富集在海水中的元素-氯

第四章第二節(jié)

富集在海水中的元素——氯新課程高中化學(xué)《必修1》浩瀚的海洋資源的寶庫海水中含鹽3%，主要為氯化鈉；還含有氯化鎂、硫酸鎂等。氯在自然界中以化合態(tài)存在（主要是NaCl）。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)氯原子結(jié)構(gòu)ClCl－得

e－氯原子氯離子得到一個電子+17287+17288易得電子

思考與交流：

游離態(tài)的氯是以氯原子還是氯分子的形式存在？試從原子的結(jié)構(gòu)分析。一、活潑的黃綠色氣體—氯氣氯氣的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)：舍勒【瑞典】

公元1742一1786

MnO2

＋4HCl（濃）＝MnCl2＋2H2O＋Cl2↑△舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實驗室制取氯氣的主要方法之一。雙原子分子Cl2京滬高速公路淮安路段液氯的泄漏新華網(wǎng)報道:2005年3月29日，京滬高速公路淮安路段一輛滿載液氯的液罐車和對面來車相撞,大量液氯外泄。據(jù)目擊者描述:“一股黃綠色的氣體就像探照燈光一樣，‘唰’地射向空中，并有刺鼻的味道，眼睛也熏得睜不開。”事發(fā)后消防隊員不斷地用水槍噴射，但還是造成350人中毒進(jìn)醫(yī)院救治,28人中毒死亡，附近居民采取應(yīng)急措施，疏散到高坡上。顏色狀態(tài)氣味溶解性密度毒性（一）氯氣的物理性質(zhì)物理性質(zhì)色態(tài)：黃綠色氣體密度：密度比空氣大溶解性：在水中溶解度不大（1：2）氣味：有刺激性氣味有無毒性：有毒熔沸點(diǎn)：較低(易液化)在實驗室里聞氯氣時，必須十分小心，應(yīng)該用手在瓶口輕輕地扇動，僅使極少量的氯氣飄入鼻孔。當(dāng)聞其它的氣體氣味時，也應(yīng)該采用這種方法。不能用排水集氣法收集氯氣氯氣液氯固態(tài)氯－34.6度－101度易液化：Cl222易斷裂易得電子分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定原子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)活潑

結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)ClCl

-（二）化學(xué)性質(zhì)試從原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)推測氯氣應(yīng)該具有什么樣的化學(xué)性質(zhì)？當(dāng)氯氣參加反應(yīng)時：非常活潑，體現(xiàn)強(qiáng)氧化性1.與金屬反應(yīng)（1）鈉與氯氣反應(yīng)現(xiàn)象：金屬鈉在氯氣中劇烈燃燒，黃色火焰，產(chǎn)生大量的白煙，生成白色固體點(diǎn)燃2Na+Cl22NaCl（二）化學(xué)性質(zhì)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。注意：不生成FeCl2。與變價金屬反應(yīng)，均生成金屬的高價態(tài)化合物演示實驗鐵絲在氯氣中燃燒

現(xiàn)象：紅熱的鐵絲在氯氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙；溶于水后溶液呈黃色。

（2）鐵與氯氣反應(yīng)點(diǎn)燃2Fe+3Cl22FeCl3（二）化學(xué)性質(zhì)實驗視頻（3）銅與氯氣反應(yīng)現(xiàn)象：金屬銅在氯氣中燃燒，產(chǎn)生大量的棕黃色的煙，加水溶解得藍(lán)綠色溶液。點(diǎn)燃Cu+Cl2CuCl2（二）化學(xué)性質(zhì)小結(jié)

①氯氣具有很強(qiáng)的氧化性，屬于氧化劑，而金屬屬于還原劑。②金屬+氯氣→金屬氯化物（鹽）成鹽元素——鹵素2.與非金屬反應(yīng)演示實驗4-3現(xiàn)象：氫氣在氯氣中安靜燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口呈白霧狀。

生成的HCl極易溶于水，與空氣中的水蒸氣結(jié)合形成的鹽酸（氫氯酸）小液滴。H2+Cl22HCl點(diǎn)燃實驗視頻2.與非金屬反應(yīng)

在點(diǎn)燃（或光照）下氯氣均能與氫氣反應(yīng)演示實驗實驗視頻H2+Cl22HCl光照H2作還原劑Cl2作氧化劑實驗證明，在一定條件下，Cl2還能與P、S、C等非金屬直接化合。2P+3Cl22PCl3點(diǎn)燃2P+5Cl2

