第一单元第一单元 氯、溴、碘及其化合物氯、溴、碘及其化合物 从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质专题二专题二 在众多的自然在众多的自然资源中，海水是十资源中，海水是十分重要的资源之一。分重要的资源之一。利用海水中富含的利用海水中富含的化学物质，如：化学物质，如：NaCl、MgCl2、NaBr、NaI等，能等，能获得非金属单质获得非金属单质Cl2、Br2、I2 。如何如何从海水中获得这些从海水中获得这些物质呢物质呢?浩浩瀚瀚的的大大海海，巨巨大大的的宝宝藏藏【问题思考问题思考】（1）每一立方千米的海水中含）每一立方千米的海水中含NaCl 4107，氯气又是重要的化工原料，氯气又是重要的化工原料，那么人类是如何从海水中提取氯化钠并那么人类是如何从海水中提取氯化钠并生产氯气的？生产氯气的？（2）工厂以氯化钠为原料生产氯气，）工厂以氯化钠为原料生产氯气，还能得到什么产品？还能得到什么产品？引海水渠引海水渠道的闸门道的闸门海面海面堤坝堤坝贮水池贮水池蒸发池蒸发池结晶池结晶池盐田示意图盐田示意图如何从海水中得到如何从海水中得到NaCl呢？呢？海水海水盐田盐田粗盐粗盐引入引入风吹风吹日晒日晒蒸发池蒸发池结晶池结晶池电解饱和食盐水电解饱和食盐水工工业上，是如何利用食上，是如何利用食盐去制去制备氯气？气？一、电解饱和食盐水反应原理实验现象实验现象结论结论（1）（2）（3）（4）铁棒和碳棒上通电后铁棒和碳棒上通电后有气泡产生有气泡产生通电后有气体物通电后有气体物质生成质生成将将铁棒铁棒上方收集到气上方收集到气体靠近火焰，有爆鸣体靠近火焰，有爆鸣声声有氢气生成有氢气生成碳棒上有黄绿色刺激碳棒上有黄绿色刺激性气味的气体产生，性气味的气体产生，能使湿润的淀粉碘化能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝钾试纸变蓝有氯气生成有氯气生成铁棒铁棒周围溶液变红色周围溶液变红色有碱性物质生成有碱性物质生成电解饱和食盐水反应原理：2H2O + 2NaCl = H2 + Cl2 + 2NaOH电解电解 人们把以电解食盐水为基础制取氯气、人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧碱烧碱(NaOH)等产品的工业称为等产品的工业称为“氯碱工业氯碱工业”.二、氯碱工业二、氯碱工业固体固体(加热加热)(一一) 制取氧气制取氧气KMnO42KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2固体、液体固体、液体(不加热不加热)(一一) 制取氧气制取氧气H2O2MnO22H2O2=2H2O+O2MnO2可可用用向向下下排排空空气气法法(二二) 制取氢气制取氢气固固+液液(不加热不加热)稀盐酸稀盐酸(稀硫酸稀硫酸)锌锌 粒粒Zn+2HCl=ZnCl2+H2(二二) 制取氢气制取氢气固固+液液(不加热不加热)稀盐酸稀盐酸(稀硫酸稀硫酸)锌锌 粒粒也也可可用用排排水水法法Zn+2HCl=ZnCl2+H2(三三) 制取二氧化碳制取二氧化碳固固+液液(不加热不加热)稀盐酸稀盐酸碳酸钙碳酸钙CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2气体气体发生装置生装置气体收集装置气体收集装置固体固体固体固体固体液体固体液体固体固体( (液体液体) )液体液体根据反应物的状态和根据反应物的状态和反应条件为思路选用反应条件为思路选用气体的发生装置。气体的发生装置。根据气体的水溶性根据气体的水溶性和对空气的相对密和对空气的相对密度及其化学性质来度及其化学性质来选用收集装置。选用收集装置。向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法排水法排水法氯气的生产历史氯气的生产历史舍勒【瑞典】舍勒【瑞典】公元公元17421742-1786 -1786 1772年瑞典化学家舍勒用软锰矿年瑞典化学家舍勒用软锰矿(主要为二氧化主要为二氧化锰锰)和浓盐酸作用，首先制得氯气：和浓盐酸作用，首先制得氯气：MnO24HCl(浓浓)=MnCl22H2OC12。 