《富集在海水中的元素-氯》

第四章非金屬及其化合物

第二節(jié)《富集在海水中的元素---氯

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教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力（1）了解氯氣的物理性質(zhì)：色、味、態(tài)、水溶性、毒性

（2）掌握氯氣的部分化學(xué)性質(zhì)

（3）掌握氯水中的存在的微粒和性質(zhì)

（4）掌握次氯酸的不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化劑，理解它漂白的原理（5）了解氯氣與堿的反應(yīng)，認(rèn)識(shí)日常使用的漂白粉、漂白劑的主要成分；（6）了解氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法；掌握氯離子的檢驗(yàn)方法；簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)鹵素的性質(zhì)。〖教學(xué)重點(diǎn)〗：氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣與堿的反應(yīng)、氯離子的檢驗(yàn)方法〖教學(xué)難點(diǎn)〗：氯氣與水的反應(yīng)氯氣與堿的反應(yīng)

海洋是一個(gè)重要的資源寶庫(kù)，大約有80多種元素蘊(yùn)藏在湛藍(lán)的海水里,據(jù)推測(cè)，海洋中含鹽3%，主要為NaCl，此外因還有MgCl2、MgSO4等鹽類，致使海水既咸又苦，不能直接飲用。所以說(shuō)，海洋是包括NaCl在內(nèi)的巨大的資源寶庫(kù)。如果將海洋中的鹽全部提取出來(lái)，鋪在地球的陸地上，可使陸地平均升高150m。在地殼中氯的含量為0.031%，大部分氯以氯化物的形式存在于表面積為36100萬(wàn)平方公里的海洋里，其總量約為30000萬(wàn)億噸.

氯是人體所必須的宏量元素之一。人體中氯的含量一般為0.12%，這它主要存在于細(xì)胞外液中。缺少了它，人體機(jī)能就會(huì)失調(diào)。我們每天都需要食用食鹽（主要成分為氯化鈉），原因之一就是要滿足人體對(duì)氯元素的需要。4.2021.8484.24121.92132.6MgBr2

、MgCO3及其他NaClMgCl2MgSO4KCl青島海水苦鹵中每升所含各主要成分物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系圖長(zhǎng)蘆鹽場(chǎng)我國(guó)海鹽產(chǎn)量最大的鹽場(chǎng)，主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸，其中以塘沽鹽場(chǎng)規(guī)模最大，年產(chǎn)鹽119萬(wàn)噸。

以NaCl為主要成分的食鹽，至今仍是人類惟一必須的食用鹽。

（一）氯原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

典型非金屬性Cl得e-Cl-一、活潑的黃綠色氣體——氯氣原子結(jié)構(gòu)：

＋17287強(qiáng)氧化性＋111

8

2

ClNaNaNa+典型的金屬性強(qiáng)還原性

自然界無(wú)游離態(tài)的鈉（金屬鈉——強(qiáng)還原性）

自然界無(wú)游離態(tài)的氯

（氯氣——強(qiáng)氧化性）

氯氣的發(fā)現(xiàn)應(yīng)歸功于瑞典化學(xué)家舍勒。舍勒是18世紀(jì)中后期歐洲的一位相當(dāng)出名的科學(xué)家，他從少年時(shí)代起就在藥房當(dāng)學(xué)徒，迷戀實(shí)驗(yàn)室工作。在儀器、設(shè)備簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室里他做了大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，涉及內(nèi)容非常廣泛,發(fā)明也非常多，他以其短暫而勤奮的一生，對(duì)化學(xué)做出了突出的貢獻(xiàn)，贏得了人們的尊敬。舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣是在1774年，當(dāng)時(shí)他正在研究軟錳礦(二氧化錳)，當(dāng)他使軟錳礦與濃鹽酸混合并加熱時(shí)，產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體，這種氣體的強(qiáng)烈的刺激性氣味使舍勒感到極為難受，但是當(dāng)他確信自己制得了一種新氣體后,他又感到一種由衷的快樂(lè)。

