吉林省長(zhǎng)市第五中學(xué)高中化學(xué) 4.2《富集在海水中的元素氯》課件2 新人教版必修1.ppt

第四章非金屬及其化合物 第二節(jié)富集在海水中的元素 氯 1915年4月22日 在第一次世界大戰(zhàn)的比利時(shí)伊珀?duì)枒?zhàn)場(chǎng) 趁著順風(fēng) 德軍一聲令下開(kāi)啟了大約6000只預(yù)先埋伏的裝滿氯氣壓縮鋼瓶 剎那間在68千米寬的正面形成2米高的黃綠色氣體幕墻滾滾向前推進(jìn) 對(duì)手毫無(wú)防范 致使5千多人死亡 一萬(wàn)五千多人中毒致傷 一位戰(zhàn)地記者進(jìn)行了如此描述 他們已經(jīng)死亡 兩手伸展著好像要揮去上方的死神 尸體遍野 他們極度痛苦的肺在喘息 滿嘴都是黃色液體 這就是戰(zhàn)爭(zhēng)史上的第一次化學(xué)戰(zhàn) 從此 化學(xué)戰(zhàn)作為最邪惡的戰(zhàn)爭(zhēng)被寫入了人類戰(zhàn)爭(zhēng)的史冊(cè) 歷史事件 氯氣是一種重要的化工原料 廣泛用于制造各種含氯化合物 造紙 印染及自來(lái)水消毒等工業(yè) 為便于大量貯存 運(yùn)輸 氯氣通常是以液態(tài) 高壓充裝在鋼瓶 槽罐等容器中 若操作不當(dāng)則極有可能導(dǎo)致大量氯氣泄漏 2004年4月15日重慶天原化工總廠的氯氣發(fā)生泄漏 15萬(wàn)名群眾被疏散 事故一度使舉國(guó)震驚 談 氯 色變 貯存液氯的鋼瓶發(fā)生了泄漏 旁邊的工人首先看到一股濃濃的黃綠色氣體逸出 接著聞到一股刺激性味 然后被毒倒了 消防官兵得到信息后 迅速將中毒人員轉(zhuǎn)移至地勢(shì)較高處等待救護(hù)車 同時(shí)將周圍的群眾往高處疏散 然后在周圍50米處筑起了 水墻 以降低空氣中氯氣的濃度 并將液氯鋼瓶扔進(jìn)了投放了大量燒堿的水坑內(nèi) 一 氯氣的物理性質(zhì) 1 氯氣是黃綠色有刺激性氣味的有毒氣體 2 易液化 液氯 可溶于水 常溫常壓下 1體積水可溶解2體積氯氣 氯水呈淺黃綠色 3 密度比空氣大 思考與討論1 氯氣的物理性質(zhì)包含那些方面 思考與討論2 怎樣聞氣體的氣味 思考與討論3 實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)應(yīng)采用什么方法收集 1 氯的原子結(jié)構(gòu) 常見(jiàn)化合價(jià) 1 1 5 7 二 氯氣的化學(xué)性質(zhì) 思考與討論4 寫出氯原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 并據(jù)此推測(cè)氯可能具有的化學(xué)性質(zhì) 易得電子 具有強(qiáng)氧化性 氯單質(zhì)是強(qiáng)氧化劑 1 氯氣與金屬單質(zhì)的反應(yīng) 現(xiàn)象 金屬鈉在氯氣中劇烈燃燒 發(fā)出黃色火焰 產(chǎn)生大量白色的煙 1 氯氣與鈉反應(yīng) 2 氯氣與銅的反應(yīng) 紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒 使集氣瓶里充滿棕黃色的煙 加水 水溶液呈藍(lán)綠色 紅熱的銅絲可以在氯氣里燃燒生成氯化銅 用坩堝鉗夾住一束銅絲 灼熱后立即放入充滿氯氣的集氣瓶里 觀察發(fā)生的現(xiàn)象 然后把適量水注入集氣瓶里 用玻璃片蓋住瓶口 振蕩 觀察溶液的顏色 b 在通常情況下 干燥氯氣不與鐵反應(yīng) 所以可用鋼瓶盛裝和運(yùn)輸液氯 a 現(xiàn)象 紅熱的鐵絲在氯氣中劇烈燃燒 產(chǎn)生棕褐色的煙 溶于水后溶液呈黃色 3 氯氣與鐵反應(yīng) 3 氯氣與非金屬單質(zhì)反應(yīng) 氫氣在氯氣中安靜地燃燒 發(fā)出蒼白色火焰 放出大量的熱 瓶口有白霧出現(xiàn) 氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫 氯化氫結(jié)合空氣中的水蒸氣形成鹽酸小液滴而成白霧 思考與討論6 通過(guò)氫氣在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn) 