照 爆炸 H 2 与 Cl 2 化合的产物 HCl 气体溶于水，就成为我们常用的盐酸 提示： 生成的 HCl 极易溶于水，遇空气中的水 蒸气形成盐酸的水液而呈现雾状。 [ 设问 ] 为何会产生白雾？ [ 思考 ] 烟和雾的区别 提示： 烟：是由固体小颗粒组成的； 雾：是由液体小液滴组成的。 通过 H 2 在 Cl 2 中燃烧的实验 , 你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识 ? 结论： 燃烧不一定有氧气参加，物质不是只有在氧气中才能燃烧；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 。 思考与交流 实验探究： 交流研讨： 为什么 干燥红色布条的不褪色而 湿润的红色布条褪色？ 氯气的漂白 Cl 2 ＋ H 2 O 3）氯气与水的反应 （部分反应） 强氧化性，漂白、用于杀菌、消毒 。 （次氯酸） HCl ＋ HClO 不稳定，光照易分解 ? Cl 2 、 H 2 O 、 HClO H + 、 Cl - 、 ClO - 、 OH - 次氯酸性质： 新制氯水的微粒 ： + 1 弱酸性： HClO ClO - ＋ H + 2HClO O 2 ↑＋2HCl 光照 讨论探究： 有关人员为什么用浸有稀石灰水的毛巾 / 口罩捂住口鼻进行救援或者疏散？ 氯气与 NaOH 溶液反应生成物是什么？ 交流研讨 提示： Cl 2 ＋H 2 O HCl＋HClO 还可以应用日常生活中的哪些物质 3）氯气与碱溶液的反应 2NaOH＋Cl 2 NaCl＋NaClO＋H 2 O 次氯酸钠 工业上和实验室中常用 NaOH 溶液吸收氯气尾气 次氯酸钙 次氯酸钠 2Ca(OH) 2 ＋2Cl 2 CaCl 2 ＋Ca(ClO) 2 ＋2H 2 O 有效成分 漂白粉的主要成分 漂白粉的使用原理： Ca(ClO) 2 + CO 2 + H 2 O CaCO 3 ↓ + 2HClO 酸性： H 2 CO 3 > HClO 并且 NaClO— 消毒液 [ 如 84 消毒液 ] 的有效成分。 漂白粉的失效原理： Ca(ClO) 2 + CO 2 + H 2 O CaCO 3 ↓ + 2HClO 2HClO O 2 ↑＋2HCl 光照 次氯酸具有漂白作用，为什么不用 HClO 直接漂白，而要转换成次氯酸盐？ HClO 不稳定，难保存。 根据刚才你所学的内容如果你遇到氯气泄漏该怎么办？ 学以致用 提示： 1 、从物理性质 2 、从化学性质 沿逆风方向，向高处转移 用湿毛巾护住口鼻 舍勒 (1742 ～ 1786) 瑞典化学家。 科学史话 氯气的发现和确认 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： 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 MnO 2 + 4HCl （浓） == MnCl 2 +2H 2 O +Cl 2 ↑ 加热 根据反应原理，你能设计发生装置和收集装置吗？ MnO 2 + 4H + +2Cl - == Mn 2+ +2H 2 O +Cl 2 ↑ 加热 氯气的实验室制法装置图 饱和食盐水 二、氯离子（ Cl - ) 的检验 [ 实验 4—6] P 85 在下列溶液中各滴入几滴 AgNO 3 溶液，观察现象。然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。 实验现象 解释或 离子方程式 加入 AgNO 3 溶液后 加入稀硝酸后 稀盐酸 NaCl 溶液 Na 2 CO 3 溶液 自来水 蒸馏水 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 轻微白色沉淀 不溶解 不溶解 产生大量气泡并溶解 不溶解 Ag + +Cl - =AgCl ↓ Ag + +Cl - =AgCl ↓ Ag + +Cl - =AgCl ↓ 2Ag + +CO 3 2 - =Ag 2 CO 3 ↓ Ag 2 CO 3 +2H + =2Ag + +CO 2 ↑+H 2 O 提示： 有关反应的离子方程式是： Ag + + Cl – = AgCl ↓ 2Ag + + CO 3 2 - = Ag 2 CO 3 ↓ Ag 2 CO 3 + 2H + = 2Ag + + CO 2 ↑ + H 2 O 在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入 AgNO 3 溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有 Cl - 。 或在被检验的溶液中滴入 AgNO 3 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 - 。 某溶液中加入 AgNO 3 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？ 检验 Cl - 时，为什么滴加 AgNO 3 溶液后再加 稀硝酸 呢？ 排除 CO 3 2- 等的干扰 成盐元素 —— 卤素 1 、卤素在元素周期表中的位置 在元素周期表中处于 第 Ⅶ A 族 ，包括氟（ F ）、氯（ Cl ）、溴（ Br ）、碘（ I ）、砹（ At ），这些元素都能与 Na 、 K 、 Ca 、 Mg 等金属化合物生成盐，所以统称为卤素 。 2 、卤素单质及其化合物的性质 氢化物 稳定性 HF 很稳定 HCl 稳定 HBr 较稳定 H I 不稳定 水溶液酸性 HF 是弱酸，剩余是强酸 卤化银 溶解性 AgF 易溶于水，其他难溶于水和硝酸 颜色 AgCl 白色 AgBr 淡 黄色 AgI 黄色 练一练 2 、 Cl 2 可用于消毒生活用水的原因是 A 、 Cl 2 能杀灭细菌　　　　 B 、 Cl 2 是氧化性很强的气体 C 、 Cl 2 有毒，以毒攻毒　　 D 、 Cl 2 与水反应生成的 HClO ，可杀菌。 