后来，法国化学家贝托雷巴氯化钠、软锰矿的后来，法国化学家贝托雷巴氯化钠、软锰矿的浓硫酸的混合物装入铅蒸馏器中，经加热也制得浓硫酸的混合物装入铅蒸馏器中，经加热也制得了氯气：了氯气：3NaCl+3H2SO4(浓浓)+MnO2=NaHSO4+MnSO4+Cl2 +2H2O 1868年迪肯和洪特分别用氯化铜作催化剂，在年迪肯和洪特分别用氯化铜作催化剂，在加热时，用空气中氧气来氧化氯化氢制取氯气，加热时，用空气中氧气来氧化氯化氢制取氯气，这种方法称为迪肯法这种方法称为迪肯法(又称地康法又称地康法)：4HCl+O2=2Cl2 +2H2O 1833年法拉第用电解法获得氯气：年法拉第用电解法获得氯气：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2CuCl2电解电解MnO2+4HCl(浓浓)= MnCl2+2H2O+Cl21、反应原理、反应原理 1.二氧化锰为难溶于水的黑色粉末。二氧化锰为难溶于水的黑色粉末。 2.稀盐酸与二氧化锰不反应。稀盐酸与二氧化锰不反应。 3.此反应必须加热此反应必须加热。注意注意注意注意氯气的实验室制法氯气的实验室制法固固+液液(加热加热)型型有关仪器的名称有关仪器的名称:铁架铁架台台(带铁圈、铁夹带铁圈、铁夹)、酒、酒精灯、石棉网、烧瓶、精灯、石棉网、烧瓶、双孔塞、分液漏斗、玻双孔塞、分液漏斗、玻璃导管。璃导管。组装时必须由下到上，组装时必须由下到上，从左到右。从左到右。2、发生装置、发生装置a. 向上排空气法向上排空气法b. 排饱和食盐水法排饱和食盐水法3、收集装置、收集装置4、尾气吸收、尾气吸收 氯气有毒，会污染空气，故用饱和氯气有毒，会污染空气，故用饱和氢氧化钠溶液吸收。氢氧化钠溶液吸收。饱和饱和NaOH Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O HCl气体气体水蒸气水蒸气饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸浓浓 H2SO4 饱和食盐水饱和食盐水5、净化装置、净化装置HCl气体气体水蒸气水蒸气饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸浓浓 H2SO4 饱和食盐水饱和食盐水5、净化装置、净化装置HCl气体气体水蒸气水蒸气饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸浓浓 H2SO4 饱和食盐水饱和食盐水5、净化装置、净化装置演示实验长颈漏斗应改成分液漏斗长颈漏斗应改成分液漏斗烧瓶下应垫石棉网烧瓶下应垫石棉网应用酒精灯加热应用酒精灯加热稀盐酸应改为浓盐酸稀盐酸应改为浓盐酸多余多余Cl2应通入应通入NaOH溶液中溶液中实实 验验 室室 制制 氯氯 气气 时时 有有 如如 下下 操操 作作 ， 操操 作作 顺顺 序序 正正 确确 的的 是是 （ ）连连接接好好装装置置，检检查查气气密密性性缓缓缓缓加加热热，加加快快反反应，使气体均匀逸出应，使气体均匀逸出在烧瓶中加入二氧化锰粉末在烧瓶中加入二氧化锰粉末往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中A B A B C D C D C问题讨论问题讨论1.1.为什么不能加强热？为什么不能加强热？答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气中有答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气中有大量的氯化氢杂质，另外也降低了大量的氯化氢杂质，另外也降低了HCl的利用率。的利用率。2.2.为什么用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，而一为什么用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，而一般不用石灰水？般不用石灰水？答：答：Ca(OH)2微溶于水，用微溶于水，用石灰水吸收效果不好。石灰水吸收效果不好。