高中化學 第四章 第二節(jié) 富集在海水中的元素 氯 新人教版必修11

1、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,了解氯氣的物理性質(zhì)。 通過實驗事實了解氯的原子結(jié)構(gòu)特點、化學性質(zhì)。 認識氯水的組成和性質(zhì)。 了解氯離子的檢驗方法。 認識鹵素，了解其相似點及遞變性。 掌握結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)決定用途的思維方法,教學目標,目 錄,一、活潑的黃綠色氣體氯氣 1、氯氣的結(jié)構(gòu)特點 2、氯氣的性質(zhì) 3、氯氣的用途 二、氯離子的檢驗 三、成鹽元素鹵素,知識拓展 ：海洋生物資源,大陸架的淺海海底： 石油、天然氣、煤、硫、磷等 近岸帶的濱海砂礦： 砂、貝殼等建筑材料和金屬礦產(chǎn) 多數(shù)海盆中： 深海錳結(jié)核,知識拓展： 海底礦產(chǎn)資源,思考與交流1你對氯氣了解多少？氯氣是一種什么樣

2、的物質(zhì)？有什么樣的性質(zhì)？ 第一次世界大戰(zhàn)時，1915年4月22日，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一陣劇烈地爆炸聲，緊接著看到一股陰森森的黃綠色氣體逐漸從空中降落下來。很快，戰(zhàn)壕里的士兵們感覺雙眼受到了強烈地刺激，咳嗽響成一片，數(shù)百名英法戰(zhàn)士窒息死亡，數(shù)千名士兵雙目失明,1.氯原子結(jié)構(gòu)特點,原子結(jié)構(gòu),典型非金屬性 （強氧化性,Cl,得e,Cl,一、活潑的黃綠色氣體氯氣,化合價：-1，+1，+3，+5，+7 得電子能力強，非金屬性強,從氯的原子結(jié)構(gòu)來推測，氯在自然界中會 以化合態(tài)存在還是以游離態(tài)存在,氯元素在自然界中常以化合態(tài)存在,如人體血液中含有NaCl

3、，用來保證體內(nèi)正常的生理活動和功能的發(fā)揮。氯元素在自然界中也以化合態(tài)形式存在，主要以NaCl和MgCl2的形式存在于海水和陸地的鹽礦,想一下,舍勒 (17421786)瑞典化學家,思考與交流,啟示：科學研究需要有正確的理論作指導，錯誤的理論只能浪費時間和精力,啟示：科學研究需要以大量事實為依據(jù)，只有大量事實才能推翻錯誤的理論，建立正確的理論或推動科學理論的發(fā)展,啟示：科學研究需要有熱愛科學的思想和奉獻科學的精神,1774年舍勒 發(fā)現(xiàn)氯氣 他將這種元素命名為Chlorine,這個名稱 來自希臘文，有“綠色”的意思。我國早 年譯文將其譯成“綠氣”，后改為氯氣,想一想,怎樣聞氯氣,2.氯氣的性質(zhì),1

4、）物理性質(zhì),氯氣是黃綠色 有刺激性氣味，有毒的氣體 易液化 密度比空氣大 能溶于水（1體積水可溶解2體積氯氣,加壓液化，貯存在鋼瓶中,向上排空氣法收集,不能用排水法收集，可用排飽和食鹽水法收集,應(yīng),該,這,樣,干燥的氯氣 常溫不與鐵反應(yīng),聞氯氣的方法是： 用手輕輕地在瓶口扇動，僅使極少量的氯氣飄進鼻孔。 注意: 這是聞各種氣體氣味的方法,2）氯氣的化學性質(zhì),氧化劑，強氧化性,氯氣與金屬反應(yīng),Cl2有很強的氧化性，能與多數(shù)金屬反應(yīng)生 成相應(yīng)的金屬氯化物，尤其要注意的是：它 和變價金屬反應(yīng)時，均生成高價的金屬氯化物， 如：CuCl2、FeCl3,在一定條件（點燃或灼熱）下氯氣能否與金屬反應(yīng)？金屬的

