(共31张PPT)
第四章
非金属及其化合物
第二节
富集在海水中的元素—氯
第1课时
新课标人教版高中化学课件系列
化学
必修1
一、活泼的黄绿色气体—氯气
一、活泼的黄绿色气体—氯气
长芦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,其中以塘沽盐场规模最大,年产盐
119万吨。
一、活泼的黄绿色气体—氯气
以NaCl为主要成分的食盐,至今仍是人类惟一必须的食用盐。
一、活泼的黄绿色气体—氯气
知识拓展
:
海洋生物资源
一、活泼的黄绿色气体—氯气
大陆架的浅海海底:
石油、天然气、煤、硫、磷等
近岸带的滨海砂矿:
砂、贝壳等建筑材料和金属矿产
多数海盆中:
深海锰结核
知识拓展:
海底矿产资源
一、活泼的黄绿色气体—氯气
重庆天原化工总厂发生氯气泄漏事件
氯气的化学活泼性使得它的毒性很强,可损害全身器官和系统。
氯气还对皮肤、衣物等具有强烈腐蚀、损毁作用
能破坏环境、能剿灭触及的所有生命——所有植物和动物,尤其是动物致死率几乎100%,只有天上能高飞的鸟勉强得逃脱。
液氯是纯氯气加压后液化所得
一、活泼的黄绿色气体—氯气
京沪高速公路淮安段车祸发生液氯泄漏事故共造成29人因氯气中毒死亡,给当地群众生命财产造成巨大损失。
农田被氯气熏黄
一、活泼的黄绿色气体—氯气
[思考与交流1]你对氯气了解多少?氯气是一种什么样的物质?有什么样的性质?
历史上第一次应用化学武器是在1915年4月22日,德国军队在比利时战场大规模使用氯气,造成英法联军一万五千人中毒,其中五千人死亡。
一、活泼的黄绿色气体—氯气
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
一、活泼的黄绿色气体—氯气
第一次世界大战的伊普雷战役中,德国5分钟释放了180吨氯气,使15000人中毒,三分之一的人死去。
一、活泼的黄绿色气体—氯气
材料一:第一次世界大战期间,德国军队在与英法联军作战中,首次使用氯气攻击对方,开了战争史上使用化学武器的先例。
人类历史上第一次大规模使用化学武器
一、活泼的黄绿色气体—氯气
1.氯原子结构特点
氯元素在周期
表中位置?原
子结构有何特
点?氯元素有
何特性?
查一查想一想
原子结构:
典型非金属性
(强氧化性)
Cl
得e-
Cl-
+17
2
8
7
一、活泼的黄绿色气体—氯气
化合价:-1,+1,+2,+3,
+4,+5,+6,+7
得电子能力强,非金属性强
一、活泼的黄绿色气体—氯气
舍勒
(1742~1786)瑞典化学家。
阅读:P82
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
他将这种元素命名为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。
一、活泼的黄绿色气体—氯气
舍勒测定过软锰矿(二氧化锰)的性质。他用盐酸与软锰矿反应,发现了一种强烈的刺鼻气味的黄绿色气体(Cl2)。
MnO2+4HCl(浓)====
MnCl2+2H2O+Cl2
↑
一、活泼的黄绿色气体—氯气
氯气有毒
想一想
怎样闻氯气
2.氯气的性质
(1)物理性质
①氯气是黄绿色
②有刺激性气味,有毒的气体
③易液化
④密度比空气大
⑤能溶于水(1体积水可溶解2体积氯气)
——加压液化,贮存在钢瓶中
——向上排空气法收集
不能用排水法收集,可用排饱和食盐水法收集
闻氯气的方法是:用手轻轻地在瓶口扇动,仅使极少量的氯气飘进鼻孔。
注意:这是闻各种气体气味的方法。
一、活泼的黄绿色气体—氯气
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————
棕褐
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
点燃
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
①氯气与金属反应
?
观看实验演示
观看实验演示
一、活泼的黄绿色气体—氯气
(2)氯气的化学性质
例2:怎样制取FeCl2。
Fe+2HCl
FeCl2+H2↑
例1:下列化合物中,不能由氯气和相应的金属直接反应来制取的是
A.
FeCl3
B.
CaCl2
C.
FeCl2
D.
KCl
(C)
一、活泼的黄绿色气体—氯气
干燥的氯气
常温不与铁反应
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
②氯气与非金属反应
一、活泼的黄绿色气体—氯气
氯气的水溶性:1体积的水可以溶解2体积的氯气(即氯水,黄绿色)
【思考与交流】氯气溶于水的这一过程是一个简单的物理溶解过程,还是一个伴随有化学变化的过程呢?新制的氯水当中究竟含有哪些微粒?如何证明这些微粒的存在呢?你能通过实验来说明问题吗?
药品:(HNO3酸化的)AgNO3溶液、紫色石蕊试剂、红纸、镁粉、氯水等
注:氯水不能超过1mL!!!!!
