高一化學必修一第四章第二節(jié)富集在海水中的氯

1、第二節(jié)第二節(jié)富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯長蘆鹽場是我國海鹽產量最大的鹽場，主長蘆鹽場是我國海鹽產量最大的鹽場，主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸，其要分布于河北省和天津市的渤海沿岸，其中以塘沽鹽場規(guī)模最大，年產鹽中以塘沽鹽場規(guī)模最大，年產鹽119119萬噸。萬噸。 以以NaClNaCl為主要成分的食鹽，至為主要成分的食鹽，至今仍是人類惟一必須的食用鹽。今仍是人類惟一必須的食用鹽。 第一次世界大戰(zhàn)時的第一次世界大戰(zhàn)時的19151915年年4 4月月2222日，日，德軍與英法聯(lián)軍在比利時的伊普爾對峙。德軍與英法聯(lián)軍在比利時的伊普爾對峙。黎明時分，英法聯(lián)軍前線的士兵突然聽到黎明時分，英法

2、聯(lián)軍前線的士兵突然聽到一陣劇烈地爆炸聲，緊接著看到一股陰森一陣劇烈地爆炸聲，緊接著看到一股陰森森的森的黃綠色氣體黃綠色氣體逐漸逐漸從空中降落從空中降落下來。很下來。很快，戰(zhàn)壕里的士兵們感覺雙眼受到了強烈快，戰(zhàn)壕里的士兵們感覺雙眼受到了強烈地地刺激，咳嗽刺激，咳嗽響成一片，數百名英法戰(zhàn)士響成一片，數百名英法戰(zhàn)士窒息死亡窒息死亡，數千名士兵，數千名士兵雙目失明雙目失明。這就是。這就是戰(zhàn)爭史上的第一次化學戰(zhàn)，從此，化學戰(zhàn)戰(zhàn)爭史上的第一次化學戰(zhàn)，從此，化學戰(zhàn)作為最邪惡的戰(zhàn)爭被寫入了人類戰(zhàn)爭的史作為最邪惡的戰(zhàn)爭被寫入了人類戰(zhàn)爭的史冊。這種氣體就是我們研究的氯氣。冊。這種氣體就是我們研究的氯氣。歷史事件歷

3、史事件想一想想一想怎樣聞氯氣怎樣聞氯氣一、氯氣一、氯氣（一）物理性質（一）物理性質(1)(1)氯氣是黃綠色氯氣是黃綠色(2)(2)有刺激性氣味，有毒的氣體有刺激性氣味，有毒的氣體(3)(3)易液化易液化(4)(4)密度比空氣大密度比空氣大(5)(5)能溶于水（能溶于水（1 1體積水可溶解體積水可溶解2 2體積氯氣）體積氯氣） 液氯液氯 ( (加壓液化，貯存在鋼瓶中加壓液化，貯存在鋼瓶中) )向上排空氣法收集向上排空氣法收集聞氯氣的方法是：聞氯氣的方法是： 用手輕輕地在瓶口用手輕輕地在瓶口扇動，僅使極少量的氯扇動，僅使極少量的氯氣飄進鼻孔。氣飄進鼻孔。 注意注意: 這是聞各種氣體氣味這是聞各種氣

4、體氣味的方法。的方法。氯原子結構特點氯原子結構特點 原子結構：原子結構： Cl得得e-Cl-17 2 8 7 Cl在自然界以化合態(tài)形式存在，無游離態(tài)在自然界以化合態(tài)形式存在，無游離態(tài)化合價：化合價：-1，+1，+2，+3， +4，+5，+6，+7 典型非金屬性典型非金屬性得電子能力強，非金屬性強得電子能力強，非金屬性強 (氧化性強）氧化性強）最穩(wěn)定最穩(wěn)定最高價最高價（二）（二） 氯氣的化學性質氯氣的化學性質2Na+Cl2 2NaCl點燃點燃現(xiàn)象現(xiàn)象: :鈉在氯氣中劇烈燃鈉在氯氣中劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰燒，發(fā)出黃色火焰, ,集氣集氣瓶中產生大量白煙。瓶中產生大量白煙。（強氧化性強氧化性）Cu+C

