第二节第二节 富集在海水中的元素富集在海水中的元素 氯氯湖南广益卫星远程学校 高一年级第一学年第一学期高一年级高一年级 化学化学 第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物授课者授课者 罗爱斌罗爱斌海水晒盐重重庆庆氯氯气气泄泄漏漏事件一、活泼的黄绿色气体一、活泼的黄绿色气体氯气氯气 舍勒发现氯气是在舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在年，当时他正在研究软锰矿研究软锰矿(二氧化锰二氧化锰)，当他使软锰矿与浓，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感使舍勒感到极为难受，但是当他确信自己制得了一种到极为难受，但是当他确信自己制得了一种新气体后新气体后,他又感到一种由衷地快乐。他又感到一种由衷地快乐。 直到直到1810年，戴维经过大量实验研究，年，戴维经过大量实验研究，确认这种气体是由一种化学新元素组成的。确认这种气体是由一种化学新元素组成的。（从（从1774年舍勒发现氯气以后，到年舍勒发现氯气以后，到1810年年,许多科学家先后对这许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直被当作一种化合物。种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直被当作一种化合物。）他将这种元素命名为）他将这种元素命名为chlorine，这个名称来自希腊文，有，这个名称来自希腊文，有绿绿色色的意思。我国早年的译文将其译作的意思。我国早年的译文将其译作绿气绿气,后改为氯气。后改为氯气。1.1.你从这一史实得到什么启示？你从这一史实得到什么启示？ 2. 2. 写出舍勒发现氯气的化学反应方程式。写出舍勒发现氯气的化学反应方程式。3. 3. 根据史料，总结出氯气有哪些物理性质。根据史料，总结出氯气有哪些物理性质。MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O任何事物都有两面性；正确使用化学物质任何事物都有两面性；正确使用化学物质和化学技术至关重要；科学发展具有局限和化学技术至关重要；科学发展具有局限性，科学和技术是在实践和探索中不断发性，科学和技术是在实践和探索中不断发展进步的。展进步的。现象现象:白色粉末，加水结白色粉末，加水结块变成晶体；放热块变成晶体；放热振荡时间长时可溶解振荡时间长时可溶解固体量减少固体量减少1 1、氯气的物理性质、氯气的物理性质（1 1）氯气是黄绿色有强烈刺激性气味的有）氯气是黄绿色有强烈刺激性气味的有毒气体毒气体（2 2）氯气可溶于水，其水溶液呈浅黄绿色）氯气可溶于水，其水溶液呈浅黄绿色（常温常压，（常温常压，1 1体积水可溶解体积水可溶解2 2体积氯气）体积氯气）（3 3）密度比空气大）密度比空气大（4 4）易液化）易液化2 2、氯的原子结构、氯的原子结构得电子能力强，通常显得电子能力强，通常显-1-1价价结构：结构：Cl +17 2 8 7 3 3、氯气的化学性质、氯气的化学性质（氧化剂，强氧化性）（氧化剂，强氧化性）（1 1）、氯气与金属反应）、氯气与金属反应2Na+Cl2 2NaCl点燃Cu+Cl2 CuCl2 点燃点燃2Fe+3Cl2 2FeCl3ClCl2 2有很强的氧化性，能与多数金属反应生有很强的氧化性，能与多数金属反应生成相应的金属氯化物，尤其要注意的是：成相应的金属氯化物，尤其要注意的是：它和变价金属反应时，生成高价的金属氯它和变价金属反应时，生成高价的金属氯化物，如：化物，如：CuClCuCl2 2、FeClFeCl3 3 （2 2）、氯气与氢气反应（实验）、氯气与氢气反应（实验4-34-3）H2+Cl2 2HCl点燃点燃现象：安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾现象：安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾现象：爆炸，瓶口有白雾现象：爆炸，瓶口有白雾H2+Cl2 2HCl光照光照燃烧：任何发光发热的剧烈的化学反应。