高中化学必修一第四章 第二节

第四章第二节富集在海水中的元素——氯新课程高中化学《必修1》丰都职业教育中心陶光彪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，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。这种气体就是我们研究的氯气。历史事件：一、活泼的黄绿色气体—氯气舍勒【瑞典】公元1742一17861774年舍勒发现氯气1810年英国的化学家戴维将这种元素命名为Chlorine,这个名称来自希腊文，有“绿色”的意思。我国早年译文将其译成“绿气”，后改为“氯气”。MnO2＋4HCl（浓）＝MnCl2＋2H2O＋Cl2↑△舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。京沪高速公路淮安路段液氯的泄漏•新华网报道:2005年3月29日，京沪高速公路淮安路段一辆满载液氯的液罐车和对面来车相撞,大量液氯外泄。据目击者描述:“一股黄绿色的气体就像探照灯光一样，‘唰’地射向空中，并有刺鼻的味道，眼睛也熏得睁不开。”•事发后消防队员不断地用水枪喷射，但还是造成350人中毒进医院救治,28人中毒死亡，附近居民采取应急措施，疏散到高坡上。（一）氯气的物理性质物理性质色态：黄绿色气体密度：密度比空气大溶解性：能溶于水气味：有刺激性气味有无毒性：有毒熔沸点：较低(易液化)在实验室里闻氯气时，必须十分小心，应该用手在瓶口轻轻地扇动，仅使极少量的氯气飘入鼻孔。当闻其它的气体气味时，也应该采用这种方法。氯气液氯固态氯－34.6度－101度易液化：资料卡片：在25℃的时候，1体积水可溶解约2体积的氯气，氯气的水溶液称为氯水。（二）化学性质•试从原子结构的特点推测氯气应该具有什么样的化学性质？★易得电子→具有强氧化性→氯气是强氧化剂氯原子+17287Cl得到一个电子氯离子得e－+17288易得电子Cl－（二）化学性质•当氯气参加反应时：非常活泼，体现强氧化性1.与金属反应（1）钠与氯气反应现象：金属钠在氯气中剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量的白烟，生成白色固体点燃2Na+Cl22NaCl（二）化学性质•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。•注意：不生成FeCl2。与变价金属反应，均生成金属的高价态化合物现象：红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕黄色的烟；溶于水后溶液呈黄色。（2）铁与氯气反应点燃2Fe+3Cl22FeCl3（二）化学性质（3）铜与氯气反应现象：金属铜在氯气中燃烧，产生大量的棕黄色的烟，加水溶解得蓝绿色溶液。点燃Cu+Cl2CuCl2（二）化学性质•小结①氯气具有很强的氧化性，属于氧化剂，而金属属于还原剂。②金属+氯气→金属氯化物（盐）成盐元素——卤素2.与非金属反应•演示实验4-3•现象：氢气在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，产生白雾。生成的HCl极易溶于水，与空气中的水蒸气结合形成的盐酸（氢氯酸）小液滴。H2+Cl22HCl点燃(或光照)实验视频(工业制盐酸)H2作还原剂Cl2作氧化剂兼职与非金属反应在点燃（或光照）下氯气均能与氢气反应•演示实验实验视频H2+Cl22HCl光照H2作还原剂Cl2作氧化剂实验证明，在一定条件下，Cl2还能与P、S、C等非金属直接化合。2P+3Cl22PCl3点燃2P+5Cl22PCl5点燃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？①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。②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。定义：任何发光发热的剧烈的化学反应叫燃烧。思考与交流点燃和燃烧有何区别？点燃是一种反应条件燃烧是一种剧烈的化学反应，特点是有发光发热的现象。在化学方程式等号的上方或下方书写的是反应条件，因此只能写点燃而不能写燃烧。描述反应现象要注意的事项：烟－固体小颗粒分散在空气中雾－小液滴分散在空气中2.不要把现象和结果混淆不要说成是：有氯化铜生成。（这是反应的结果）1.区分烟和雾：氯气与铜反应的现象是：有棕黄色的烟产生课堂练习1.下列叙述正确的是（）A.氯原子和氯离子的化学性质相同。B.氯离子比氯原子多一个电子。C.氯气有毒，氯离子也有毒。D.氯气和氯离子都呈黄绿色。B课堂练习3．关于氯气的叙述中，下列正确的是（）A．