5、l2 CuCl2 點燃點燃2Fe+3Cl2 2FeCl3FeCl3和和CuCl2能用它們的金屬與鹽酸反應制取嗎？能用它們的金屬與鹽酸反應制取嗎？思考思考反應規(guī)律：氯氣可跟絕大多數金屬（除反應規(guī)律：氯氣可跟絕大多數金屬（除Au、Pt外）外） 反應，生成高價金屬的氯化物。反應，生成高價金屬的氯化物?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：劇烈燃燒，蒼白色火焰，瓶口有白霧劇烈燃燒，蒼白色火焰，瓶口有白霧H2 + Cl2 = 2HCl點燃點燃（工業(yè)制鹽酸工業(yè)制鹽酸）（爆炸）爆炸）光照光照H2 + Cl2 = 2HCl燃燒：任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學反應。燃燒：任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學反應。現(xiàn)象：現(xiàn)象： 有白色煙霧生成有白色煙霧

6、生成點燃點燃點燃點燃2P + 3Cl2 = 2PCl3 (液體液體）2P + 5Cl2 = 2PCl5 (固體固體） 通過通過H2在在Cl2中燃燒的實驗中燃燒的實驗,你對燃你對燃燒的條件及其本質有什么新的認識燒的條件及其本質有什么新的認識?燃燒不一定要有氧氣參加，燃燒的本質是氧化還原燃燒不一定要有氧氣參加，燃燒的本質是氧化還原反應。反應。( (次氯酸次氯酸) )Cl2+H2O HCl+HClO0 -1 +1 氯氣溶于水得到氯水，部分與水進行反應，氯氣溶于水得到氯水，部分與水進行反應，生成次氯酸。生成次氯酸。次氯酸具有強氧化性，有漂白作次氯酸具有強氧化性，有漂白作用，能殺菌消毒。用，能殺菌消毒。

7、實驗實驗44 氯水的漂白作用氯水的漂白作用現(xiàn)象現(xiàn)象結論與解釋結論與解釋有色紙條或布條、有色花瓣褪色有色紙條或布條、有色花瓣褪色氯水具有漂白作用氯水具有漂白作用實驗實驗45 干燥的氯氣能否漂白物質干燥的氯氣能否漂白物質現(xiàn)象現(xiàn)象結論與解釋結論與解釋有色紙條或布條、有色花瓣不褪色有色紙條或布條、有色花瓣不褪色干燥的氯氣沒有漂白作用干燥的氯氣沒有漂白作用2HClO = 2HCl + O2光照光照液氯液氯與與氯水氯水(新制氯水新制氯水與與久置氯水久置氯水)的區(qū)別的區(qū)別液氯液氯氯水氯水分分類類成成分分性性質質純凈物純凈物混合物混合物分子：分子：離子：離子：ClCl2 2 ，HClOHClO，H H2 2O

8、 OH H+ +,Cl,Cl, ,ClOClO,OH,OH- -分子：分子：H H2 2O O離子：離子：H H+ +，ClCl, ,OH-新制新制有氧化性，有氧化性，無酸性和漂無酸性和漂白性白性有酸性，強氧化性，有酸性，強氧化性，能漂白，消毒，光照能漂白，消毒，光照時時HClOHClO分解分解久置久置只有只有ClCl2 2分子分子實驗室中使用的氯水只能現(xiàn)配現(xiàn)用實驗室中使用的氯水只能現(xiàn)配現(xiàn)用,并盛放在棕色并盛放在棕色試劑瓶中試劑瓶中只有酸性只有酸性想一想一想想根據氯氣與水的反應原理根據氯氣與水的反應原理,推推測氯氣與測氯氣與NaOH能否發(fā)生反能否發(fā)生反應應?若反應若反應,其產物是什么其產物是什

9、么?ClCl2 2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2 2O OCl2+H2O HCl+HClO漂白液漂白液主要成分主要成分：NaClNaCl和和NaClONaClO有效成分有效成分：NaClONaClO 制法制法： ClCl2 2與與N NaOHaOH溶液溶液作用作用漂白原理漂白原理：次氯酸鹽與酸發(fā)生復分解反應釋放次氯酸鹽與酸發(fā)生復分解反應釋放HClO而起漂白作用。而起漂白作用。日常日常 2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3 +2HClOCl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O2Cl22C