你對(duì)燃燒的條件及其本質(zhì)有什么新的認(rèn)識(shí) 燃燒不一定有氧氣參加 物質(zhì)并不是只有在氧氣中才可以燃燒 燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng) 所有發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都稱為燃燒 c 燃燒 任何發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng) 思考與討論7 如果將氯氣和氫氣混合再點(diǎn)燃 可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象 為什么 h2 cl2 2hcl 炸 白色煙霧 煙 固體小顆粒分散在氣體中形成的分散系 霧 小液滴分散在氣體中形成的分散系 思考與討論8 煙和霧有什么區(qū)別 光照 3 氯氣與水的反應(yīng) 思考與討論9 某同學(xué)在氯氣的水溶液中滴入石蕊試液 發(fā)現(xiàn)溶液先變成紅色 但又迅速褪色變成無(wú)色溶液 cl2 h2o hcl hclo 次氯酸 弱酸 氯氣的水溶液叫氯水 回憶一下在哪里曾見(jiàn)過(guò)類似的現(xiàn)象 氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物有哪些 如何驗(yàn)證 氯氣與水反應(yīng)的離子方程式 cl2 h2o h cl hclo 思考 新制氯水中有哪些分子和離子 1 分子 h2o hclo 起漂白作用的物質(zhì) cl2 氯水的主要成分 離子 h cl clo oh cl2 h2o hcl hclo 思考與討論10 新制氯水中含有些什么微粒 思考與討論11 新制氯水與久置的氯水相比成分相同嗎 液氯與氯水是否相同 次氯酸性質(zhì) 1 次氯酸是一元弱酸 其酸性比碳酸還弱 2 具有很強(qiáng)氧化性 能殺死水里的病菌 具有殺菌消毒作用 且能使某些染料和有機(jī)色素褪色 可用作棉 紙張等的漂白劑3 次氯酸不穩(wěn)定 且見(jiàn)光分解放出氧氣 cl2 cl2 h2o hclo h cl clo oh h2o h cl oh 液氯 新制氯水 久置氯水的比較 4 氯水保存在棕色試劑瓶中 酸性 漂白性 氧化性 酸性 氧化性 練習(xí) 將新制得的氯水加入到下列溶液中 看到的現(xiàn)象為 起作用的微粒是什么 1 加到石蕊溶液中 2 加到na2co3溶液中 離子方程式為 3 加到agno3溶液中 4 加到fecl2溶液中 離子方程式為 5 加到ki 淀粉溶液中 先變紅后褪色 有氣泡產(chǎn)生 有白色沉淀生成 溶液成淺綠色變位黃色 溶液變?yōu)樗{(lán)色 2fe2 cl2 2fe3 2cl 4 與堿溶液的反應(yīng) 氯氣與水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸 如果把氯氣通如naoh溶液中 能否發(fā)生反應(yīng) 為什么 思考 cl2 2oh cl clo h2o 1 實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí) 多余的氯氣用naoh溶液吸收 3 關(guān)于漂白粉的制取 成分 漂白原理 2ca oh 2 2cl2 cacl2 ca clo 2 2h2o 漂白粉的成分 漂白粉的有效成分 cacl2和ca clo 2的混合物 ca clo 2 2 工業(yè)制取漂白液的方法 naclo 2naoh cl2 nacl naclo h2o 氯氣 堿 氯化物 次氯酸鹽 水 思考 氯氣與石灰水的反應(yīng) 關(guān)于漂白粉 漂粉精 1 漂白原理 2 保存條件 密閉保存 思考 漂白粉為什么能用來(lái)殺菌消毒 如何使用 思考 漂白粉溶液中通入co2氣體能否反應(yīng) 方程式怎么寫 主要成分 ca clo 2 漂白液 漂白粉 漂粉精有什么不同 漂白液是次氯酸鈉的水溶液漂白粉是氯化鈣與次氯酸鈣的混合物 漂粉精與漂白粉的成份一樣 只不過(guò)是有效成份次氯酸鈣的含量更高一些而已 對(duì)氯氣泄漏事件發(fā)生后的思考 如果你在事故現(xiàn)場(chǎng) 