舍勒制備出氯氣以后，把它溶解在水里，發(fā)現(xiàn)這種水溶液對(duì)紙張、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他還發(fā)現(xiàn)氯氣能與金發(fā)生反應(yīng)。直到1810年，戴維經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究，才確認(rèn)這種氣體是由一種化學(xué)元素組成，能和金屬氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。從1774年舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣以后，到1810年,許多科學(xué)家先后對(duì)這種氣體的性質(zhì)進(jìn)行了研究。這期間，氯氣一直被當(dāng)作一種化合物。他將這種元素命名為chlorine，這個(gè)名稱來(lái)自希臘文，有“綠色”的意思。我國(guó)早年的譯文將其譯作“綠氣”,后改為氯氣。

在實(shí)驗(yàn)室里，氯氣可以用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)來(lái)制取制法原理氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃)==MnCl2+2H2O+Cl2↑

請(qǐng)用雙線橋法標(biāo)出電子的轉(zhuǎn)移,得失以及化合價(jià)的升降1.是氧化劑,是還原劑

2.濃鹽酸表現(xiàn)出性和性3.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為MnO2+4HCl(濃)==MnCl2+2H2O+Cl2↑

請(qǐng)改寫成離子方程式注：

1.MnO2為難溶于水的黑色固體

2.稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)

3.反應(yīng)要加熱。MnO2+4H++2Cl-==Mn2++Cl2↑+2H2O物理性質(zhì)顏色毒性氣味熔沸點(diǎn)看不能嘗聞測(cè)水溶性密度物理性質(zhì)：顏色、狀態(tài)、氣味、熔點(diǎn)沸點(diǎn)、溶解性揮發(fā)性、硬度密度……化學(xué)性質(zhì)：酸堿性、氧化還原性、穩(wěn)定性……氯氣有毒想一想怎樣聞氯氣（三）氯氣的性質(zhì)1.物理性質(zhì)(1)氯氣是黃綠色(2)有刺激性氣味，有毒的氣體(3)易液化(4)密度比空氣大(5)能溶于水（1體積水可溶解2體積氯氣）

氨氣：1：700HCl:1:500——向上排空氣法收集不能用排水法收集，可用排飽和食鹽水法收集聞氯氣的方法是：用手輕輕地在瓶口扇動(dòng)，僅使極少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔。

注意:

這是聞各種氣體氣味的方法。

若有氯氣泄漏,周圍的人往高處走還是往低處走?

應(yīng)順風(fēng)走還是逆風(fēng)走?現(xiàn)象鈉與氯氣反應(yīng)劇烈燃燒，火焰呈————色，生成————晶體2Na+Cl2

===2NaCl點(diǎn)燃白色黃(1)氯氣與金屬反應(yīng)2.化學(xué)性質(zhì)氯氣與銅反應(yīng)銅絲在氯氣里劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙，產(chǎn)物溶于水后，溶液呈藍(lán)綠色。Cu+Cl2

===CuCl2點(diǎn)燃現(xiàn)象鐵與氯氣反應(yīng)現(xiàn)象鐵絲劇烈燃燒，產(chǎn)生—————色的————2Fe+3Cl2

===2FeCl3點(diǎn)燃反應(yīng)規(guī)律：生成高價(jià)金屬的氯化物棕褐煙失去2e-Cu+Cl2

=

CuCl2點(diǎn)燃得到2×e-還原劑Cu氧化劑Cl22Fe+3Cl2=2FeCl3點(diǎn)燃失去2×3e-得到6×e-(氧化劑：Cl2

還原劑：Fe）反應(yīng)的化學(xué)方程式1.2Na＋Cl22NaCl2.2Fe＋3Cl22FeCl3點(diǎn)燃3.Cu＋Cl2CuCl2點(diǎn)燃2e－6e－2e－氧化劑：Cl2氧化劑：Cl2氧化劑：Cl2變價(jià)金屬與Cl2反應(yīng)，生成高價(jià)氯化物2.怎樣制取FeCl2?