燃烧：任何发光发热的剧烈的化学反应。 实验实验 将有色布条放入盛有将有色布条放入盛有1/31/3容积新制氯容积新制氯水的广口瓶中，盖上玻璃片。水的广口瓶中，盖上玻璃片。将有色布条放入盛满干燥氯气的集气瓶中，将有色布条放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。盖上玻璃片。（3 3）、氯气与水的反应）、氯气与水的反应Cl2 + H2O HCl + HClO既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂 2HClO = 2HCl + O2光照光照关于次氯酸（关于次氯酸（HClOHClO）的性质）的性质一元弱酸（酸性比碳酸还弱）一元弱酸（酸性比碳酸还弱）强氧化性（杀菌、消毒）强氧化性（杀菌、消毒）漂白性漂白性不稳定易分解不稳定易分解Cl2+H2O=HClO+HCl新制氯水的成分新制氯水的成分: H+, Cl-，HClO，ClO-Cl2, H2O，OH-（少量）（少量）久置氯水的成分久置氯水的成分H H+ +, Cl, Cl- -， H H2 2O O，OHOH- -（少量）（少量）氯水的保存：棕色试剂瓶避光放置氯水的保存：棕色试剂瓶避光放置 实验探究实验探究 向氯水中分别加入（向氯水中分别加入（1 1）紫色）紫色石蕊试液（石蕊试液（2 2）酸化的硝酸银（）酸化的硝酸银（3 3）ZnZn或或NaNa2 2COCO3 3粉末，观察现象。粉末，观察现象。 加入试剂加入试剂 现象现象（1 1）加紫色石蕊试液。加紫色石蕊试液。（2 2）加酸化的硝酸银溶液加酸化的硝酸银溶液（3 3）加加NaNa2 2COCO3 3粉末粉末石蕊试液先石蕊试液先变红后褪色变红后褪色生成了白色生成了白色沉淀沉淀有气体产生有气体产生与碱的反应与碱的反应Cl2 + H2O = HCl + HClOHCl+NaOH= NaCl + H2OHClO+NaOH=NaClO+ H2O+）Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O与与NaOH反应反应漂漂白白液液主要成分主要成分：NaClNaCl和和NaClONaClO有效成分有效成分：NaClONaClO制法制法：ClCl2 2与与NaOHNaOH溶液溶液作用作用漂白原理漂白原理：次氯酸盐与酸发生复分解反应释次氯酸盐与酸发生复分解反应释 放出放出HClOHClO而起漂白作用。而起漂白作用。NaClO+HCl=NaCl+HClONaClO+HCl=NaCl+HClO2NaClO+CO2NaClO+CO2 2+H+H2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3 +2HClO+2HClO2Cl22Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂漂白白粉粉主要成分主要成分：CaCl2和和Ca(ClO)2有效成分有效成分：Ca(ClO)2制法制法：Cl2与消石灰作用与消石灰作用漂白原理漂白原理：次氯酸盐与酸发生复分解反应释次氯酸盐与酸发生复分解反应释 放出放出HClO而起漂白作用。而起漂白作用。Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3 +2HClO 与与Ca(OH)2反应反应漂白液、漂白粉和漂粉精的应用：漂白液、漂白粉和漂粉精的应用：（1）漂白棉、麻、纸张。）漂白棉、麻、纸张。（2）消毒游泳池等。）消毒游泳池等。4.4.氯气在化学工业中的应用氯气在化学工业中的应用（3）处理工业废水，将具有还原性的有）处理工业废水，将具有还原性的有毒物质硫化氢、氰化物等氧化成无毒物。毒物质硫化氢、氰化物等氧化成无毒物。