氯与氯的化合物课件.ppt

1、第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯（一）氯（一）一、氯元素的存在：一、氯元素的存在：主要以主要以Cl-的形式存在于海水中。自然界只有化合态的形式存在于海水中。自然界只有化合态的氯，无游离态的氯的氯，无游离态的氯 材料一、第一次世界大战期间，德国军队在与英材料一、第一次世界大战期间，德国军队在与英法联军作战中，首次使用氯气攻击对方，开了战法联军作战中，首次使用氯气攻击对方，开了战争史上使用化学武器的先例。争史上使用化学武器的先例。材料二、材料二、2019年年4 月月15日晚，重庆市江北区天原化日晚，重庆市江北区天原化工总厂发生氯气泄露事件，消防人

2、员采用消防用水工总厂发生氯气泄露事件，消防人员采用消防用水与碱液在外围与碱液在外围50米处形成两道水幕进行稀释。米处形成两道水幕进行稀释。有关氯气的报道：有关氯气的报道：重庆市江北区天原化工总厂发生氯气泄露事件重庆市江北区天原化工总厂发生氯气泄露事件材料三、材料三、1774年，瑞典化学家年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿的过程中，舍勒在研究软锰矿的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生将它与浓盐酸混合加热，产生一种黄绿色的气体，它有强烈一种黄绿色的气体，它有强烈的刺激性气味。从而发现氯气，的刺激性气味。从而发现氯气，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

3、自希腊文，有“绿绿色色”的意思。我国早的意思。我国早年译文将其译成年译文将其译成“绿气绿气”，后，后改为氯气。改为氯气。舍勒舍勒(17421786)瑞典化学家瑞典化学家二、氯原子的结构二、氯原子的结构氯原子结构：氯原子结构：17 2 8 7 Cl-结构：结构：17 2 8 8 思考：思考：1、氯气单质可能有的化学性质？、氯气单质可能有的化学性质？2、氯原子与氯离子在结构上有什么不同，、氯原子与氯离子在结构上有什么不同，推测性质上可以有什么区别？推测性质上可以有什么区别？3、怎样由含氯离子的化合物来制取氯气？、怎样由含氯离子的化合物来制取氯气？三、氯气的实验室制法三、氯气的实验室制法1、制取的原

4、理：、制取的原理：MnO2+4HCl（浓）（浓）=MnCl2+2H2O+Cl2 氧化剂氧化剂还原产物还原产物还原剂还原剂氧化产物氧化产物思考：思考：1、参加反应的盐酸是不是都作了还原剂？、参加反应的盐酸是不是都作了还原剂？2、随着反应的进行盐酸浓度发生了怎样的变化？、随着反应的进行盐酸浓度发生了怎样的变化？3、用含、用含0.032molHCl的浓盐酸与足量的二氧化锰固的浓盐酸与足量的二氧化锰固体反应，产生的氯气的物质的量等于体反应，产生的氯气的物质的量等于0.01mol吗？吗？3、收集装置：、收集装置：4、尾气处理：、尾气处理：2、气体发生装置：、气体发生装置：固、液加热固、液加热向上排气法（

5、或排饱和食盐水法）向上排气法（或排饱和食盐水法）碱液（碱液（NaOH)吸收吸收三、氯气的物理性质三、氯气的物理性质1、氯气是黄绿色、氯气是黄绿色2、有刺激性气味，有毒的气体、有刺激性气味，有毒的气体3、易液化，密度比空气大、易液化，密度比空气大4、能溶于水（、能溶于水（1体积水可溶解体积水可溶解2体积氯气）体积氯气）实验实验1：展示一试管氯气，闻氯气气味，将其：展示一试管氯气，闻氯气气味，将其倒立于一盛满水的水槽中观察现象？倒立于一盛满水的水槽中观察现象？氯气的毒性氯气的毒性 氯气主要通过呼吸道侵入人体，氯气对上呼吸道黏膜会造成有害的影响，造成呼吸困难，所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。