10、a(OH)2（冷）（冷）CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂白粉漂白粉主要成分主要成分：CaCl2和和Ca(ClO)2有效成分有效成分：Ca(ClO)2制法制法：Cl2與消石灰作用與消石灰作用Ca(OH)2 漂白原理漂白原理：次氯酸鹽與酸發(fā)生復分解反應釋放出次氯酸鹽與酸發(fā)生復分解反應釋放出HClO而起漂白作用。而起漂白作用。 工業(yè)工業(yè) Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO 日常日常 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3 +2HClO 為什么不直接用次氯酸作漂白劑？為什么不直接用次氯酸作漂白劑？ 次氯酸不穩(wěn)定，次氯酸鹽較穩(wěn)定，易保存次氯酸不穩(wěn)定，次氯酸鹽較穩(wěn)定，易保存

11、怎樣保存漂白粉？怎樣保存漂白粉？ 密封存放于避光干燥處密封存放于避光干燥處（二）氯氣的檢驗（二）氯氣的檢驗1、濕潤的、濕潤的淀粉淀粉KI試紙試紙 先變藍先變藍后褪色后褪色2、濕潤的石蕊試紙、濕潤的石蕊試紙 先變先變紅紅后后褪色褪色3、黃綠色氣體、黃綠色氣體Cl2 + 2KI = 2KCl + I2Cl2+H2O HCl+HClOH+HClOCl2充足，時間較長充足，時間較長（三）氯氣的用途：（三）氯氣的用途：制鹽酸制鹽酸自來水、游泳池消毒自來水、游泳池消毒制漂白粉（液制漂白粉（液 精精),漂白棉、麻、紙張漂白棉、麻、紙張用于冶金工業(yè)和有機化工用于冶金工業(yè)和有機化工點燃H2 + Cl2= 2HC

12、l （HClO）次氯酸鹽次氯酸鹽氯氣在化學工業(yè)中的應用氯氣在化學工業(yè)中的應用（3）處理工業(yè)廢水，將具有還原性的有毒物）處理工業(yè)廢水，將具有還原性的有毒物質硫化氫、氰化物等氧化成無毒物。質硫化氫、氰化物等氧化成無毒物。（1）SiCl4、GeCl4、TiCl4分別是分別是制取高純制取高純硅、鍺（半導體）和金屬鈦的重要中間物質；硅、鍺（半導體）和金屬鈦的重要中間物質；（2）合成塑料、橡膠、人造纖維、農藥、染料）合成塑料、橡膠、人造纖維、農藥、染料和藥品的重要原料；和藥品的重要原料； ( 四四 ）氯氣的實驗室制法）氯氣的實驗室制法MnO2 + 4HCl (濃濃) = = MnCl2 +2H2O +Cl

13、2 1. 1. 是氧化劑是氧化劑, , 是還原劑是還原劑 2.2.濃鹽酸表現(xiàn)出濃鹽酸表現(xiàn)出 性和性和 性性3.3.氧化劑與還原劑的物質的量之比為氧化劑與還原劑的物質的量之比為1.1.實驗原理實驗原理MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn2+ + Cl2+ 2H2O+4 -1 +2 0MnOMnO2 2HClHCl 酸酸還原還原 1 1：2 2固固+液液(加熱加熱)型型有關儀器的名稱有關儀器的名稱:鐵架臺鐵架臺(帶鐵圈、鐵夾帶鐵圈、鐵夾)、酒精燈、酒精燈、石棉網、燒瓶、雙孔塞、石棉網、燒瓶、雙孔塞、分液漏斗、玻璃導管。分液漏斗、玻璃導管。組裝時必須由下到上，從組裝時必須由下到上，從左到右。