1.下列化合物中，不能由氯氣和相應(yīng)的金屬直接反應(yīng)來(lái)制取的是A.FeCl3B.CaCl2C.FeCl2D.KClFe+2HClFeCl2+H2↑（C）隨堂測(cè)試H2+Cl2===2HCl點(diǎn)燃或光照純凈的氫氣在氯氣中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，放出大量的熱，瓶口有大量白霧產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

一定條件（點(diǎn)燃或光照）下氯氣能與氫氣反應(yīng)氫氣和氯氣的混合氣體光照或點(diǎn)燃后發(fā)生爆炸。(2)氯氣與非金屬反應(yīng)思考與交流通過(guò)H2在Cl2中燃燒的實(shí)驗(yàn),你對(duì)燃燒的條件及其本質(zhì)有什么新的認(rèn)識(shí)?燃燒：燃燒不一定要有氧氣參加，燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。任何發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)叫做燃燒。氯氣還可以跟磷單質(zhì)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生白色的煙霧。辨析：煙和霧有何區(qū)別？煙——固體小顆粒分散在氣體中形成霧——液體小液滴分散在氣體中形成PCl3是液體，PCl5是固體，所以既有煙又有霧2P+3Cl2=2PCl3點(diǎn)燃2P+5Cl2

=2PCl5思考１:同學(xué)們打開自來(lái)水時(shí),有沒(méi)有聞到一股氣味呢?為什么會(huì)有這種氣味,其中放了什么呢?什么叫氯水?250C時(shí),一體積水可以溶解多少體積的氯氣?氯氣的水溶液叫氯水。請(qǐng)仔細(xì)觀察，并根據(jù)已學(xué)的知識(shí)推測(cè)氯水中可能含有的分子和離子？氯水要怎么證明呢？？氯水檢驗(yàn)Cl-離子的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：往氯水中滴加AgNO3溶液和稀HNO3溶液,如果有白色渾濁或沉淀出現(xiàn)，則說(shuō)明氯水中含有Cl-離子。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有白色的渾濁出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氯水中含有Cl-離子另一種方法：用酸堿指示劑檢驗(yàn)H+用的是紫色石蕊試液請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)證明那么H+怎么檢驗(yàn)?zāi)兀恳环N方法：用Na2CO3或NaHCO3

（實(shí)驗(yàn)證明）氯水將氯水加入紫色石蕊試液中，如紫色石蕊試液變紅，則說(shuō)明氯水中含有H+離子。檢驗(yàn)H+離子的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：紫色石蕊試液先變紅，后馬上褪色。先變紅說(shuō)明氯水中含有H+，后褪色說(shuō)明在氯水中存在著具有漂白性的物質(zhì)。氯水想一想思考：該漂白性物質(zhì)是Cl2本身，還是Cl2與H2O反應(yīng)的生成的新物質(zhì)？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)之。氯水漂白性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：1.在干燥的氯氣瓶中放入一干燥的有色紙條。2.在干燥的氯氣瓶中放入一濕潤(rùn)的有色紙條。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：干燥的有色紙條未褪色，而濕潤(rùn)的有色紙條褪色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：具有漂白性的物質(zhì)不是Cl2本身，而是Cl2與H2O反應(yīng)的生成物。自來(lái)水廠用氯氣殺菌，消毒，聞到的刺激性氣味是余氯的氣味Cl2

＋H2O

＝HCl＋HClO

溶于水中的部分Cl2與水反應(yīng)

1體積的水能溶解2體積的Cl2

Cl2能溶于水次氯酸Cl2

＋H2O

＝HCl＋HClO做氧化劑，做還原劑Cl2既是氧化劑，又是還原劑Cl2

Cl2

Cl2

＋H2O

＝HCl＋HClO請(qǐng)將其改寫成離子方程式Cl2

＋H2O＝2H++2Cl-+O2-Cl2

＋H2O＝2H++Cl-+ClO-Cl2

＋H2O＝H++Cl-+HClO次氯酸的性質(zhì)：3.強(qiáng)氧化性漂白作用1.弱酸性2.不穩(wěn)定易分解光照2HClO2HCl＋O2↑

可用于自來(lái)水的殺菌、消毒，可用做漂白劑。酸性：H2CO3>HClO用于游泳池的消毒液氯與氯水的區(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(wú)酸性和漂白性有酸性，強(qiáng)氧化性，能漂白，消毒，光照時(shí)HClO分解久置只有Cl2實(shí)驗(yàn)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總結(jié)：次氯酸HClO（1）、不穩(wěn)定性（2）、強(qiáng)氧化性（3）、弱酸性光照2HClO2HCl+O2↑HClO可用于漂白、殺菌、消毒HClO是弱電解質(zhì)總結(jié)：液氯、氯水、鹽酸的比較液氯：液態(tài)的氯氣。組成微粒：Cl2，純凈物，黃綠色。氯水：組成微粒：3分3離，混合物，淺黃綠色鹽酸：組成微粒：H2O、H+、

