富集在海水中的元素——氯

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第四章 非金属及其化合物,第二节 富集在海水中的元素,氯,1915,年,4,月,22,日，在第一次世界大战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,只预先埋伏的装满,氯气,压缩钢瓶。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，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。,历史事件：,氯气是一种重要的化工原料，广泛用于制造各种含氯化合物、造纸、印染及自来水消毒等工业。,为便于大量贮存、运输，氯气通常是以液态、高压充装在钢瓶、槽罐等容器中,若操作不当,则极有可能导致大量氯气泄漏。,2004年4月15日重庆天原化工总厂的氯气发生泄漏，15万名群众被疏散,事故一度使举国震惊，谈“,氯,”色变。,贮存液氯的钢瓶发生了泄漏，旁边的工人首先看到一股浓浓的,黄绿色,气体逸出，接着闻到一股,刺激性,味，然后被毒倒了。,消防官兵得到信息后，迅速将中毒人员转移至地势较,高处,等待救护车，同时将周围的群众往,高处,疏散。,然后在周围50米处筑起了“,水墙,”以降低空气中氯气的浓度。,并将液氯钢瓶扔进了投放了大量,烧碱,的水坑内。,一、氯气的物理性质,1,、氯气是黄绿色有刺激性气味的有毒气体,2,、易液化,(,液氯）,.,可溶于水，常温常压下，,1,体积水可溶解,2,体积氯气（,氯水呈浅黄绿色）,3,、密度比空气大,思考与讨论,1,：氯气的物理性质包含那些方面？,思考与讨论,2,：怎样闻气体的气味？,思考与讨论,3,：实验室制取氯气时应采用什么方法收集？,1,、氯的原子结构,常见化合价：,-1,，,+1,，,+5,，,+7,二、氯气的化学性质,思考与讨论,4,：写出氯原子结构简图，并据此推测氯可,能具有的化学性质,?,Cl,+17 2 8 7,Cl,-,+17,2 8,8,易得,e,-,易得电子 具有强氧化性 氯单质是强氧化剂,1,、氯气与金属单质的反应,现象：,金属钠在氯气中剧烈燃烧，发出黄 色火焰，产生大量白色的烟,；,（,1,）氯气与钠反应,点燃,2Na+Cl,2,2NaCl,（,2,）氯气与铜的反应,Cu+Cl,2,CuCl,2,点燃,探究步骤,观察现象,探究结论,红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，使集气瓶里充满棕黄色的烟，加水，水溶液,呈蓝,绿,色。,红热的铜丝可以在氯气里燃烧生成氯化铜。,用坩埚钳夹住一束铜丝，灼热后立即放入充满氯气的集气瓶里，观察发生的现象。然后把适量水注入集气瓶里，用玻璃片盖住瓶口，振荡。观察溶液的颜色。,b,、在通常情况下，干燥氯气不与铁反应，所以可用,钢瓶盛装和运输液氯,。,a,、现象：,红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕褐色的烟,；,溶于水后溶液呈黄色,。,（,3,）氯气与铁反应,点燃,2Fe+3Cl,2,2FeCl,3,3,、氯气与非金属单质反应,探究步骤,观察现象,探究结论,在空气中点燃氢气，然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。,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,白雾,出现。,氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，,H,2,+Cl,2,2HCl,点燃,氯化氢结合空气中的水蒸气形成盐酸小液滴而成白雾。,思考与讨论,6,：,通过氢气在氯气中燃烧的实验，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？,燃烧,不一定,有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。,燃烧的本质是,氧化还原,反应，所有发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。