6、症状重时，会发生肺水肿，使循环作用困难而致死亡。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻 正确的闻气正确的闻气味的方法：味的方法：用手轻轻地在瓶口扇动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔用手轻轻地在瓶口扇动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔四、氯气的化学性质四、氯气的化学性质氯气与铜反应氯气与铜反应铜丝在氯气里剧烈燃烧，产生棕黄色的铜丝在氯气里剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，产物溶于水后，溶液呈蓝绿色。烟，产物溶于水后，溶液呈蓝绿色。Cu +Cl2 =CuCl2点燃点燃铁与氯气反应铁与氯气反应铁丝剧烈燃烧，产生棕色的烟铁丝剧烈燃烧，产生棕色的烟钠与氯气反应钠与氯气反应剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成白色晶体剧烈

7、燃烧，火焰呈黄色，生成白色晶体2Na +Cl2 =2 NaCl点燃点燃2Fe +3 Cl2 =2 FeCl3点燃点燃反应规律：生成高价金属的氯化物反应规律：生成高价金属的氯化物1、氯气与金属反应、氯气与金属反应2、氯气与非金属反应、氯气与非金属反应H2 +Cl2 =2HCl点燃点燃或光照或光照l纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，放出大量的热，瓶口有大量白雾产生。焰，放出大量的热，瓶口有大量白雾产生。一定条件（点燃或光照）下一定条件（点燃或光照）下氯气能与氢气反应氯气能与氢气反应l氢气和氯气的混合气体氢气和氯气的混合气体 光照或点燃后发生爆炸

8、。光照或点燃后发生爆炸。思考：通过思考：通过H2在在Cl2中燃烧的实验中燃烧的实验,你对燃烧的条件及你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识其本质有什么新的认识?l燃烧：任何发光发热的剧烈的化学反应叫做燃烧。燃燃烧：任何发光发热的剧烈的化学反应叫做燃烧。燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应。烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应。实验证明，在一定条件下，实验证明，在一定条件下，Cl2还能与碳等非金属直接化合。还能与碳等非金属直接化合。第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯（二）氯（二）五、氯气的化学性质五、氯气的化学性质3、氯气与水

9、反应、氯气与水反应次氯酸的性质：次氯酸的性质：（3）强氧化性）强氧化性 漂白作用漂白作用（1）弱酸性）弱酸性Cl2+H2O HCl+HClO（2）不稳定易分解）不稳定易分解光照光照2HClO 2HClO2 可用于自来水的杀菌、消毒，可用可用于自来水的杀菌、消毒，可用做漂白剂。做漂白剂。酸性：酸性：H2CO3 HClO实验现象结论有色纸条放入氯水中有色纸条放入干燥的氯气中氯水的漂白作用的原理氯水的漂白作用的原理有色纸有色纸条褪色条褪色有色纸条有色纸条不褪色不褪色氯水中有能使有色氯水中有能使有色纸条褪色的物质纸条褪色的物质干燥的氯气不能使干燥的氯气不能使有色纸条褪色有色纸条褪色氯水中使有色纸条褪色

10、的物质是次氯酸不是氯气，氯水中使有色纸条褪色的物质是次氯酸不是氯气，褪色的原理来自于次氯酸的强氧化性褪色的原理来自于次氯酸的强氧化性液氯与氯水的区别？新制氯水与久置氯水的区别？液氯与氯水的区别？新制氯水与久置氯水的区别？液氯液氯氯水氯水分分类类成成分分性性质质纯净物纯净物混合物混合物分子：分子：离子：离子：Cl2，HClO，H2OH+，Cl，ClO，OH-分子：分子：H2O离子：离子：H+，Cl新制新制有氧化性，无有氧化性，无酸性和漂白性酸性和漂白性有酸性，强氧化性，有酸性，强氧化性，能漂白，消毒，光照能漂白，消毒，光照时时HClO分解分解久置久置只有只有Cl2分子分子实验室中使用的氯水只能现

11、配现用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并盛放在棕色试剂瓶中只有酸性只有酸性如何设计实验鉴别氯水的成份？如何设计实验鉴别氯水的成份？（3 3）试解释用自来水养金鱼前，必须把水在阳光）试解释用自来水养金鱼前，必须把水在阳光下曝晒一段时间的原因。下曝晒一段时间的原因。（1 1）日常生活中，你打开自来水龙头时是否会）日常生活中，你打开自来水龙头时是否会闻到一股刺激性气味？你想过这是什么原因造闻到一股刺激性气味？你想过这是什么原因造成的吗？成的吗？（2 2）氯气有毒，氯气溶于水后是靠它的毒性来杀）氯气有毒，氯气溶于水后是靠它的毒性来杀菌消毒的吗？菌消毒的吗？用氯水的相关知识解释下列问

