高中化学必修一富集在海水中的元素氯省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二节第二节富集在海水中元素富集在海水中元素氯氯第1页 0.9%0.9%生理盐水生理盐水生理盐水又名为生理盐水又名为0.9%0.9%氯化钠氯化钠注射液。人体体液中注射液。人体体液中NaNa+、ClCl-对于调整体液物理和化学对于调整体液物理和化学特征，确保体内正常生理活特征，确保体内正常生理活动和功效发挥主要作用。动和功效发挥主要作用。第2页 氯元素是最主要氯元素是最主要成盐元素成盐元素，主，主要以要以NaClNaCl形式存在于海水和陆地盐形式存在于海水和陆地盐矿中。据推测，海洋中含盐矿中。据推测，海洋中含盐3%3%，主，主要为要为NaClNaCl，另外因还有，另外因还有MgClMgCl2 2、MgSOMgSO4 4等盐类，致使海水既咸又苦，等盐类，致使海水既咸又苦，不能直接饮用。海洋是包含不能直接饮用。海洋是包含NaClNaCl在在内巨大资源宝库。内巨大资源宝库。假如将海洋中盐假如将海洋中盐全部提取出来，铺在地球陆地上，全部提取出来，铺在地球陆地上，可使陆地平均升高可使陆地平均升高150m150m。第3页长芦盐场我国海盐产量最大盐场，主要分长芦盐场我国海盐产量最大盐场，主要分布于河北省和天津市渤海沿岸，其中以塘布于河北省和天津市渤海沿岸，其中以塘沽盐场规模最大，年产盐沽盐场规模最大，年产盐119119万吨。万吨。第4页以以NaClNaCl为主要成份食盐，至今仍为主要成份食盐，至今仍是人类惟一必须食用盐。是人类惟一必须食用盐。第5页 第一次世界大战时194月22日，德军与英法联军在比利时伊普尔对峙。拂晓时分，英法联军前线士兵突然听到一阵猛烈地爆炸声，紧接着看到一股阴森森黄绿色气体逐步从空中降落下来。很快，战壕里士兵们感觉双眼受到了强烈地刺激，咳嗽响成一片，数百名英法战士窒息死亡，数千名士兵双目失明。这就是战争史上第一次化学战，从此，化学战作为最邪恶战争被写入了人类战争史册。这种气体就是我们研究氯气。历史事件历史事件第6页重庆发生氯气泄漏爆炸事故重庆发生氯气泄漏爆炸事故 重庆天原化工总厂发生氯气泄漏事件重庆天原化工总厂发生氯气泄漏事件 氯气化学活泼性使得氯气化学活泼性使得它毒性很强，可损害全它毒性很强，可损害全身器官和系统。身器官和系统。氯气还对皮肤、衣物等含氯气还对皮肤、衣物等含有有 强烈腐蚀、损毁作用强烈腐蚀、损毁作用 能破坏环境、能清剿触及全能破坏环境、能清剿触及全部生命部生命全部植物和动物，全部植物和动物，尤其是动物致死率几乎尤其是动物致死率几乎100%100%，只有天上能高飞鸟勉强得，只有天上能高飞鸟勉强得逃脱。逃脱。液氯是纯氯气加压液氯是纯氯气加压后液化所得后液化所得 第7页京沪高速公路淮安段京沪高速公路淮安段车祸发生液氯泄漏事车祸发生液氯泄漏事故共造成人因氯故共造成人因氯气中毒死亡，给当地气中毒死亡，给当地群众生命财产造成巨群众生命财产造成巨大损失。大损失。农田被氯气熏黄农田被氯气熏黄第8页一、活泼黄绿色气体一、活泼黄绿色气体氯气氯气 舍勒发觉氯气是在1774年，当初他正在研究软锰矿(二氧化锰)，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一个黄绿色气体，这种气体强烈刺激性气味使舍勒感到极为难受，不过当他确信自己制得了一个新气体后,他又感到一个由衷地高兴。直到18，戴维经过大量试验研究，确认这种气体是由一个化学新元素组成。（从1774年舍勒发觉氯气以后，到18,许多科学家先后对这种气体性质进行了研究。这期间，氯气一直被看成一个化合物。）他将这种元素命名为chlorine，这个名称来自希腊文，有绿色意思。我国早年译文将其译作绿气,后改为氯气。第9页1.1.你从这一史实得到什么启示？你从这一史实得到什么启示？2.2.写出舍勒发觉氯气化学反应方程式。写出舍勒发觉氯气化学反应方程式。3.3.依据史料，总结出氯气有哪些物理性质。依据史料，总结出氯气有哪些物理性质。MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O任何事物都有两面性；正确使用化学物质任何事物都有两面性；正确使用化学物质和化学技术至关主要；科学发展含有不足，和化学技术至关主要；科学发展含有不足，科学和技术是在实践和探索中不停发展进科学和技术是在实践和探索中不停发展进步。步。第10页 1 1、氯气物理性质、氯气物理性质(1)(1)黄绿色气体黄绿色气体(2)(2)有刺激性气味、有毒有刺激性气味、有毒(3)(3)密度比空气大密度比空气大向上排空气法搜集向上排空气法搜集(4)(4)易液化易液化加压液化，贮存在钢瓶加压液化，贮存在钢瓶(5)(5)能溶于水（常温常压下，能溶于水（常温常压下，1 1体积水约体积水约 溶解溶解2 2体积氯气体积氯气,1,1：2 2）第11页 用手轻轻地在瓶口扇动，使用手轻轻地在瓶口扇动，使极少许氯气飘进鼻孔极少许氯气飘进鼻孔闻氯气方法：闻氯气方法：第12页易液化气体：易液化气体：氯气氯气101KPa、-34.6SO2 101KPa、-10；NH3 101KPa、-33.35第13页ClCl 得得1e_2、氯原子结构、氯原子结构1）、氯气为双原子分子。）、氯气为双原子分子。2）、氯气含有很强氧化性，氯元素含有）、氯气含有很强氧化性，氯元素含有很强非金属性。很强非金属性。3）、化合价：）、化合价：-1，0，+1，+3，+5，+74）、存在形态：化合态）、存在形态：化合态NaCl第14页铁与氯气反应铁与氯气反应铁丝猛烈燃烧，产生铁丝猛烈燃烧，产生棕褐棕褐色色烟烟。钠与氯气反应钠与氯气反应猛烈燃烧，火焰呈猛烈燃烧，火焰呈黄色，生成色，生成白色白色晶体。晶体。2Na +Cl2 =2 NaCl 点燃2Fe +3 Cl2 =2 FeCl3(1)氯气与金属反应氯气与金属反应3.氯气化学性质氯气化学性质点燃点燃在常温下，液氯（在常温下，液氯（ClCl2 2）与铁不反应，故干燥）与铁不反应，故干燥液氯普通保留在钢瓶中。液氯普通保留在钢瓶中。第15页反应规律：反应规律：它和变价金属反应时它和变价金属反应时生成高价生成高价金属氯化物金属氯化物FeCl3和和CuCl2能用它们金属与能用它们金属与盐酸反应制取吗？盐酸反应制取吗？铜丝与氯气反应铜丝与氯气反应 铜丝猛烈燃烧，产生铜丝猛烈燃烧，产生棕黄色棕黄色烟，产物溶烟，产物溶于水后，溶液呈于水后，溶液呈蓝绿色蓝绿色。Cu +Cl2 =CuCl2点燃点燃第16页例例2：怎样制取：怎样制取FeCl2？Fe+2HCl FeCl2+H2例例1：以下化合物中，不能由氯气和对应金属直接：以下化合物中，不能由氯气和对应金属直接反应来制取是反应来制取是 A.FeCl3 B.CaCl2 C.FeCl2 D.KCl（C）第17页(2)(2)氯气与非金属反应氯气与非金属反应 氯气与氢气反应（试验氯气与氢气反应（试验4-3）现象现象:纯净氢气在氯气中平静地燃烧，发出纯净氢气在氯气中平静地燃烧，发出苍白色火焰苍白色火焰，放出大量热，瓶口有大量，放出大量热，瓶口有大量白雾白雾产生。产生。点燃点燃氢气和氯气混合气体氢气和氯气混合气体 光照或点燃后发生光照或点燃后发生爆炸爆炸。H2+Cl22HClH2+Cl22HCl光照光照第18页现象现象：产生大量白色烟雾：产生大量白色烟雾 2P+5Cl2 2PCl5（白烟）（白烟）点燃点燃2P+3Cl2 2PCl3（白雾）（白雾）点燃点燃+3-1+5-1与与P反应反应强氧化性强氧化性试验证实，在一定条件下，试验证实，在一定条件下，Cl2还能还能与与P、S、C等非金属直接化合。等非金属直接化合。第19页思索与交流思索与交流经过经过H2在在Cl2中燃烧试验中燃烧试验,你对你对燃烧条件及其本质有什么新燃烧条件及其本质有什么新认识认识?燃烧燃烧：任何任何发光发烧发光发烧猛烈猛烈化学反应化学反应叫做叫做燃烧。燃烧不一定要有氧气参加，燃烧燃烧。燃烧不一定要有氧气参加，燃烧本质是本质是氧化还原反应氧化还原反应。第20页试验：把一朵红花投入刚才制得氯气中，试验：把一朵红花投入刚才制得氯气中，再把另一朵用水湿润后投入到再把另一朵用水湿润后投入到氯气中氯气中现象：干燥红花没有褪色，湿润红花现象：干燥红花没有褪色，湿润红花褪色了。褪色了。结论：结论：氯气与水反应生成了含有漂白氯气与水反应生成了含有漂白性新物质。