,C,、燃烧：任何发光发热的剧烈化学反应。,思考与讨论,7,：,如果将氯气和氢气混合再点燃，可能出现什么现象？为什么？,H,2,+Cl,2,=2HCl,（炸）,2P,+3Cl,2,2PCl,3,点燃,PCl,3,+Cl,2,PCl,5,白色烟雾,烟：,固体小颗粒,分散在气体中形成的分散系。,雾：,小液滴,分散在气体中形成的分散系。,思考与讨论,8,：,烟和雾有什么区别？,光照,3,、氯气与水的反应,思考与讨论,9,：某同学在氯气的水溶液中滴入石,蕊试液，,发现溶液先变成红色,，,但又迅速褪色,变成无色溶液,，,Cl,2,+H,2,O=,HCl+HClO,（次氯酸）,（弱酸）,氯气的水溶液叫氯水,回忆一下在哪里曾见过类似的现象？氯气与水反应的产物有哪些，,如何验证？,氯气与水反应的离子方程式,:,Cl,2,+H,2,O=H,+,+,Cl,-,+,HClO,思考：新制氯水中有哪些分子和离子,:,1,）、,分子,:,H,2,O,、,HClO,（起漂白作用的物质）、,Cl,2,（氯水的主要成分）,离子,:,H,+,、,Cl,-,、,ClO,-,、,OH,-,Cl,2,+H,2,O=,HCl+HClO,思考与讨论,10,：新制氯水中含有些什么微粒？,2HClO 2HCl+O,2,光照,思考与讨论,11,：新制氯水与久置的氯水相比成分相同吗？液氯与氯水是否相同？,次氯酸性质：,1),次氯酸是一元弱酸，其酸性比碳酸还弱，,2),具有很强氧化性，,能杀死水里的病菌，,具有杀菌消毒作用，,且能使某些染料和有机色素褪色，可用作棉、纸张等的,漂白剂,3),次氯酸不稳定，且见光分解放出氧气。,液氯,新制氯水,久置氯水,存在微粒,分子,离子,性质,Cl,2,Cl,2,、,H,2,O,、,HClO,H,+,、,Cl,-,、,ClO,-,、,OH,-,H,2,O,H,+,、,Cl,-,、,OH,-,液氯、新制氯水、久置氯水的比较,4,）氯水保存在棕色试剂瓶中,。,酸性、漂白性、氧化性,酸性,氧化性,练习：将新制得的氯水加入到下列溶液中，看到的现象为？起作用的微粒是什么：,1,、加到石蕊溶液中,.,2,、加到,Na,2,CO,3,溶液中,。,离子方程式为,。,3,、加到,AgNO3,溶液中,。,4,、加到,FeCl2,溶液中,。,离子方程式为,。,5,、加到,KI-,淀粉溶液中,。,先变红后褪色,有气泡产生,有白色沉淀生成,溶液成浅绿色变位黄色,溶液变为蓝色,2Fe,2+,+Cl,2,=2Fe,3+,+2Cl-,4,、与碱溶液的反应,氯气与水反应生成了盐酸和次氯酸，如果,把氯气通如,NaOH,溶液中，能否发生反应？,为什么？,思考,Cl,2,+2OH,-,=,Cl,-,+,ClO,-,+H,2,O,1),实验室制氯气时，多余的氯气用,NaOH,溶液吸收,3,）关于,漂白粉,的制取、成分、漂白原理：,2Ca(OH),2,+2Cl,2,=CaCl,2,+Ca(ClO),2,+2H,2,O,漂白粉的成分,漂白粉的有效成分,CaCl,2,和,Ca(ClO),2,的混合物,Ca(ClO),2,2),工业制取,漂白液,的方法,(,NaCLO,),2NaOH+Cl,2,=NaCl+NaClO+H2O,氯气,+,碱,=,氯化物,+,次氯酸盐,+,水,思考：氯气与石灰水的反应？,关于漂白粉、漂粉精：,1,、漂白原理：,制取：,2Ca(OH),2,+2Cl,2,CaCl,2,+Ca(ClO),2,+2H,2,O,Ca(ClO),2,+CO,2,+H,2,O CaCO,3,+2HClO,Ca(ClO),2,+2HCl CaCl,2,+2HClO,2,、,保存条件：密闭保存,思考：漂白粉为什么能用来杀菌消毒？如何使用？,思考：漂白粉溶液中通入,CO,2,气体能否反应？方程式怎么写？,主要成分：,Ca(ClO)2,漂白液、漂白粉、漂粉精有什么不同？,漂白液是次氯酸钠的水溶液,漂白粉是氯化钙与次氯酸钙的混合物，漂粉精与漂白粉的成份一样，,只不过是有效成份次氯酸钙的含量更高一些而已。,对氯气泄漏事件发生后的思考,如果你在事故现场，你应怎样自救。