12、题用氯水的相关知识解释下列问题（4 4）根据氯水的性质说明氯水直接作漂白剂有什）根据氯水的性质说明氯水直接作漂白剂有什么优缺点。么优缺点。五、氯气的化学性质五、氯气的化学性质4、氯气与碱溶液的反应、氯气与碱溶液的反应根据氯气与水的反应原理根据氯气与水的反应原理,推测氯气与推测氯气与NaOH能否能否发生反应发生反应?若反应若反应,其产物是什么其产物是什么?2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O有效成分有效成分:NaClO2 Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉、漂粉精漂白粉、漂粉精漂白液漂白液有效成分有效成分:Ca(ClO)2材料四：材料四：2019年

13、，一场突如其来年，一场突如其来的灾难的灾难“非典非典”，扰乱了从，扰乱了从们正常的生产和生活秩序，全国们正常的生产和生活秩序，全国人民万众一心，众志成城，谱写人民万众一心，众志成城，谱写了一曲可歌可泣的抗击了一曲可歌可泣的抗击“非典非典”的动人篇章。的动人篇章。在抗击非典的斗争在抗击非典的斗争中，一种有效的消毒剂中，一种有效的消毒剂84消消毒液得到了广泛的应用。你知道毒液得到了广泛的应用。你知道84消毒液的有效成分是什么吗？消毒液的有效成分是什么吗？它是怎样制备的？它的消毒原理它是怎样制备的？它的消毒原理又是怎样的呢？又是怎样的呢？漂粉精等可用于游泳池的消毒漂粉精等可用于游泳池的消毒 漂白粉漂

14、白粉漂粉精漂粉精漂白液漂白液成分成分有效成分有效成分比较三种漂白物质的不同比较三种漂白物质的不同思考：漂白粉（或漂粉精）本身有漂白性吗？起漂思考：漂白粉（或漂粉精）本身有漂白性吗？起漂白作用的物质是什么？它的漂白原理是怎样的？白作用的物质是什么？它的漂白原理是怎样的？Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO思考：往思考：往NaOH溶液中滴加几滴酚酞试溶液中滴加几滴酚酞试液后，再逐渐滴加氯水，会有什么现象液后，再逐渐滴加氯水，会有什么现象发生？实验中酚酞褪色的可能原因是什发生？实验中酚酞褪色的可能原因是什么？请你设计实验验证你的推测。么？请你设计实验验证你的推测。目前，我国给水中

15、应用的氧化消毒剂以液氯为主。但随着源水污染目前，我国给水中应用的氧化消毒剂以液氯为主。但随着源水污染的变化，废水中各种有机物的含量有所增加，运用液氯消毒会产生氯的变化，废水中各种有机物的含量有所增加，运用液氯消毒会产生氯代有机物，其中有的产物具有致突变作用。为满足人们对水质要求的代有机物，其中有的产物具有致突变作用。为满足人们对水质要求的不断提高，寻求能替代氯的更安全而经济的新型氧化消毒剂，成为今不断提高，寻求能替代氯的更安全而经济的新型氧化消毒剂，成为今后给水处理的一个发展方向。其中，较有前途的是二氧化氯（后给水处理的一个发展方向。其中，较有前途的是二氧化氯（ClO2）和臭氧（和臭氧（O3）

16、，十九世纪初，美国科学家），十九世纪初，美国科学家Dary H.发现了发现了ClO2气体。气体。二十世纪二十世纪40年代，二氧化氯开始应用于食品加工的杀菌消毒，造纸的年代，二氧化氯开始应用于食品加工的杀菌消毒，造纸的漂白和水的净化处理等。由于二氧化氯不会与有机物反应而生成漂白和水的净化处理等。由于二氧化氯不会与有机物反应而生成THMs，所以在饮用水处理中应用越来越广泛。，所以在饮用水处理中应用越来越广泛。1983年，美国国家环年，美国国家环保局（保局（EPA）提出饮用水中三氯甲烷含量必需低于）提出饮用水中三氯甲烷含量必需低于0.1mg/L，并推荐使，并推荐使用用ClO2消毒。二氧化氯消毒的安全