性新物质。(3)(3)氯气与水反应氯气与水反应第21页 氯气能溶于水（常温常压下，氯气能溶于水（常温常压下，1 1体体积水约溶解积水约溶解2 2体积氯气体积氯气），），氯气水溶氯气水溶液叫氯水。氯水因为溶有氯气而展现液叫氯水。氯水因为溶有氯气而展现黄绿色黄绿色。Cl2+H2OHCl+HClO Cl2+H2O H+Cl-+HClOCl2既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂第22页次氯酸性质：次氯酸性质：3、强氧化性强氧化性 漂白作用漂白作用1、弱酸性、弱酸性2、不稳定易分解、不稳定易分解光照光照2HClO 2HClO2 可用于自来水杀菌、消毒，可用做漂可用于自来水杀菌、消毒，可用做漂白剂。白剂。酸性：酸性：H2CO3HClO水溶液中部分电离。水溶液中部分电离。第23页液氯与氯水区分？新制氯水与久置氯水区分？液氯与氯水区分？新制氯水与久置氯水区分？液氯液氯氯水氯水分分类类成份性性质质纯净物纯净物混合物混合物分子：分子：离子：离子：ClCl2 2 ，HClOHClO，H H2 2O OH H+Cl Cl ClO ClO OHOH-(少许少许)分子：分子：H H2 2O O离子：离子：H H+，ClCl OH-(少许少许)新制新制有氧化性，无有氧化性，无酸性和漂白性酸性和漂白性有酸性，强氧化性，有酸性，强氧化性，能漂白，消毒，光照能漂白，消毒，光照时时HClOHClO分解分解久置久置只有只有ClCl2 2试验室中使用氯水只能现配现用试验室中使用氯水只能现配现用,并盛放在并盛放在棕色棕色试剂瓶中试剂瓶中只有酸性只有酸性第24页1.以下说法正确是：以下说法正确是：A、Cl2有毒，有毒，Cl-也有毒也有毒B、Cl和和Cl-化学性质一样化学性质一样C、Cl2和和Cl-都是黄绿色都是黄绿色D、液氯并非氯水、液氯并非氯水2.将新制氯水缓缓滴入预先滴有酚酞将新制氯水缓缓滴入预先滴有酚酞NaOH溶液溶液中，当滴到一定量时红色完全褪去。产生这一现中，当滴到一定量时红色完全褪去。产生这一现象原因可能有两种：象原因可能有两种：（1）是）是_(2)是是_新制氯水中新制氯水中HCl、HClO与与NaOH发生中和发生中和反应，使反应，使NaOH无剩下。无剩下。新制氯水中新制氯水中HClO含有漂白性，使红色溶液褪色含有漂白性，使红色溶液褪色D练习练习第25页3.氯水性质含有多样性，试指出以下各氯水性质含有多样性，试指出以下各现象主要是何种微粒所表现出来性质：现象主要是何种微粒所表现出来性质：氯水呈浅黄绿色氯水呈浅黄绿色_使湿润紫色石蕊试纸先变红使湿润紫色石蕊试纸先变红_后褪后褪色色_滴加滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀溶液后生成白色沉淀_Cl2Cl-HClOH+第26页加入石灰石粉末逐步溶解，并放加入石灰石粉末逐步溶解，并放出气体出气体_往含有往含有Fe2+溶液中滴加溶液中滴加KSCN溶溶液无显著现象，再滴加氯水后呈红液无显著现象，再滴加氯水后呈红色色_。H+Cl2第27页（4）、与碱反应）、与碱反应歧化反应歧化反应Cl22NaOH NaClNaClOH2Oe-2Cl22Ca(OH)2 CaCl2Ca(ClO)22H2O2e-漂白粉漂白粉有效成份有效成份:Ca(ClO)2想一想想一想依据氯气与水反应原理依据氯气与水反应原理,推测氯气与推测氯气与NaOH能否能否发生反应发生反应?若反应若反应,其产其产物是什么物是什么?第28页想一想想一想(4)氯气与碱反应氯气与碱反应 氯气跟碱反应化学方程氯气跟碱反应化学方程式有规律吗？式有规律吗？