人教版化学必修1课件第4章第2节富集在海水中的元素氯高中化学课件

学习目标1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解实验室制取Cl2的原理和实验装置。3.掌握Cl－的检验方法。一、活泼的黄绿色气体——氯气(Cl2)1．氯的原子结构及存在(1)原子结构原子结构示意图为，氯原子容易得到一个电子而形成Cl－，表现为典型的性。基础知识梳理非金属氯在自然界中以态存在，主要以的形式存在。化合NaCl2．氯气的发现1774年瑞典化学家舍勒发现了氯气，反应的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。3．物理性质颜色状态气味毒性溶解性黄绿色气体刺激性气味有毒1体积水溶解2体积氯气4.化学性质Cl2的化学性质很活泼，具有很强的性。(1)主要反应氧化苍白色(2)氯水——Cl2的水溶液①氯水的性质实验操作实验现象结论有色布条不褪色干燥的Cl2漂白作用有色布条褪色氯水有漂白作用，起漂白作用的是无HClO②次氯酸的性质弱杀菌、消毒(3)漂白剂的制取①漂白液：反应的化学方程式为：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，有效成分是。②漂白粉：反应的化学方程式为：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，主要成分是，有效成分是。NaClOCaCl2、Ca(ClO)2Ca(ClO)2(1)漂白粉和木炭都能使红墨水褪色，其原理相同吗？(2)漂白粉露置于空气中会变质，发生的主要反应有哪些？思考【思考·提示】(1)不同。漂白粉中的Ca(ClO)2在酸性溶液中具有强氧化性，使有色物质被氧化而褪色，而木炭则具有强的吸附性，可吸附色素而使红墨水褪色。(2)Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClO=====光照2HCl＋O2↑。二、氯离子(Cl－)的检验1．方法：先加，再加稀。2．现象：产生，加稀HNO3，沉淀。3．原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。4．加稀硝酸的目的：排除等离子的干扰。AgNO3溶液HNO3白色沉淀不溶解CO32－1．氯水和液氯的区别课堂互动讲练要点一氯水和液氯液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H＋、Cl－、H2OOH－分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性2.新制氯水的性质在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，列表如下：所加试剂参与反应的微粒实验现象离子方程式或解释AgNO3溶液Cl－白色沉淀Cl－＋Ag＋===AgCl↓Na2CO3固体H＋有气泡产生2H＋＋CO32－===CO2↑＋H2O有色布条HClO布条颜色褪去发生氧化还原反应FeCl2溶液Cl2溶液变棕黄色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－石蕊溶液HClO、H＋先变红后褪色酸性和漂白性镁粉Cl2、H＋氯水的颜色褪去并有气泡产生Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl－Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑氯水久置，会因HClO的分解导致其中的Cl2全部与H2O反应，HClO完全分解生成盐酸和O2，使溶液酸性增强，失去强氧化性而变质。特别提醒用滴管把新制的氯水逐滴加到含有酚酞的氢氧化钠溶液中，当加到最后一滴时，溶液的红色突然消失。对产生实验现象的原因有两种推测：①是氯水中的次氯酸的漂白性使它由红色变成无色；②是氯水的酸性(H＋)使它由红色变成无色。假设其中一种是正确的。请你设计一个实验，由实验现象对以上的推测作出判断。(1)要使用的实验用品：_______________________________________________________________________________________________________________________________；例1(2)要进行的实验操作：____________________________________________________________________________________________________________________________；(3)实验现象和结论：______________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】酚酞滴入碱液中呈红色，若①的推测正确，说明有色物质被次氯酸氧化，即酚酞已经变质，向其中加入NaOH溶液，溶液呈碱性，溶液不再变红色；若②的推测正确，向溶液中再加入NaOH溶液，溶液会呈红色。【答案】(1)NaOH溶液、pH试纸、玻璃棒(2)向已褪色的溶液中滴加NaOH溶液至呈碱性(3)滴加NaOH溶液后若溶液恢复红色说明推测②正确，若溶液仍为无色说明推测①正确1．下列关于氯水的叙述，正确的是()A．新制氯水中只含有Cl2和H2O分子B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2D．氯水放置数天后，酸性增强变式训练解析：选BD。在新制的氯水中溶有大量Cl2分子，其中小部分Cl2与水发生反应生成盐酸和次氯酸，HCl完全电离成H＋和Cl－，HClO部分电离产生H＋、ClO－。