氯气是能够与金属反应，不能与非金属反应B．氯气在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在C．氯气不能溶解于水，所以可用排水法收集氯气D．氯气、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物D课堂练习D4．下列关于对燃烧现象的认识中，不正确的是（）A．燃烧一定是氧化还原反应B．燃烧一定发光放热C．燃烧一定是化学反应D．燃烧一定有氧气参与南昌儿童游泳集体氯气中毒中新网南昌6月6日消息：南昌发生一起儿童游泳集体氯气中毒事件，11名症状较重的儿童被立刻送往医院抢救。原因是馆内一工作人员操作失误，在泳池内还有队员的情况下，将净化水质用的氯气管道打开消毒，当即导致靠近管道附近的多名小选手出现呕吐、头晕、四肢无力等氯气中毒症状。氯气有毒为什么游泳池还要通入它？氯气的化学性质3.与水反应Cl2+H2O=次氯酸+HClOHClHClO是比碳酸还弱的酸，具有漂白性和杀菌能力，不稳定，易分解。2HClO=2HCl+O2↑光照次氯酸可以消毒、杀菌、具有漂白性、见光易分解都源于其+1价的氯的强氧化性干燥红纸没有褪色，润湿红纸褪色。实验4-4及4-5现象：一、新制氯水中含有哪些分子和离子？二、氯水具有哪些性质？三、长期放置的氯水成分是什么？Cl2+H2O=HCl+HClO氯水中主要含有：Cl2、H2O、HClO；H+、Cl-、ClO-和OH-等①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性、弱酸性。HCl实验室中使用的氯水只能现配现用,并盛放在棕色试剂瓶中思考与交流2HClO=2HCl+O2↑光照氯气的化学性质4.与碱反应Cl2+H2O=HCl+HClO反应：HCl+NaOH=NaCl+H2OHClO+NaOH=NaClO+H2OCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O次氯酸钠漂白液有效成分:NaClO2Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉、漂粉精有效分:Ca(ClO)2氯气的化学性质氯气跟碱反应的化学方程式有规律吗？氯气+碱氯化物+次氯酸盐+水日常Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO工业Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO漂白原理：(反应原理：强酸制取弱酸）氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是因反应生成的HClO氯气的化学性质漂白粉失效原理Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO思考•为什么不直接用次氯酸作漂白剂？次氯酸不稳定，次氯酸盐较稳定。•怎样保存漂白粉？密封，保存于干燥处。2HClO2HCl+O2↑光照二、氯离子的检验实验：P74实验4-6无现象白色沉淀白色沉淀无现象白色沉淀白色沉淀消失，同时有气泡生成自来水有Cl-Ag++Cl-=AgCl↓2Ag++CO32-=Ag2CO3↓Ag2CO3+2HNO3==2AgNO3+H2O+CO2↑白色沉淀白色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓Ag++Cl-=AgCl↓加入AgNO3后实验现象加入稀硝酸后蒸馏水自来水Na2CO3溶液NaCl溶液稀盐酸解析白色沉淀白色沉淀二、氯离子（Cl-)的检验待测液AgNO3溶液白色↓稀硝酸白色↓不溶解,被检液中含有Cl-可以互换Ag++Cl–==AgCl↓(不溶于酸的↓)三、氯气的实验室制法原理：MnO2+4HCl==MnCl2+2H2O+Cl2↑△2e-注意：（1）MnO2不和稀盐酸反应（2）浓盐酸的作用：还原性与酸性（1：1）（3）Cl2（HCl）：饱和食盐水（4）氯气收集：向上排空气法氯气有毒：尾气处理（NaOH）科学视野：卤素氧化性：F2Cl2Br2I21、卤素：卤族元素的简称-成盐元素包括氟(F),氯(Cl),溴(Br),碘(I),砹(At);对应的单质均为双原子分子2、化学性质：（2）与H2的反应：X2+H2=2HX（反应条件变难）（1）与金属的反应：金属被直接氧化为最高价态（I2例外）Cl2+2KBr==2KCl+Br2Cl2+2KI==2KCl+I2Br2+2KI==2KBr+I2（3）与H2O的反应：(反应渐弱)（4）置换反应：以强制弱2F2+2H2O=4HF+O2X2+H2OHX+HXO用途AgI:人工降雨AgBr：照片的感光剂（照相底片、印相纸的材料）、变色镜片