氯气氯气+碱碱 氯化物氯化物+次氯酸盐次氯酸盐+水水日常日常 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO工业工业 Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO漂白原理：漂白原理：(反应原理：强酸制取弱酸）反应原理：强酸制取弱酸）氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精漂白作用都是因反应氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精漂白作用都是因反应生成生成HClO第29页2：漂白粉在空气中易失效原因是：漂白粉在空气中易失效原因是A.CaCl2易吸收空气中水分易吸收空气中水分 B.Ca(ClO)2见光易分解见光易分解C.Ca(ClO)2与空气中水分和二氧化碳作用，生成与空气中水分和二氧化碳作用，生成HClO D.Ca(ClO)2易被空气中氧气氧化易被空气中氧气氧化1：如图所表示，：如图所表示，A处通入湿润处通入湿润Cl2，关闭，关闭B阀时，阀时，C处红布看不到显著现象，当打开处红布看不到显著现象，当打开B阀后，阀后，C处红布处红布条逐步褪色，则条逐步褪色，则D中装是中装是 A浓浓H2SO4 BNaOH溶液溶液 CH2O D饱和饱和NaCl溶液溶液 ABCDABC第30页（5）、氯气试验室制法）、氯气试验室制法原理：原理：MnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2 2e-第31页注意：注意：（1）MnO2不和稀盐酸反应不和稀盐酸反应（2）浓盐酸作用：还原性与酸）浓盐酸作用：还原性与酸性（性（1：1）（3）Cl2（HCl）：饱和食盐水）：饱和食盐水（4）氯气搜集：向上排空气法）氯气搜集：向上排空气法氯气氯气有毒：尾气处理（有毒：尾气处理（NaOH）第32页二、氯离子二、氯离子(Cl(Cl-)检验检验试验步骤：试验步骤：在在5 5支试管中分别加入支试管中分别加入2 2mLmL稀盐酸、稀盐酸、NaClNaCl溶液、溶液、NaNa2 2COCO3 3溶液、自来水、蒸馏溶液、自来水、蒸馏水水;分别滴入分别滴入5 5滴滴AgNOAgNO3 3溶液，观察现象溶液，观察现象;再分别滴入再分别滴入2 2mLmL稀硝酸，观察现象。稀硝酸，观察现象。依据自己所观察到现象，填写表格。依据自己所观察到现象，填写表格。第33页试验现象解释或离子方程式解释或离子方程式加入加入AgNOAgNO3 3溶溶液后液后加入加入稀硝酸后稀硝酸后稀盐酸稀盐酸NaClNaCl溶溶液液NaNa2 2COCO3 3溶液溶液自来水自来水蒸馏水蒸馏水沉淀消失，沉淀消失，有气泡生成有气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沉淀不消失沉淀不消失Ag2CO3+2H+=2Ag+CO2+H2O无现象无现象无现象无现象白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀第34页 某溶液中加入某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉溶液产生白色沉淀，则可确定该溶液中一定有氯离子，这淀，则可确定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？种说法对不对？在被检验溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入在被检验溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl-。（2）方法和结论：）方法和结论：(1)试剂试剂:AgNO3溶液、稀硝酸溶液、稀硝酸或或在被检验溶液中滴入在被检验溶液中滴入AgNO3溶液，若产生溶液，若产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有含有Cl-。小 结思索：思索：第35页氟氟F9 2 7氯氯Cl1717 2 8 7 溴溴Br35碘碘 I 53砹砹At8535 2 8 18 753 2 8 18 18 785 2 8 18 32 18 71.卤素原子结构卤素原子结构三、成盐元素三、成盐元素卤素卤素卤素原子结构有何相同点和不一卤素原子结构有何相同点和不一样点？由此推测它们化学性质有何相样点？由此推测它们化学性质有何相同性和递变性？同性和递变性？