D 1 、在 MnO 2 + 4HCl （浓） = MnCl 2 + Cl 2 ↑+ 2H 2 O 反应中，被氧化的 HCl 与参加反应的 HCl 质量关系是 A 、 1∶1 　 B 、 1∶2 　　　 C 、 2∶1 D 、 1∶4 △ B 5 、往 PH 试纸上滴入新制氯水，观察到的现象是 A 、变红　 　 B 、褪色　　 C 、先变红后褪色　　 D 、不变色 4 、下列物质中，既含有氯分子，又含有氯离子的是 A 、氯化钠溶液　　　 B 、新制氯水　　 C 、漂白粉　 　 D 、液氯 3 、下列氯化物中，不能通过单质之间直接 制取的是 A ． FeCl 2 B ． FeCl 3 C ． NaCl D ． CuCl 2 A B C （ 3 ） 2004 年 4 月 15 日至 16 日，位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故。截至记者发稿时，已有 9 人在事故中失踪死亡， 3 人受伤， 15 万人被紧急疏散。当人们逃离爆炸现场时，可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，最适宜采用的该物质是 。 A ． NaOH B ． NaCl C ． KBr D ． Na 2 CO 3 D 6 、（ 1 ）如图所示， 将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观察到的现象是 _ ______________________________ （ 2 ）为防止氯气尾气污染空气， 根据氯水显酸性的性质， 可用 溶液吸收多余的氯气，原理是（用化学方程式表示） ______ 。 根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是 __________ （填化学式） , 长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是 _________ （用字母代号填）。 A ． O 2 B ． Cl 2 C ． CO 2 D ． HClO 潮湿有色布条褪色而干燥有色布条不褪色 氢氧化钠（ NaOH ） 2NaOH+Cl 2 =NaClO+NaCl+H 2 O Ca(ClO) 2 C 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 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 规律： 在元素周期表中，与氯元素处于同一纵行 —— 第 VIIA 族的元素还有氟（ F ）、溴（ Br ）、碘（ I ）砹（ At ），这些元素都能与 Na 、 K 、 Ca 、 Mg 等金属化合物生成盐，所以统称为卤素 。 氧化性： F 2 ﹥ Cl 2 ﹥ Br 2 ﹥ I 2 卤素单质： F 2 、 Cl 2 、 Br 2 、 I 2 卤素单质的化学性质 ① 对比 Cl 2 ，写出 Br 2 与 Na 、 Fe 反应的化学方程式。 1. 与金属反应 : F 2 Cl 2 Br 2 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， I 2 的氧化能力最弱， 跟铁反应只夺取铁的 2 个电子，生成 FeI 2 。 ② 对比 Cl 2 ，写出 F 2 、 Br 2 、 I 2 与 H 2 反应的化学方程式。它们发生反应的条件相同吗？ ③ 对比 Cl 2 ，写出 Br 2 与 H 2 O 反应的化学方程式。 I 2 +Fe=FeI 2 Br 2 +2Na=2NaBr 3Br 2 +2Fe=2FeBr 3 名称 反应条件 方程式 氢化物稳定性 F 2 冷暗处爆炸 H 2 +F 2 ====2HF HF 很稳定 Cl 2 光照或点燃 H 2 +Cl 2 =====2HCl HCl 稳定 Br 2 高温 H 2 +Br 2 ======2HBr HBr 较不稳定 I 2 高温、持续加热 H 2 +I 2 ======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， （ 1 ）卤素单质与 H 2 化合的难易关系： F 2 >Cl 2 > Br 2 > I 2 (2) 卤化氢的稳定性关系： HF > HCl > HBr > HI Br 2 ＋ H 2 O=====HBr ＋ HBrO 反应越来越难以发生 2F 2 ＋ 2H 2 O=====4HF ＋ O 2 （ 特例 ） Cl 2 ＋ H 2 O=====HCl ＋ HClO 3. 卤素与水反应 通式： X 2 ＋ H 2 O=====HX ＋ HXO （ X: Cl 、 Br 、 I ） I 2 ＋ H 2 O=====HI ＋ HIO 4. 卤素间的相互置换 (1) Cl 2 ＋ 2Br － ===== 2Cl － ＋ Br 2 (2) Cl 2 ＋ 2I － ===== 2Cl － ＋ I 2 (3) Br 2 + ２ I － ===== ２ Br － ＋ I 2 思考： 根据上述实验，排出 Cl 2 、 Br 2 、 I 2 的氧化性强弱顺序及 I - ＞ Br - ＞ Cl - 的还原性强弱顺序 结论 ： 氧化性： Cl 2 ＞ Br 2 ＞ I 2 还原性： I - ＞ Br - ＞ Cl - 5. 都能与硝酸银反应 Ag+ + Cl – = AgCl ↓ 白色 Ag+ + Br – = AgBr ↓ 浅黄色 Ag+ + I – = AgI ↓ 黄色 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： 2F 2 +2H 2 O=4HF+ O 2