5、價態(tài)有什么規(guī)律,氯氣與銅反應(yīng),銅絲在氯氣里劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙，產(chǎn)物溶于水后，溶液呈藍綠色,現(xiàn)象,鐵與氯氣反應(yīng),現(xiàn)象,鐵絲劇烈燃燒，產(chǎn)生色的,棕黃,煙,鈉與氯氣反應(yīng),現(xiàn)象,劇烈燃燒，火焰呈色，生成晶體,白色,反應(yīng)規(guī)律：生成高價金屬的氯化物,FeCl3和CuCl2能用它們的金屬與鹽酸反應(yīng)制取嗎,黃,觀看實驗演示,氯氣與金屬反應(yīng),觀看實驗演示,觀看實驗演示,金屬鐵能否在在Cl2中燃燒？若能會生成什么產(chǎn)物呢？（氯化亞鐵還是氯化鐵,紅熱的鐵絲伸入氯氣中 現(xiàn)象：鐵在Cl2中燃燒，產(chǎn)生紅褐色的煙 2Fe3Cl2 2FeCl3,點燃,Fe是一種變價金屬，當遇到強氧化劑時，它會失去3個電子（Fe3 ） ；

6、當遇到弱的氧化劑時，它只會失去2個電子（Fe2,用坩堝鉗夾住一束銅絲，灼燒后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶里，觀察現(xiàn)象。然后把少量的水注入集氣瓶里，用玻璃片蓋住瓶口，振蕩，觀察溶液顏色。 現(xiàn)象：紅熱的銅絲劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙（ CuCl2固體小顆粒），加水后得到藍綠色溶液。 CuCl2 CuCl2,點燃,例2：怎樣制取FeCl2,Fe+2HCl FeCl2+H2,例1：下列化合物中，不能由氯氣和相應(yīng)的金屬直接反應(yīng)來制取的是 A. FeCl3 B. CaCl2 C. FeCl2 D. KCl,C,提示,與某些非金屬反應(yīng),氯氣與金屬反應(yīng)時，是“實實在在”的得電子， 而在與非金屬（如H2）反應(yīng)時，氯原

7、子和氫原 子都想得電子，最后雙方為了達到穩(wěn)定，形成 共用電子對。 即使這樣，形成的共用電子對還 是偏向氯，偏離氫，從而使氯顯-1價,請看實驗錄像,純凈的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，瓶口有大量白霧產(chǎn)生,燃燒：任何發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學反應(yīng)叫做燃燒。燃燒不一定要有氧氣參加，燃燒的本質(zhì)是發(fā)生氧化還原反應(yīng),實驗證明，在一定條件下，Cl2還能與P、S、C等非金屬直接化合,實驗現(xiàn)象,氫氣和氯氣的混合氣體 光照或點燃后發(fā)生爆炸,請看實驗4-3錄像,通過H2在Cl2中燃燒的實驗,你對燃燒的條件及其本質(zhì)有什么新的認識,思考與交流,氯氣與非金屬反應(yīng),氯氣與水反應(yīng),次氯酸的性質(zhì),3、強氧化性

8、 漂白作用,1、弱酸性,2、不穩(wěn)定易分解,可用于自來水的殺菌、消毒，可用做漂白劑,閱讀與思考,1）打開自來水龍頭為何有刺激性氣味？ （2）氯氣溶于水為何有殺菌、消毒作用？ （3）干燥的Cl2有殺菌、消毒和漂白作用嗎,次氯酸,酸性：H2CO3 HClO,氯氣的水溶性：1體積的水可以溶解2體積的氯氣（即氯水，黃綠色） 【思考與交流】氯氣溶于水的這一過程是一個簡單的物理溶解過程，還是一個伴隨有化學變化的過程呢？新制的氯水當中究竟含有哪些微粒？如何證明這些微粒的存在呢？你能通過實驗來說明問題嗎？ 藥品：（HNO3酸化的） AgNO3溶液 、紫色石蕊試劑、 紅紙、鎂粉、氯水等 *注：氯水不能超過1 mL

9、,探究結(jié)果,液氯與氯水的區(qū)別？新制氯水與久置氯水的區(qū)別,純凈物,混合物,分子,離子,Cl2 、HClO、H2O,H+、Cl、ClO,分子：H2O,離子：H+、Cl,新制,有氧化性，無酸性和漂白性,有酸性，強氧化性，能漂白，消毒，光照時HClO分解,久置,只有Cl2分子,實驗室中使用的氯水只能現(xiàn)配現(xiàn)用,并盛放在棕色試劑瓶中,只有酸性,例3、下列說法正確的是 （ ）A、Cl2有毒，Cl-也有毒 B、Cl和Cl-化學性質(zhì)一樣C、Cl2和Cl-都是黃綠色 D、液氯并非氯水,例4.將新制的氯水緩緩滴入預先滴有酚酞的 NaOH溶液中，當?shù)蔚揭欢繒r紅色完全褪去。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能有兩種： (1)是_