一、活泼的黄绿色气体—氯气
可能成分
加入试剂
现象
结论
H+
镁粉
有气体逸出
含H+
Cl-
酸化了的硝酸银
白色沉淀
含Cl-
HClO(少量ClO-
)
红纸
褪色
氯水有漂白作用
Cl2
闻气味
刺激性气味
含Cl2
H2O
无水硫酸铜
蓝色晶体
含H2O
探究结果:
一、活泼的黄绿色气体—氯气
【实验4-4】
【思考与交流】
现象:有色纸条褪色
将红纸放到氯水中红纸褪色,为什么?是氯气具有漂白性,还是氯气与水反应后生成的新物质具有漂白性?如何通过实验验证你的猜想?
一、活泼的黄绿色气体—氯气
如何证明氯气分子有无漂白性?
【实验4-5】:将干燥的有色纸条放入盛满氯气的试管中,塞好塞子
现象:有色纸条不褪色
结论:干燥的氯气没有漂白性
一、活泼的黄绿色气体—氯气
③氯气与水反应
次氯酸的性质:
3、强氧化性
漂白作用
1、弱酸性
Cl2+H2O
HCl+HClO
2、不稳定易分解
光照
2HClO
2HCl+O2↑
可用于自来水的杀菌、消毒,可用做漂白剂。
阅读与思考
(1)打开自来水龙头为何有刺激性气味?
(2)氯气溶于水为何有杀菌、消毒作用?
(3)干燥的Cl2有杀菌、消毒和漂白作用吗?
次氯酸
酸性:H2CO3
>HClO
一、活泼的黄绿色气体—氯气
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
一、活泼的黄绿色气体—氯气
例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
例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
一、活泼的黄绿色气体—氯气
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第四章
非金属及其化合物
第二节
富集在海水中的元素—氯
第2课时
新课标人教版高中化学课件系列
化学
必修1
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?
④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
一、活泼的黄绿色气体—氯气
想一想
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
一、活泼的黄绿色气体—氯气
漂白液和漂白粉的漂白原理
A.NaClO+HCl=NaCl+HClO
2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3
+
2HClO
B.Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(漂白粉在潮湿的空气中容易失效)
注:此处为“强酸制弱酸,弱酸可以制更弱的酸”。
一、活泼的黄绿色气体—氯气
⑤与盐溶液的反应
与FeCl2
、NaBr、KI等盐溶液反应(表现氯气的强氧化性)
2Fe2+
+
Cl2
=
2Fe3+
+
2Cl-
Cl2
+
2Br-
=
2Cl-
+
Br2
Cl2
+
2
I-
=
2Cl-
+
I2
一、活泼的黄绿色气体—氯气
例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
例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
C
D
A
B
C
一、活泼的黄绿色气体—氯气
[思考与交流]氯水如何保存?为什么?久置氯水和新制氯水有何区别?
答:棕色玻璃瓶密封避光保存
新制氯水:H+
、
Cl-
、
ClO-
、
HClO、Cl2
、
H2O,有强氧化性。
久置氯水:盐酸溶液,无强氧化性。
一、活泼的黄绿色气体—氯气
3、氯气的用途
杀菌消毒
制漂白粉(液)
作制高纯硅、锗和钛的中间物质
合成塑料、橡胶、农药、药品等
一、活泼的黄绿色气体—氯气
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
?
二、氯离子(Cl-)的检验
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
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
三、成盐元素—卤素
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
三、成盐元素—卤素
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
三、成盐元素—卤素
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>
I2
(2)卤化氢的稳定性关系:HF
>
HCl
>
HBr
>
HI
三、成盐元素—卤素
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
三、成盐元素—卤素
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-
三、成盐元素—卤素
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
三、成盐元素—卤素
练习
1.下列气体中,既有颜色又有毒性的是(
)
A.N2
B.CO
C.Cl2 D.CO2
C
2.下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是( )
A.次氯酸不稳定,易分解
B.次氯酸是一种强氧化剂
C.次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸
D.次氯酸能使染料和有机色质褪色
C
三、成盐元素—卤素
3.下列说法中正确的是( )
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味
B.用排水集气法便可以收集到纯净的氯气
C.氯气有漂白性
D.自来水常用氯气来杀菌、消毒
D
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
B
三、成盐元素—卤素
5.下列物质中能使干燥的有色布条褪色的是(
)
A.氯水 B.液氯
C.氯气 D.次氯酸
6.
Cl2可用来消灭田鼠,使用时可将Cl2通过管子灌入洞中,这是利用Cl2下列性质中的(
)
A.黄绿色
B.密度比空气大
C.有毒
D.较易液化
A
D
B
C
三、成盐元素—卤素
7.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通人澄清石灰水,石灰水变浑浊,由此判断水溶液中含有( )
A.Cl-,SO42- B.Cl-,NO3-
C.Cl-,CO32- D.Cl-,OH-
C
8.浓盐酸和Ca(ClO)2能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑十2H2O
用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是( )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③
B.②③④
C.②③
D.①④
A
三、成盐元素—卤素
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