2PCl5點(diǎn)燃2.與非金屬反應(yīng)（與H2反應(yīng)）思考與交流

通過氫氣在氯氣中燃燒的實驗，你對燃燒的條件及其本質(zhì)有什么新的認(rèn)識？①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。②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。定義：任何發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)叫燃燒。課堂練習(xí)1.下列敘述正確的是（）A.氯原子和氯離子的化學(xué)性質(zhì)相同。B.氯離子比氯原子多一個電子。C.氯氣有毒，氯離子也有毒。D.氯氣和氯離子都呈黃綠色。B課堂練習(xí)2.下列氯化物中，不能直接利用金屬與氯氣反應(yīng)得到的是（）

A.氯化鐵B.氯化銅

C.氯化鎂D.氯化亞鐵D課堂練習(xí)3．關(guān)于氯氣的敘述中，下列正確的是（）

A．氯氣是能夠與金屬反應(yīng)，不能與非金屬反應(yīng)

B．氯氣在自然界中既可以以化合態(tài)存在，也可以以游離態(tài)存在

C．氯氣不能溶解于水，所以可用排水法收集氯氣

D．氯氣、液氯是同一種物質(zhì)，只是狀態(tài)不同，都屬于純凈物D課堂練習(xí)D4．下列關(guān)于對燃燒現(xiàn)象的認(rèn)識中，不正確的是（）

A．燃燒一定是氧化還原反應(yīng)

B．燃燒一定發(fā)光放熱

C．燃燒一定是化學(xué)反應(yīng)

D．燃燒一定有氧氣參與3.氯氣與水的反應(yīng)（溶于水中的部分Cl2與水發(fā)生反應(yīng)

Cl2+H2OHCl+HClO0-1+1既是氧化劑又是還原劑次氯酸（HClO）的性質(zhì)一元弱酸（酸性比碳酸還弱），強(qiáng)氧化性（殺菌、消毒），漂白性，不穩(wěn)定易分解

2HClO===2HCl+O2↑光照次氯酸可以消毒、殺菌、具有漂白性、見光易分解都源于其+1價的氯的強(qiáng)氧化性氯氣的化學(xué)性質(zhì)3.與水反應(yīng)

實驗

向一支充滿氯氣的試管中加入少量水，迅速塞緊塞子，充分振蕩。溶液有點(diǎn)發(fā)黃上部空間氣體顏色變淺

氯氣能溶于水，但溶解度不大氯水中有游離態(tài)的氯現(xiàn)象：結(jié)論：氯氣的化學(xué)性質(zhì)3.與水反應(yīng)

實驗

用玻棒蘸取氯水滴在藍(lán)色石蕊試紙上。滴有氯水的試紙中間變白外圍變紅含有能使有色物質(zhì)褪色的物質(zhì)有酸生成Cl2+H2O=次氯酸思考：氯水中哪種物質(zhì)具有漂白作用？怎樣用實驗證明？+HClOHCl氯氣的化學(xué)性質(zhì)3.與水反應(yīng)

實驗

取兩條藍(lán)色石蕊試紙分別放入裝有氯氣和裝有氯水的集氣瓶中。放入氯氣中，藍(lán)色石蕊試紙不褪色放入氯水中，藍(lán)色石蕊試紙褪色。Cl2+H2O=HCl+HClO次氯酸結(jié)論：

氯氣無漂白作用現(xiàn)象：次氯酸有漂白作用氯氣的化學(xué)性質(zhì)3.與水反應(yīng)

思考

液氯和氯水有何區(qū)別？液氯是純凈物，只含有氯分子氯水是混合物Cl2+H2O=HCl+HClO次氯酸

氯水中主要含有：Cl2,H2O、HClO,H+,Cl-

等微粒還含有ClO－和OH－怎樣證明氯水分解放出的氣體是氧氣？2HClO2HCl+O2↑光照

氯水長時間放置后，顏色有何變化？組成上有何變化？氯水顏色變淺鹽酸成份增多液氯與氯水的區(qū)別？新制氯水與久置氯水的區(qū)別？液氯氯水分類成分

性質(zhì)純凈物混合物分子：離子：Cl2

，HClO，H2OH+，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(qiáng)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?4、氯氣與堿反應(yīng)2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O有效成分:NaClO2Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉、漂粉精漂白液有效成分:Ca(ClO)2氯氣化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)4.與堿反應(yīng)