你應(yīng)怎樣自救 漂白性的比較 將有色的色素氧化為穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì) 氯水中的次氯酸將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì) 氧化作用 永久性 永久性 漂白大多數(shù)有色有機(jī)物質(zhì) 漂白大多數(shù)有色有機(jī)物質(zhì) 能使紫色石蕊試液褪色 吸附有色色素 物理吸附 氧化作用 6 氯氣與鹽溶液的反應(yīng) 表現(xiàn)氯氣的強(qiáng)氧化性 2fecl2 cl2 2fecl3 三 氯氣的用途 殺菌 消毒 重要的化工原料 制漂白粉 農(nóng)藥 氯仿等 cl2 2ki 2kcl i2 瑞典化學(xué)家 舍勒 啟示 科學(xué)研究需要有正確的理論作指導(dǎo) 錯(cuò)誤的理論只能浪費(fèi)時(shí)間和精力 啟示 科學(xué)研究需要以大量事實(shí)為依據(jù) 只有大量事實(shí)才能推翻錯(cuò)誤的理論 建立正確的理論或推動(dòng)科學(xué)理論的發(fā)展 啟示 科學(xué)研究需要有熱愛(ài)科學(xué)的思想和奉獻(xiàn)科學(xué)的精神 1774年舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣 但他受當(dāng)時(shí)流行的錯(cuò)誤學(xué)說(shuō) 燃素說(shuō)的影響 未能確認(rèn)氯氣的 廬山真面目 直到1810年英國(guó)化學(xué)家戴維以大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)確認(rèn)其為一種新元素 并將這種元素命名為chlorine 有 綠色 的意思 我國(guó)早年將其譯成 綠氣 后改為氯氣 氯氣的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn) 思考與交流 思考 指出氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物 想一想 1 在實(shí)驗(yàn)室里 氯氣可以用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)來(lái)制取 氧化劑 還原產(chǎn)物 還原劑 氧化產(chǎn)物 根據(jù)反應(yīng)原理 你能設(shè)計(jì)發(fā)生裝置和收集裝置嗎 氣體發(fā)生裝置 凈化干燥 收集 反應(yīng) 尾氣處理裝置 氣體發(fā)生裝置的選擇 固固加熱 塊固和液體 不加熱 固液加熱 儀器組裝順序 自下而上 從左到右 收集裝置 尾氣處理裝置 發(fā)生裝置 固 液加熱 向上排氣法 或排飽和食鹽水法 堿液 naoh 吸收 四 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 根據(jù)反應(yīng)原理選擇反應(yīng)裝置 凈化裝置 洗氣瓶 飽和食鹽水 hcl 濃硫酸 h2o 能否用澄清石灰水代替naoh 為什么 如何檢驗(yàn)氯氣已收集滿 多余氯氣能否直接排放到空氣中 應(yīng)如何處理 mno2 濃hcl 飽和食鹽水 除hcl 濃硫酸 除h2o 注意導(dǎo)氣管的進(jìn)出方式 長(zhǎng)進(jìn)短出 為什么 氯氣的檢驗(yàn) 練習(xí) 某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置用于制備純凈的氯氣 1 裝置中有六處錯(cuò)誤 請(qǐng)指出 1 燒瓶下面缺石棉網(wǎng)2 鐵圈下面缺酒精燈3 原料使用了稀鹽酸4 不應(yīng)使用長(zhǎng)頸漏斗5 盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了6 洗氣瓶d的氣體入口導(dǎo)管應(yīng)深插在液面下 而出口導(dǎo)管應(yīng)靠近瓶塞 思考與討論15 向某溶液中加入agno3溶液產(chǎn)生白色沉淀 則可確定該溶液中含有氯離子 這種說(shuō)法對(duì)嗎 