10、(2)是_,新制氯水中的HCl、HClO與 NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，使NaOH無剩余,新制氯水中HClO具有漂白性，使紅色溶液褪色,D,想一想,根據(jù)氯氣與水的反應(yīng)原理,推測氯氣與NaOH能否發(fā)生反應(yīng)?若反應(yīng),其產(chǎn)物是什么,氯氣與堿反應(yīng),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,想一想,氯氣跟堿反應(yīng)的化學方程式有規(guī)律嗎,日常 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,工業(yè) Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO,漂白原理

11、,反應(yīng)原理：強酸制弱酸,氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是因反應(yīng)生成的HClO,漂白液和漂白粉的漂白原理 A.NaClO+HClNaCl+HClO 2NaClOCO2+H2O=Na2CO3 + 2HClO B.Ca(ClO)2+2HClCaCl2+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO (漂白粉在潮濕的空氣中容易失效,注：此處為“強酸制弱酸，弱酸可以制更弱的酸,與鹽溶液的反應(yīng),與FeCl2 、NaBr、KI等鹽溶液反應(yīng)（氯氣表現(xiàn)強氧化性,2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 Cl2 + 2 I-

12、 = 2Cl- + I2,探究,新制的氯水有什么性質(zhì)？能與那些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),例6：漂白粉在空氣中易失效的原因是( ) CaCl2易吸收空氣中的水分 B. Ca(ClO)2見光易分解 C. Ca(ClO)2與空氣中的水分和二氧化碳作用，生成HClO D. Ca(ClO)2易被空氣中的氧氣氧化,例5：如圖所示，A處通入濕潤的Cl2，關(guān)閉B閥時，C處的紅布看不到明顯現(xiàn)象，當打開B閥后，C處紅布條逐漸褪色，則D中裝的是( ) A濃H2SO4 BNaOH溶液 CH2O D飽和NaCl溶液,A B,C,思考與交流氯水如何保存？為什么？久置氯水和新制氯水有何區(qū)別,答： 新制氯水：H+ 、 Cl 、 ClO

13、、 HClO、Cl2 、 H2O，有強氧化性。 久置氯水：稀鹽酸溶液，無強氧化性,保存：棕色瓶中，陰涼、蔽光處保存,3、氯氣的用途,殺菌消毒 制漂白粉（液） 作制高純硅、鍺和鈦的中間物質(zhì) 合成塑料、橡膠、農(nóng)藥、藥品等,二、氯離子（Cl-)的檢驗,觀察實驗4-6,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是： Ag+ + Cl = AgCl 2Ag+ + CO32- = Ag2CO3 Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2 + H2O,某溶液中加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，則可確定該溶液中一定有氯離子，這種說法正確嗎,在被檢驗的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則被檢液中含有C

14、l,2)方法和結(jié)論,1)試劑: AgNO3溶液、稀硝酸,或 在被檢驗的溶液中滴入AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，則被檢液中含有Cl,小 結(jié),氟 F 9,氯 Cl 17,溴 Br 35,碘 I 53,砹 At 85,鹵素的原子結(jié)構(gòu),三、成鹽元素鹵素 （科學視野,鹵素原子結(jié)構(gòu)有何相似點和不同點？由此推測它們化學性質(zhì)有何相似性和遞變性,想一想,最外層7個電子,易得一個電子,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,鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì),對比Cl2，寫出Br2與 Na 、Fe 反應(yīng)的化學方程式,1.與金屬反應(yīng)

15、:F2 Cl2 Br2 的氧化性強，能把可變化合價 的金屬氧化成高價的金屬鹵化物，I2 的氧化能力最弱， 跟鐵反應(yīng)只奪取鐵的2個電子，生成FeI2,對比Cl2，寫出F2 、Br2、I2與 H2 反應(yīng)的化學方程式。 它們發(fā)生反應(yīng)的條件相同嗎,對比Cl2，寫出Br2與 H2O 反應(yīng)的化學方程式,I2 +Fe=FeI2,Br2+2Na=2NaBr 3Br2+2Fe=2FeBr3,F2 冷暗處爆炸 H2+F2=2HF HF很穩(wěn)定,Cl2 光照或點燃 H2+Cl2=2HCl HCl穩(wěn)定,Br2 高溫 H2+Br2=2HBr HBr較不穩(wěn)定,I2 高溫、持續(xù)加熱 H2+I2=2HI HI很不穩(wěn)定 緩慢進行