想一想想一想第36页最外层最外层7个电子个电子易得一个电子，易得一个电子，核电荷数递增核电荷数递增电子层数递增电子层数递增原子半径依次增大原子半径依次增大得电子能力逐步减弱得电子能力逐步减弱原子结构原子结构性质性质决定具氧化性具氧化性氧化性逐步减弱氧化性逐步减弱第37页名称名称 反应条件反应条件方程式方程式氢化物稳定性氢化物稳定性F2 冷暗处爆炸冷暗处爆炸 H2+F2=2HF HF很稳定很稳定 Cl2 光照或点燃光照或点燃 H2+Cl2=2HCl HCl稳定稳定Br2 高温高温 H2+Br2=2HBr HBr较不稳定较不稳定I2 高温、连续加热高温、连续加热 H2+I2=2HI HI很不稳定很不稳定 迟缓进行迟缓进行 2.2.卤素与氢气反应卤素与氢气反应结论结论:F Cl Br I 伴随核电荷数增多，原子半径增大伴随核电荷数增多，原子半径增大,（1）卤素单质与）卤素单质与H2化合难易关系：化合难易关系：F2Cl2Br2I2(2)卤化氢稳定性关系：卤化氢稳定性关系：HFHClHBrHI第38页Br2 H2O=HBrHBrO反应越来越难以发生2F22H2O=4HFO2（特例）（特例）Cl2 H2O=HClHClO3.卤素与水反应卤素与水反应通式：通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）I2 H2O=HIHIO第39页4.卤素间相互置换卤素间相互置换1.Cl1.Cl2 2 2Br 2Br=2Cl=2ClBrBr2 2 2.Cl2.Cl2 2 2I 2I =2Cl=2ClI I2 2 3.Br3.Br2 2+I I =BrBrI I2 2 思索：依据上述试验，排出Cl2、Br2、I2氧化性强弱次序及、还原性强弱次序结论：氧化性：氧化性：ClCl2 2BrBr2 2I I2 2 还原性：还原性：第40页小 结卤素原子结构相同性，决定了单质化学性质卤素原子结构相同性，决定了单质化学性质相同性。相同性。与金属反应，生成卤化物。与金属反应，生成卤化物。与氢气反应，生成卤化氢。与氢气反应，生成卤化氢。与水反应，生成卤化氢和次卤酸。与水反应，生成卤化氢和次卤酸。卤素原子结构差异性，决定了单质化学性质卤素原子结构差异性，决定了单质化学性质差异性和递变性差异性和递变性与氢反应能力渐弱与氢反应能力渐弱氢化物稳定性渐弱氢化物稳定性渐弱与水反应能力渐弱与水反应能力渐弱特征特征碘遇淀粉显蓝色。碘遇淀粉显蓝色。氟气和水反应：氟气和水反应：2F2+2H2O=4HF+O2 第41页5.卤素单质及其水溶液颜色卤素单质及其水溶液颜色单质单质水水F2-浅黄绿色浅黄绿色与水反应与水反应Cl2-黄黄绿绿色色浅黄绿色浅黄绿色Br2-深红棕色深红棕色橙橙黄黄色色I2-紫紫黑黑色色浅黄浅黄-褐褐（液体，易挥发液体，易挥发）（固体，易升华）（固体，易升华）第42页6.卤素单质及其化合物主要特征卤素单质及其化合物主要特征第43页第44页1某溶液中某溶液中Cl-、Br-、I-三者物质量之比是三者物质量之比是1：2：3，通入一定量，通入一定量Cl2后后，三种离子浓度，三种离子浓度n比值为比值为3：2：1，则反应，则反应Cl2和原溶液中和原溶液中I-物质量之比是（物质量之比是（）（A）1：2（B）1：3（C）1：4（D）1：62：甲、乙、丙三种溶液各含有一个甲、乙、丙三种溶液各含有一个X-（X-为为Cl-、Br-或或I-）离子，甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为）离子，甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，溶液无显著改变，则甲、乙、丙依橙色，再加丙溶液，溶液无显著改变，则甲、乙、丙依次为（次为（）ABr-Cl-I-BBr-I-Cl-CI-Br-Cl-DCl-I-Br-BB习题：习题：第45页第46页4.向溴化钠和碘化钾混合液中通入过量向溴化钠和碘化钾混合液中通入过量氯气，经加热蒸干，再灼烧，最终得到氯气，经加热蒸干，再灼烧，最终得到固体是（固体是（）ANaClKClBNaBrI2KClCNaClI2KClDNaClKClI2Br2A第47页