（1）SiCl4、GeCl4、TiCl4分别是分别是制取制取高纯硅、锗（半导体）和金属钛的重要高纯硅、锗（半导体）和金属钛的重要中间物质；中间物质；（2）合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、）合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料；染料和药品的重要原料；氯气的毒性氯气的毒性: :氯气是一种有毒气体，被列为氯气是一种有毒气体，被列为“毒毒气气”之列，主要是损伤人的喉黏膜和之列，主要是损伤人的喉黏膜和肺，严重时可窒息致死因此，使用肺，严重时可窒息致死因此，使用氯气时要十分注意安全氯气时要十分注意安全二、氯离子二、氯离子( (ClCl- -) )的检验的检验实验步骤：实验步骤：在在5 5支试管中分别加入支试管中分别加入2mL2mL稀盐酸、稀盐酸、NaClNaCl溶液、溶液、NaNa2 2COCO3 3溶液、自来水、蒸馏溶液、自来水、蒸馏水水; ;分别滴入分别滴入5 5滴滴AgNOAgNO3 3溶液，观察现象溶液，观察现象; ;再分别滴入再分别滴入2mL2mL稀硝酸，观察现象。稀硝酸，观察现象。根据自己所观察到的现象，填写表格。根据自己所观察到的现象，填写表格。实验现象实验现象解释或离子方程式解释或离子方程式加入加入AgNOAgNO3 3溶液溶液后后加入加入稀硝酸后稀硝酸后稀盐酸稀盐酸NaClNaCl溶溶液液NaNa2 2COCO3 3溶溶液液自来水自来水蒸馏水蒸馏水 白色沉淀白色沉淀 白色沉淀白色沉淀 沉淀消失，沉淀消失，有气泡生成有气泡生成沉淀不消失沉淀不消失沉淀不消失沉淀不消失Cl- + Ag+ =AgClCO32- +2Ag+ =Ag2CO3Cl- + Ag+ =AgClCl- + Ag+ =AgCl 白色沉淀白色沉淀 沉淀不消失沉淀不消失Ag2CO3+2H+=2Ag+CO2 + H2O 白色沉淀白色沉淀 无现象无现象无现象无现象检验检验Cl-时，为什么滴加时，为什么滴加AgNO3溶液后还要再加稀硝酸呢？溶液后还要再加稀硝酸呢？思考：思考：原因：原因： AgNO3溶液除可以与溶液除可以与Cl-形成形成AgCl白色沉淀外，还可以与白色沉淀外，还可以与CO32-形成形成Ag2CO3白色沉淀，但白色沉淀，但AgCl不与稀硝酸不与稀硝酸反应反应; Ag2CO3可与稀硝酸反应，沉淀可与稀硝酸反应，沉淀溶解。溶解。成盐元素成盐元素 卤素卤素在在元素周期表元素周期表中，与氯元素处于中，与氯元素处于同一纵行同一纵行-第第A族的元素还有氟族的元素还有氟（F）、溴（）、溴（Br）、碘（）、碘（）、砹）、砹（At，人工合成元素，人工合成元素）。）。科学视野科学视野氟原子氟原子氯原子氯原子溴原子溴原子碘原子碘原子最外层电子都有最外层电子都有7 7个电子个电子, ,易得到一个电子易得到一个电子; ;都能与都能与NaNa、K K、CaCa、MgMg等金属化合生成盐，等金属化合生成盐，所以统称为卤素（成盐元素之意）。所以统称为卤素（成盐元素之意）。都是典型的非金属元素都是典型的非金属元素; ;氯是这一族中的代表性元素，氟、溴、碘的单氯是这一族中的代表性元素，氟、溴、碘的单质质-F2、Br2、2、的化学性质与、的化学性质与Cl2相似。相似。1.与金属反应与金属反应 2.与非金属反应与非金属反应3. 与水反应与水反应4. 与碱溶液反应与碱溶液反应一、卤素单质的化学性质：一、卤素单质的化学性质：二、卤素单质氧化性的比较：二、卤素单质氧化性的比较：随元素原子核电荷数的增大，原子半径增随元素原子核电荷数的增大，原子半径增大，得电子能力减弱，故氧化性减弱。大，得电子能力减弱，故氧化性减弱。结论氧化性：结论氧化性：F F2 2ClCl2 2BrBr2 2II2 2氟原子氟原子氯原子氯原子溴原子溴原子碘原子碘原子三、卤素单质及其化合物的用途三、卤素单质及其化合物的用途1.1.碘单质（碘单质（2 2）被用于制作碘酊）被用于制作碘酊（别名：碘酒）（别名：碘酒）用于一般皮肤消毒和用于一般皮肤消毒和手术前手术局部皮肤的手术前手术局部皮肤的消毒消毒 。2.溴化银（溴化银（AgBr）被用于制作感光胶卷）被用于制作感光胶卷和变色玻璃和变色玻璃感光胶卷感光胶卷暗红色暗红色 无色透明晶体无色透明晶体 黑色小颗粒黑色小颗粒 2AgBr光照光照CuO 变色眼镜变色眼镜变色眼镜变色眼镜2AgBr2 原理：原理：3.3.碘化银碘化银（AgAg）被用于人工降被用于人工降雨雨