五 cl 的檢驗(yàn) 白色沉淀 沉淀不溶 白色沉淀 沉淀不溶 白色沉淀 沉淀溶解產(chǎn)生氣泡 白色渾濁 不溶 無(wú)明顯現(xiàn)象 無(wú)明顯現(xiàn)象 ag cl agcl ag cl agcl ag cl agcl 2ag co32 ag2co3 ag2co3 2h 2ag co2 h2o 氯離子的檢驗(yàn) 五 cl 的檢驗(yàn) ag cl agcl 在溶液中滴加稀硝酸酸化 再滴入agno3溶液 若產(chǎn)生白色沉淀 則溶液中含有cl 2 方法和結(jié)論 1 試劑 agno3溶液 稀硝酸 1 下列關(guān)于氯水的說(shuō)法中正確的是 a 新制氯水中只含有cl2和h2o分子b 新制氯水能殺菌消毒是因?yàn)閏l2有毒 能毒殺細(xì)菌c 光照氯水有氣泡逸出 該氣體是cl2d 氯水放置數(shù)天后酸性增強(qiáng)2 下列物質(zhì)能使紅墨水褪色的是a 活性炭b 二氧化碳c nacl溶液d 酸化的naclo溶液 課堂練習(xí) d ad 3 下列物質(zhì)既能由兩種單質(zhì)化合而生成 又能由單質(zhì)與酸反應(yīng)而生成的是 a fecl2b cucl2c alcl3d fecl3 c 最外層7個(gè)電子 易得一個(gè)電子 核電荷數(shù)遞增 電子層數(shù)遞增 原子半徑依次增大 得電子能力逐漸減弱 原子結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 決定 具氧化性 氧化性逐漸減弱 六 鹵素 元素周期表中第viia族元素 1 包括元素 氟f 9 氯cl 17 溴br 35 碘i 53 相似性 遞變性 f2 cl2 br2 i2 f2冷暗處爆炸h2 f2 2hfhf很穩(wěn)定 cl2光照或點(diǎn)燃h2 cl2 2hclhcl穩(wěn)定 br2高溫h2 br2 2hbrhbr較不穩(wěn)定 i2高溫 持續(xù)加熱h2 i2 2hihi很不穩(wěn)定緩慢進(jìn)行 1 鹵素與氫氣的反應(yīng) 結(jié)論 fclbri隨著核電荷數(shù)的增多 原子半徑的增大 1 鹵素單質(zhì)與h2化合的難易關(guān)系 f2 cl2 br2 i2 2 鹵化氫的穩(wěn)定性關(guān)系 hf hcl hbr hi x2 h2 2hx br2 h2o hbr hbro 反應(yīng)越來(lái)越難以發(fā)生 2f2 2h2o 4hf o2 特例 cl2 h2o hcl hclo 2 鹵素與水反應(yīng) 通式 x2 h2o hx hxo x cl br i i2 h2o hi hio 3 鹵素間的相互置換 1 cl2 2kbr 2kcl br2 2 cl2 2ki 2kcl i2 3 br2 ki kbr i2 思考 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn) 排出cl2 br2 i2的氧化性強(qiáng)弱順序及 的還原性強(qiáng)弱順序 結(jié)論 氧化性 cl2 br2 i2還原性 1 2 作用 用濕潤(rùn)的淀粉 ki試紙檢驗(yàn)cl2 思考 i2能否把cl2從kcl溶液中置換出來(lái) 3 i2遇淀粉會(huì)變藍(lán) 4 都能與硝酸銀反應(yīng) ag cl agcl 白色 ag br agbr 淺黃色 ag i agi 黃色 小結(jié) 鹵素原子結(jié)構(gòu)的相似性 決定了單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性 與金屬反應(yīng) 生成鹵化物 與氫氣反應(yīng) 生成鹵化氫 與水反應(yīng) 生成鹵化氫和次鹵酸 鹵素原子結(jié)構(gòu)的差異性 決定了單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的差異性和遞變性 與氫反應(yīng)的能力漸弱 氫化物的穩(wěn)定性漸弱 與水反應(yīng)的能力漸弱 特性 碘單質(zhì)遇淀粉顯藍(lán)色 氟氣和水的反應(yīng) 2f2 2h2o 4hf o2 練習(xí) 1 如圖所示 將氯