17、性被世界卫生组织（消毒。二氧化氯消毒的安全性被世界卫生组织（WHO）列为）列为A1级，被认定为氯系消毒剂最理想的更新换代产品。目前，美国和欧级，被认定为氯系消毒剂最理想的更新换代产品。目前，美国和欧洲已有上千家水厂采用洲已有上千家水厂采用ClO2消毒；我国则多用于造纸、纺织等行业，消毒；我国则多用于造纸、纺织等行业，并逐步应用于自来水厂。并逐步应用于自来水厂。知识介绍知识介绍六、氯离子（六、氯离子（Cl-)的检验的检验Ag+Cl=AgCl 2Ag+CO32-=Ag2CO3 Ag2CO3 +2H+=2Ag+CO2 +H2O 在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再

18、滴入AgNO3溶溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl-。（2）方法和结论：）方法和结论：(1)试剂试剂:AgNO3溶液、稀硝酸溶液、稀硝酸在被检验的溶液中滴入在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，溶液，若产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有Cl-。氟氟 F 9 2 7氯氯 Cl 17 17 2 8 7 溴溴 Br 35碘碘 I 53砹砹 At 8535 2 8 18 753 2 8 18 18 785 2 8 18 32 18 7卤素的原子结构卤素的原子结构七：成盐元素七：成盐元素卤素卤素

19、 最外层最外层7个电子个电子易得一个电子，易得一个电子，核电荷数递增核电荷数递增电子层数递增电子层数递增原子半径依次增大原子半径依次增大得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱原子结构原子结构性质性质决定具氧化性具氧化性氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱 卤素原子结构有何相似点和不同点？由此推测它们化学卤素原子结构有何相似点和不同点？由此推测它们化学性质有何相似性和递变性？性质有何相似性和递变性？卤素单质的化学性质卤素单质的化学性质对比对比Cl2，写出，写出Br2与与 Na、Fe 反应的化学方程式。反应的化学方程式。1.1.与金属反应与金属反应:F2 Cl2 Br2 的氧化性强，能把可变的氧化性强，能把

20、可变化合价的金属氧化成高价的金属卤化物，化合价的金属氧化成高价的金属卤化物，I2 的氧化的氧化能力最弱，跟铁反应只夺取铁的能力最弱，跟铁反应只夺取铁的2个电子，生成个电子，生成FeI2。I2+Fe=FeI2Br2+2Na=2NaBr3Br2+2Fe=2FeBr3名称名称 反应条件反应条件 方程式方程式 氢化物稳定性氢化物稳定性 F2 冷暗处爆炸冷暗处爆炸 H2+F2=2HF HF很稳定很稳定 Cl2 光照或点燃光照或点燃 H2+Cl2=2HCl HCl稳定稳定Br2 高温高温 H2+Br2=2HBr HBr较不稳定较不稳定I2 高温、持续加热高温、持续加热 H2+I2=2HI HI很不稳定很不

21、稳定 缓慢进行缓慢进行 2 2、卤素与氢气的反应卤素与氢气的反应结论结论:F Cl Br I 随着核电荷数的增多，原子半径的增大随着核电荷数的增多，原子半径的增大,（1）卤素单质与）卤素单质与H2化合的难易关系：化合的难易关系：F2 Cl2 Br2 I 2(2)卤化氢的稳定性关系：卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI Br2 H2O=HBrHBrO反应越来越难以发生2F22H2O=4HFO2（特例）（特例）Cl2 H2O=HClHClO3.3.卤素与水反应卤素与水反应通式：通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）I2 H2O=HIHIO4.4.卤素间的相互置换卤素间的相互置换1.Cl2 2Br=2ClBr2 2.Cl2 2I =2ClI2 3.Br2+I =BrI2 思考：根据上述实验，排出思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性的氧化性强弱顺序及强弱顺序及、的还原性强弱顺序的还原性强弱顺序结论：氧化性：氧化性：Cl2Br2I2 还原性：还原性：