14、左到右。 2 2 發(fā)生裝置發(fā)生裝置HCl氣體氣體水蒸氣水蒸氣飽和食鹽水飽和食鹽水濃硫酸濃硫酸濃濃 H2SO4 飽和食鹽水飽和食鹽水 3 3 凈化裝置凈化裝置a. 向上排空氣法向上排空氣法b. 排飽和食鹽水法排飽和食鹽水法4 4 收集裝置收集裝置為何？為何？5 5 尾氣吸收尾氣吸收氯氣有毒，會污染空氣，故用飽和氫氯氣有毒，會污染空氣，故用飽和氫氧化鈉溶液吸收。氧化鈉溶液吸收。飽和飽和NaOH Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 演示實驗Cl- + Ag+ = AgCl方法：方法：先加先加稀硝酸稀硝酸酸化，再加入酸化，再加入AgNO3溶液，溶液，產生白色沉淀，則含產生

15、白色沉淀，則含Cl-.某溶液中加入某溶液中加入AgNO3溶液產生白色沉淀，則可確溶液產生白色沉淀，則可確定該溶液中一定有氯離子，這種說法對不對？定該溶液中一定有氯離子，這種說法對不對？ 二、氯離子（二、氯離子（Cl-)的檢驗的檢驗CO32- +2Ag+ =Ag2CO3Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2 + H2O（白色）（白色）（白色）（白色）實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象解釋或離子方程式解釋或離子方程式加入加入AgNO3溶溶液后液后加入加入稀硝酸后稀硝酸后稀鹽酸稀鹽酸NaCl溶溶液液Na2CO3溶液溶液自來水自來水蒸餾水蒸餾水 白色沉淀白色沉淀 白色沉淀白色沉淀 沉淀消失，沉淀消失，有氣泡

16、生成有氣泡生成沉淀不消失沉淀不消失沉淀不消失沉淀不消失Cl- + Ag+ =AgClCO32- +2Ag+ =Ag2CO3Cl- + Ag+ =AgClCl- + Ag+ =AgCl 白色沉淀白色沉淀 沉淀不消失沉淀不消失Ag2CO3+2H+=2Ag+CO2 + H2O 白色沉淀白色沉淀 無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象氯離子檢驗的一般步驟：氯離子檢驗的一般步驟：小結小結 待測液待測液加稀硝酸加稀硝酸加硝酸銀溶液加硝酸銀溶液白色沉淀白色沉淀 待測液待測液加稀硝酸加稀硝酸加硝酸銀溶液加硝酸銀溶液白色沉淀白色沉淀成鹽元素成鹽元素 鹵素鹵素在在元素周期表元素周期表中，與氯元素處中，與氯元素處于同一縱行于同一

17、縱行-第第A族族的元素還有的元素還有氟（氟（F）、溴（）、溴（Br）、碘（）、碘（）、）、砹（砹（At，人工合成元素，人工合成元素）。）?？茖W視野科學視野氟原子氟原子氯原子氯原子溴原子溴原子碘原子碘原子最外層電子都有最外層電子都有7個電子個電子,易得到一個電子易得到一個電子;都能與都能與Na、K、Ca、Mg等金屬化合生成鹽，等金屬化合生成鹽，所以統(tǒng)稱為鹵素（成鹽元素之意）。所以統(tǒng)稱為鹵素（成鹽元素之意）。都是典型的非金屬元素都是典型的非金屬元素; 鹵素單質氧化性的比較：鹵素單質氧化性的比較：FClBrI 氯是這一族中的代表性元素，氟、溴、碘的氯是這一族中的代表性元素，氟、溴、碘的單質單質-F2

18、、Br2、2、的化學性質與、的化學性質與Cl2相似。相似。（1）非金屬的反應：穩(wěn)定性：HF HClHBrHIH2+F2=2HF（冷暗處爆炸）H2+CI2=2HCI（光照爆炸）H2+Br2=2HBr(加熱500緩慢反應)H2+I2 2HI（不斷加熱緩慢進行同時分解（2）鹵素單質與水反應）鹵素單質與水反應：2F2 + 2H2O = 4HF + O2 (水做還原劑水做還原劑)X2 + H2O = HX + HXO(X=Cl、Br、I) （3）鹵素單質與強堿反應：）鹵素單質與強堿反應：X2 + 2NaOH（冷）（冷） = NaX + NaXO + H2O鹵素單質之間相互置換：鹵素單質之間相互置換：置換能力：置換能力：F2Cl2Br2I2SC