實驗

將滴有酚酞的氫氧化鈉溶液滴入充滿氯氣的集氣瓶中，振蕩氣體顏色消失溶液紅色褪去Cl2+H2O=HCl+HClO現(xiàn)象：反應(yīng)：HCl+NaOH=NaCl+H2OHClO+NaOH=NaClO+H2OCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O次氯酸鈉想一想4、氯氣與堿反應(yīng)氯氣跟堿反應(yīng)的化學(xué)方程式有規(guī)律嗎？氯氣+堿氯化物+次氯酸鹽+水日常Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO工業(yè)Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO漂白原理：(反應(yīng)原理：強(qiáng)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應(yīng)生成的HClO漂白粉失效原理Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO思考

為什么不直接用次氯酸作漂白劑？次氯酸不穩(wěn)定，次氯酸鹽較穩(wěn)定。

怎樣保存漂白粉？密封，保存于干燥處。2HClO2HCl+O2↑光照

漂白性的比較名稱原理實質(zhì)程度范圍過氧化鈉氯水將有色的色素氧化為穩(wěn)定的無色物質(zhì)

氯水中的次氯酸將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)

氧化作用氧化作用永久性永久性

漂白大多數(shù)有色物質(zhì)

漂白大多數(shù)有色物質(zhì)，能使紫色石蕊試液褪色活性炭吸附有色色素物理吸附課堂練習(xí)課堂練習(xí)1.把氯氣通入紫色石蕊試液中，出現(xiàn)的現(xiàn)象是（A）溶液變紅色（B）溶液變藍(lán)色（C）溶液不變色（D）溶液先變紅后褪色（E）溶液先褪色后變紅解析：Cl2通入石蕊試液中，先與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸使石蕊試液變紅（速度較快），而次氯酸有強(qiáng)氧化性，能把有色物質(zhì)氧化成無色（速度較慢），故選（D）（D）課堂練習(xí)課堂練習(xí)2.用自來水養(yǎng)魚之前，應(yīng)先將盛有自來水的魚缸放在陽光下曬一段時間，主要目的是（）（A）除去水中的HClO

（B）紫外線殺菌消毒（C）增加水中含氧量（D）提高水溫解析：自來水用氯氣消毒，因此水中含有次氯酸，次氯酸對生物不利，光照可使次氯酸分解，選（A）。（D）A課堂練習(xí)

次氯酸鈣能與碳酸反應(yīng)生成次氯酸，證明次氯酸的酸性比碳酸弱，次氯酸是弱酸。

3.次氯酸是一種強(qiáng)氧化劑，能殺死水里的細(xì)菌，能使染料和有機(jī)色質(zhì)褪色。它是強(qiáng)酸還是弱酸？怎樣證明？課堂練習(xí)思路：強(qiáng)酸和弱酸的鹽反應(yīng)能生成弱酸和強(qiáng)酸的鹽Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO氯氣性質(zhì)

小結(jié)自然界有氯氣存在嗎？為什么？氯氣是一種活潑非金屬，能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，能與非金屬反應(yīng)，能與水反應(yīng)，能與堿反應(yīng)，所以，自然界中沒有氯氣存在。(三)氯氣的用途閱讀課本相關(guān)文字,聯(lián)系氯氣的性質(zhì)歸納氯氣的用途及使用氯氣的注意事項。閱讀與思考氯氣的制取

H

GFE4HCl(濃)+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2

二氯化錳－1－10＋4＋2分液漏斗連接順序：要用濃鹽酸用向上排氣法收集用氫氧化鈉溶液吸收固液反應(yīng)，需加熱氯氣的制取4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2

已知氯氣在飽和食鹽水中的溶解度不大，欲收集純凈干燥的氯氣而且不造成空氣污染，下列裝置的連接順序是：C

D

A

H

GFBE除去氯化氫干燥氯氣收集氯氣吸收氯氣制取氯氣氣體凈化洗氣瓶考考你的智慧

20克36.5%的濃鹽酸與足量的二氧化錳加熱反應(yīng)，能生成多少克氯氣？解：設(shè)能生成氯氣的質(zhì)量為

x

MnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2↑1467120×36.5%gx20×36.5%×71

146x==3.6g

答：能生成氯氣3.6克此答案對嗎？為什么？

不對！隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變成稀鹽酸，反應(yīng)就停止了，故生成的氯氣必少于3.6克。二、氯離子（Cl-)的檢驗有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是：Ag++Cl–==AgCl

2Ag++CO32-==Ag2CO3Ag2CO3+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，這種說法對不對？

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Cl-。(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

F9＋９27氯

Cl

17＋17287溴

Br35碘

I

53砹

At

85＋3528187＋532818187＋852818