16、,2. 鹵素與氫氣的反應(yīng),結(jié)論: F Cl Br I 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 I 2,2)鹵化氫的穩(wěn)定性關(guān)系：HF HCl HBr HI,Br2 H2O=HBrHBrO,反應(yīng)越來越難以發(fā)生,2F22H2O=4HFO2 （特例,Cl2 H2O=HClHClO,3.鹵素與水反應(yīng),通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I,I2 H2O=HIHIO,4.鹵素間的相互置換,1. Cl2 2Br =2ClBr2 2. Cl2 2I = 2ClI2 3. Br2+ I = BrI2,思考：根據(jù)上述實驗，排出Cl2、Br2、I2

17、的氧化性強弱順序及、的還原性強弱順序,結(jié)論： 氧化性：Cl2Br2I2 還原性,小 結(jié),鹵素原子結(jié)構(gòu)的相似性，決定了單質(zhì)化學性質(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,碘遇淀粉顯藍色,氟氣和水的反應(yīng)： 2F2 +2H2O=4HF+ O2,練習,1.下列氣體中，既有顏色又有毒性的是（ ） AN2BCO CCl2DCO2 解析：N2、CO2是無色、無毒氣體；CO有毒但無色；Cl2是黃綠色且有毒的氣體,C,2.下列敘述中能證明

18、次氯酸是一種弱酸的是（） A次氯酸不穩(wěn)定，易分解 B次氯酸是一種強氧化劑 C次氯酸鈣能與碳酸作用生成碳酸鈣和次氯酸 D次氯酸能使染料和有機色質(zhì)褪色 解析：根據(jù)反應(yīng)Ca（ClO）2CO2H2O=CaCO32HClO可知，HClO的酸性比碳酸弱，故證明次氯酸也是一種弱酸,C,3.下列說法中正確的是（） A用鼻子對著盛有氯氣的瓶口，就可以嗅到氯氣的氣味 B用排水集氣法便可以收集到純凈的氯氣 C氯氣有漂白性 D自來水常用氯氣來殺菌、消毒 解析：氯氣是有毒氣體，聞氯氣的時候，應(yīng)該用手輕輕地在瓶口扇動，使極少量的氯氣飄進鼻孔。用排水法收集氯氣會帶有水蒸氣，氯氣本身沒有漂白性。故選D,D,4.下列物質(zhì)中，既

19、含有氯分子，又含有氯離子的是（） A氯化鈉溶液B新制氯水 C漂白粉D液氯 解析：氯水是一種多組分的混合物，新制的氯水中除了含有較多的水分子外，還含有Cl2、HClO分子及H、C1、C1O,B,5.下列關(guān)于液氯和氯水的敘述中正確的是（ ） A液氯是純凈物，而氯水是混合物 B液氯無酸性，氯水有酸性 C液氯較氯水的漂白作用更強 D液氯無色，氯水呈黃綠色 解析：液氯的成分就是氯分子，所以液氯無酸性，也無漂白性；氯水中存在著Cl2、HClO、鹽酸等多種成分，所以氯水既有酸性，又有漂白性，故答案選A、B,AB,6.下列物質(zhì)中能使干燥的有色布條褪色的是（ ） A氯水B液氯 C氯氣D次氯酸 7. Cl2可用來消滅田鼠，使用時可將Cl2通過導管子灌入洞中，這是利用Cl2下列性質(zhì)中的（） A黃綠色 B密度比空氣大 C有毒D較易液化 解析：利用了Cl2有毒和密度比空氣大的性質(zhì),A D,B C,8.將一盛滿Cl2的試管倒立在水槽中，當日光照射相當一段時間后，試管中最后剩余的氣體約占試管容積的（） A2/3B1/2C1/3D1/4 解析：根據(jù)反應(yīng)方程式： C12H2O=2HClHClO和 2HClO=2HClO2可知，充分反應(yīng)后剩余氣