Cl-，混合物，無(wú)色。濃鹽酸MnO2制氯氣的反應(yīng)裝置除HCl除H2O收集Cl2吸收尾氣中Cl2隨堂練習(xí)：１.自來(lái)水可以用氯氣消毒，如果實(shí)驗(yàn)室中無(wú)蒸餾水，可以用自來(lái)水配某些急需的藥品，但有些藥品若用自來(lái)水配制，則會(huì)明顯導(dǎo)致藥品變質(zhì)．下列哪些藥品不能用自來(lái)水配制：Ａ.Na2SO4B.NaClC.AgNO3D.AlCl3C2.下列關(guān)于氯水的敘述中正確的是Ａ.新制氯水中只含有Cl2和H2O分子Ｂ.新制的氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色．Ｃ.光照氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2Ｄ.氯水放置數(shù)天后，酸性增強(qiáng)．BD［討論］若你的周圍不幸發(fā)生氯氣泄漏事故，你該怎樣處理？Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O4、與堿反應(yīng)練習(xí)：寫出氯氣與燒堿反應(yīng)的方程式次氯酸鈉防毒的方法與途徑：用堿液吸收得1e-,被還原失1e-,被氧化

寫出Cl2與燒堿反應(yīng)的方程式Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O

標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目e-

改寫成離子方程式Cl2＋2OH-＝Cl-＋ClO-＋H2O

該反應(yīng)用于制漂白液

有效成分：NaClO漂白精［練習(xí)］寫出氯氣被石灰水吸收的反應(yīng)方程式1789年，英國(guó)化學(xué)家臺(tái)奈特就是把Cl2通入石灰乳中制成了漂白粉，將HClO的漂白性從實(shí)驗(yàn)室?guī)нM(jìn)了“尋常百姓家”。2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

有效成分漂粉精漂白粉

漂粉精的漂白原理：Ca(ClO)2

該反應(yīng)可證明H2CO3

—CaCO3↓＋2HClO

H2CO3HClO酸性：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O—3.氯氣的用途（3）處理工業(yè)廢水，將具有還原性的有毒物質(zhì)硫化氫、氰化物等氧化成無(wú)毒物。（1）SiCl4、GeCl4、TiCl4分別是制取高純硅、鍺（半導(dǎo)體）和金屬鈦的重要中間物質(zhì)；（2）合成塑料、橡膠、人造纖維、農(nóng)藥、染料和藥品的重要原料；

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或離子方程式加入AgNO3溶液后加入稀硝酸后稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液自來(lái)水蒸餾水

白色沉淀

白色沉淀

沉淀消失，有氣泡生成沉淀不消失沉淀不消失Cl-+Ag+=AgCl↓CO32-+2Ag+=Ag2CO3↓Cl-+Ag+=AgCl↓Cl-+Ag+=AgCl↓

白色沉淀

沉淀不消失Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O

白色沉淀

無(wú)現(xiàn)象無(wú)現(xiàn)象二、氯離子(Cl-)的檢驗(yàn)

檢驗(yàn)Cl-時(shí)，為什么滴加AgNO3

溶液后還要再加稀硝酸呢？因?yàn)锳gNO3溶液除可以與Cl-形成AgCl白色沉淀外，還可以與CO32-形成Ag2CO3白色沉淀，但AgCl不與稀硝酸反應(yīng);而Ag2CO3可與稀硝酸反應(yīng)，沉淀可溶解。氯離子檢驗(yàn)的一般步驟：[小結(jié)]

②待測(cè)液加稀硝酸加硝酸銀溶液白色沉淀

①待測(cè)