实验室氯气：实验室氯气：1、原料、原料2、原理、原理3、装置、装置4、收集方法、收集方法5、尾气吸收、尾气吸收MnO2(固体固体)浓盐酸浓盐酸(液体液体)略略向上排气法向上排气法NaOH溶液吸收溶液吸收小小小小 结结结结MnO2+4HCl(浓浓)= MnCl2+2H2O+Cl2 史料：第一次世界大战期间，德军与英、法军在比利时伊普尔对峙。德军动用了世界上第一支专业的毒气部队，5分钟释放了180吨毒气，使15000人中毒，三分之一的人死去。这是1915年4月22日发生的令人发指的事件。图为德军士兵正在投掷毒气弹图为德军士兵正在投掷毒气弹一一: :氯气的物理性质氯气的物理性质颜颜色色 状状态态 密密度度 气气味味 熔熔沸沸点点 溶溶解解性性黄绿黄绿色色气态气态刺激性刺激性气味气味比空比空气大气大较低较低可溶于可溶于水（水（1：2）二二. .氯气的化学性质氯气的化学性质氯的原子结构氯的原子结构 1 1、与金属的反应与金属的反应实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：点燃点燃点燃点燃点燃点燃铜丝燃烧，产生大量的铜丝燃烧，产生大量的棕黄色棕黄色的烟，溶于水的烟，溶于水得到得到蓝绿色蓝绿色的溶液的溶液Cu + Cl2 = CuCl2 2Na + Cl2 = 2NaCl (白色的烟白色的烟) 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3思考：思考：某同学用铜丝在灯焰上长时间加热在伸入某同学用铜丝在灯焰上长时间加热在伸入氯气中，未见到棕色烟生成，试分析其可氯气中，未见到棕色烟生成，试分析其可能原因能原因?2:2:与与H H2 2反应反应点燃点燃产生苍白色火焰；产生苍白色火焰；瓶口有白雾产生瓶口有白雾产生爆炸爆炸H2 + Cl2 = 2HCl思考思考: 可燃物质燃烧的条件有哪些？铜、氢气在可燃物质燃烧的条件有哪些？铜、氢气在氯气中的燃烧又说明了什么？氯气中的燃烧又说明了什么？ H2 +Cl2 =2HCl光照光照 实验操实验操作作干燥的红色纸干燥的红色纸片放入氯气瓶片放入氯气瓶潮湿的红色纸片潮湿的红色纸片放入氯气瓶放入氯气瓶实验现实验现象象实验结实验结论论 纸片由红变白纸片由红变白 红色纸片无变化红色纸片无变化 潮湿的氯气有潮湿的氯气有漂白性漂白性 干燥的氯气没干燥的氯气没有漂白性有漂白性3:3:与水的反应与水的反应 Cl2 + H2O =HCl + HClO（次氯酸）次氯酸）2HClO = 2HCl + O2 光照HClO性质性质: 弱酸性弱酸性 强氧化性强氧化性 不稳定性不稳定性思考思考: 新制的氯水的成分有哪些新制的氯水的成分有哪些? 完成下列表格：完成下列表格：类别类别状态状态粒子粒子漂白性漂白性氯气氯气液氯液氯新制新制氯水氯水 久置久置氯水氯水 气态气态液态液态液态液态Cl2分子分子 纯净物纯净物纯净物纯净物混合物混合物Cl2分子分子 无无无无有有H2O、 Cl2、HClOCl- -、 H+ +、 ClO- -混合物混合物 液态液态H2O、 Cl- -、 H+ +无无OH-OH-知识与能力训练知识与能力训练1 1、市场上销售的、市场上销售的“84”“84”消毒液，其商品标消毒液，其商品标识上注明：识上注明：本品为无色液体呈碱性，本品为无色液体呈碱性，使使用时应加水稀释，用时应加水稀释，可对餐具，衣物进行消可对餐具，衣物进行消毒可漂白浅色衣物。则其有效成分为：毒可漂白浅色衣物。则其有效成分为： A ClA Cl2 2 B B SOSO2 2 C NaClO D KMnOC NaClO D KMnO4 42 2、在在新新制制的的氯氯水水中中滴滴入入紫紫色色石石蕊蕊试试液液，则则溶液溶液( )( )A A、变成红色变成红色 B B、呈紫色呈紫色 C C、先变红后褪色先变红后褪色 D D、先变蓝后褪色先变蓝后褪色5、下列微粒或物质中化学性质最活泼的是：（、下列微粒或物质中化学性质最活泼的是：（ ） A、氯离子氯离子 B、氯原子氯原子 C、氯分子氯分子 D、液氯液氯 7、下列说法正确的是：、下列说法正确的是：( ) A:Cl-的半径比的半径比Cl的半径大的半径大 B:Cl2有毒，有毒，Cl-也有毒也有毒 C:Cl和和Cl-的的 化学性质一样化学性质一样 D:Cl2和和Cl-都是黄绿色都是黄绿色6、不能用氯气跟金属单质直接化合制取的物质是（）、不能用氯气跟金属单质直接化合制取的物质是（）A、AlCl3 B、FeCl3 C、CuCl2 D、FeCl2 再见