,漂白性的比较,名称,活性炭,过氧化钠,氯水,原理,实质,程度,范围,将有色的色素氧化为稳定的无色物质,氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无色物质,氧化作用,永久性,永久性,漂白大多数有色有机物质,漂白大多数有色有机物质，能使紫色石蕊试液褪色,吸附有色色素,物理吸附,氧化作用,6,、氯气与盐溶液的反应（表现氯气的强氧化性）,2FeCl,2,+Cl,2,=2FeCl,3,三、氯气的用途,杀菌、消毒,重要的化工原料：制漂白粉、农药、氯仿等,Cl,2,+2 KI=2KCl+I,2,瑞典化学家,舍勒,启示：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：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：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，但他受当时流行的错误学说,燃素说的影响，未能确认氯气的“庐山真面目”；直到,1810,年英国化学家戴维以大量的实验事实为依据确认其为一种新元素，并将这种元素命名为,Chlorine,有“绿色”的意思。我国早年将其译成“绿气”，后改为氯气。,氯气的发现和确认,思考与交流,思考：指出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物？,想一想：,1,、在实验室里，氯气可以用浓盐酸与二氧化锰反应来制取,氧化剂,还原产物,还原剂,氧化产物,MnO,2,+4HCl,（,浓）,=,MnCl,2,+2H,2,O+Cl,2,*,加热,根据反应原理，你能设计发生装置和收集装置吗？,气体发生装置,净化干燥,收集（反应）,尾气处理装置,气体发生装置的选择,固固加热,块固和液体（不加热）,固液加热,仪器组装顺序：自下而上、从左到右,收集装置：,尾气处理装置：,发生装置,：,固、液加热,向上排气法（或排饱和食盐水法）,碱液（,NaOH,),吸收,四、氯气的实验室制法*,MnO,2,+4HCl MnCl,2,+2H,2,O+Cl,2,根据反应原理选择反应装置,净化装置,：,洗气瓶：,饱和食盐水,（,HCL),、,浓硫酸,(H,2,O),能否用澄清石灰水代替,NaOH,？为什么？,如何检验氯气已收集满？,多余氯气能否直接排放到空气中？应如何处理？,MnO,2,浓,HCl,饱和食盐水,(,除,HCl,),浓硫酸,(,除,H,2,O),注意导气管的进出方式（长进短出）,为什么？,氯气的检验,练习：某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。,（,1,）装置中有六处错误，请指出。,1,、烧瓶下面缺石棉网,2,、铁圈下面缺酒精灯,3,、原料使用了稀盐酸,4,、不应使用长颈漏斗,5,、盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了,6,、洗气瓶,D,的气体入口导管应深插在液面下，而出口导管应靠近瓶塞,思考与讨论,15,：向某溶液中加入,AgNO,3,溶液产生白色沉淀，则可确定该溶液中含有氯离子，这种说法对吗？,五、,Cl,-,的检验,实验现象,解释或离子方程式,加入,AgNO,3,加入稀硝酸,稀,HCl,NaCl,Na,2,CO,3,自来水,蒸馏水,白色沉淀,沉淀不溶,白色沉淀,沉淀不溶,白色沉淀,沉淀溶解,产生气泡,白色浑浊,不溶,无明显现象,无明显现象,Ag,+,+,Cl,-,=,AgCl,Ag,+,+,Cl,-,=,AgCl,Ag,+,+,Cl,-,=,AgCl,2Ag,+,+CO,3,2-,=Ag,2,CO,3,Ag,2,CO,3,+,2H,+,=2Ag,+,+,CO,2,+H,2,O,氯离子的检验,五、,Cl,-,的检验,Ag,+,+,Cl,-,=,AgCl,在溶液中滴加稀硝酸酸化，再滴入,AgNO,3,溶液，若产生白色沉淀，则溶液中含有,Cl,-,。,2,、,方法和结论,：,1,、,试剂：,AgNO,3,溶液、稀硝酸,1,、下列关于氯水的说法中正确的是：,A,、,新制氯水中只含有,Cl,2,和,H,2,O,分子,B,、,新制氯水能杀菌消毒是因为,Cl,2,有毒，能毒杀细菌,C,、,光照氯水有气泡逸出，该气体是,Cl