所以氯水中含有H2O、Cl2、HClO分子和H＋、Cl－、ClO－、OH－离子。HClO有强氧化性、漂白性，见光易分解放出O2。氯水放置数天后HClO分解接近完全，转化为盐酸，酸性增强。1．反应原理要点二Cl2的实验室制取MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O主要仪器：铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化装置如图所示：2．仪器装置：固＋液――→△气说明：C装置的作用是除去Cl2中的HCl，D装置的作用是干燥Cl2。F装置的作用是吸收多余的Cl2。3．收集方法(1)向上排空气法(Cl2密度大于空气)。(2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。4．尾气处理Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸收。气体的制备装置一般包括反应装置、除杂装置、收集装置、尾气处理装置等。反应装置的选择要依据反应物的状态和反应的条件。收集方法的选择应考虑气体密度、溶解性及在空气中的稳定性。是否处理尾气，要取决于该气体是否有毒。一个装置的选择实际上与气体的性质密切相关。特别提醒回答下列问题：(1)装置中的大试管内发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。例2某研究小组为制备消毒液(主要成分NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料，“在加热情况下卤素和碱液发生如下反应：3X2＋6OH－=====70℃5X－＋XO3－＋3H2O”。(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶？____________，理由是________________________________________________________________________。(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？____________________________________________________________________，理由是________________________________________________________________________。(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？______________，理由是____________。【思路点拨】解答本题要注意以下两点：(1)分析实验原理，结合实验装置判断各种药品的作用。(2)结合题中信息确定可能发生的副反应。【解析】本题具有较强的综合性，装置产生的Cl2在冰水冷却下和NaOH发生反应制得消毒液。运用该装置必须通过饱和NaCl溶液除去HCl，否则将生成NaCl，降低NaClO的纯度；但干燥装置可以省略，因为少量水蒸气不会影响反应；冷却装置不可省略，因为题给信息：氯气和水的反应是放热反应，温度升高，引起副反应：3Cl2＋6OH－=====70℃5Cl－＋ClO3－＋3H2O。【答案】(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(2)否氯气中混有的HCl气体进入大试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低了NaClO的产量和纯度(3)能少量水蒸气进入试管中不影响反应(4)否氯气和水的反应是放热反应，反应时温度升高，可能引起副反应，生成NaClO3如制取NaClO3，需加热至70℃，而且要求温度较稳定，怎样才能实现？【提示】向烧杯内加入70℃的水，用温度计测量温度，用酒精灯进行间断性的水浴加热。互动探究2．在下图所示的装置中，A是Cl2发生装置，C、D为气体的净化装置，C中装有饱和食盐水，D中装有浓硫酸，E是硬质玻璃管(其中装有细铁丝网)，F为干燥的广口瓶，烧杯G为尾气吸收装置。变式训练(1)A、B、G中各装有什么药品：A________，B________，G________。(2)分析A中生成的Cl2中可能含有哪些杂质气体？_______________________________________________________________________。(3)为什么A中生成的气体一定要经过C、D两个装置？______________________________________________________________________。(4)反应时E中的现象为_______________，生成的物质是________(填化学式)。(5)写出G和E中反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题主要考查的是实验操作，应熟练地掌握实验室安全知识及注意事项。由图可知，整套装置包括Cl2的发生、净化、与Fe粉的反应、收集和尾气吸收等几部分。由于浓盐酸易挥发，故生成的Cl2中必含有HCl和水蒸气等杂质，若不除去这些杂质，则会影响Cl2与Fe在高温下的反应，使生成物不纯。另外，FeCl3遇水极易水解变质，这一点将在以后学到。答案：(1)MnO2浓盐酸NaOH溶液(2)HCl和水蒸气(3)除去HCl和水蒸气，否则会影响Cl2与Fe在高温下的反应，使生成物不纯(4)有棕黄色烟FeCl3(5)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O,2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3