1、苏教版高中化学,必修1,专题2从海水中获得的化学物质,第一单元 氯、溴、碘及其化合物,海水苦卤的重要成分,一、氯气的生产原理,氯碱工业:通过电解饱和食盐水来生产烧碱、氯气和氢气,并以它们为原料生产一系列化工产品。,实验:电解饱和食盐水,动画,视频,反应的化学方程式为: 2NaCl+2H2O Cl2+H2+2NaOH,通电,与电源正极相连的电极上产生氯气 与电源负极连的电极上产生氢气 在溶液中产生氢氧化钠。,能避免Cl2和NaOH溶液作用生NaClO而影响烧碱的质量 。 能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸。,阳离子交换膜的作用,小资料:瑞典化学家舍勒自1773年开始致力于研究
2、当时叫做黑锰矿的物质(MnO2),舍勒在研究过程中惊奇地发现,当把MnO2与浓盐酸混合加热时,很快就产生了一种黄绿色的气体,舍勒兴奋到了极点,因为当时人们很少看到有色气体,但很快兴奋变成了厌恶,这种黄绿色的气体源源不断地产生,几乎使舍勒窒息,肺部极为难受,受科学家职业本能的驱使,他还是继续对这种气体进行研究,发现它有魔术般的本领,把鲜艳的花朵和美丽的叶子放在其中,美丽的色泽很快褪去;火遇到它很快熄灭;将蚱蜢放进去蹦跶几下就死去了。,用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气的实验装置,氯气的实验室制法: 实验原理: MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O 发生装置:固体液体 气体 除杂试剂及装置
3、:装有饱和食盐水的洗气瓶 干燥试剂及装置:装有浓硫酸的洗气瓶 收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法 尾气处理:用氢氧化钠溶液吸收,Cl2,二、氯气的性质,取一只盛满氯气的集气瓶,观察氯气的颜色;稍打开玻璃片,用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔,闻氯气的气味。,认识物质的物理性质,闻气体的正确方法,氯气的物理性质,通常情况下为黄绿色、有刺激气味的气体,有毒。 密度比空气大 能溶于水(1 : 2) 易液化,当温度低于34.6时,变为液体,称为液氯。低于101时凝固成固体。,练习:,1、Cl2是一种_色_气味的气体, 易液化,_(有无)毒,_溶 于水,闻氯气的正确的方法是_ _。,小资料
4、:氯气最早在第一次世界大战时被用作化学武器,德军向英法联军首先使用。黎明时突然冒出一股阴森森的黄绿色气体,很快数百名英军战士中毒死亡,数千名士兵双目失明,一些士兵爬到树上才免于难,认识物质的方法:,【讨论】从氯原子的结构角度思考为什么氯气分子是双原子分子呢?氯原子最外层有7个电子,不稳定,还差一个电子才能达到稳定结构,所以需要2个氯原子各拿出一个电子,形成共用电子对,形成氯气分子。,氯元素的原子结构,氯气的化学性质预测:,氯原子最外层有7个电子,在反应中容易得到一个电子达到稳定状态,表现出强的氧化性,所以氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质。这也决定了氯在自然界只能以化合态存在。,把烧得红热的
5、一束细铁丝伸入充满氯气的集气瓶中,观察现象;然后向集气瓶中加入少量水,振荡,观察溶液颜色。在空气中点燃氢气,然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中,观察氢气在氯气中燃烧时发生的现象。,实验记录:,实验探究,氢气与氯气反应,燃烧,棕色烟,黄色溶液,安静燃烧,苍白色火焰,瓶口有白雾产成,有刺激性气味气体生成,FeCl3,HCl,铁与氯气反应,1、氯气与金属的反应:,2、氯气与非金属的反应:,铜与氯气反应,氢气和氯气光照爆炸,H2Cl2 2HCl(爆炸),光 照,钠与氯气反应,铁与氯气反应,氢气与氯气反应,氯气的化学性质,工业上制盐酸就是利用氢气与氯气化合得到的,需要什么样的条件呢? 工业盐酸常常显黄色,
6、是什么原因呢?,关于氯化氢气体:无色气体,极易溶于水(常温下一个体积的水最多可以溶解500体积的氯化氢气体)。氯化氢的水溶液叫氢氯酸,即我们常说的盐酸。,白烟,棕黄色的烟,苍白色火焰,爆炸,反应装置及主要现象,pH试纸变红说明氯水有酸性,说明氯气与水反应生成了盐酸,而红色褪去,则证明氯水有漂白作用。Cl2 + H2O HCl + HClO,氯水漂白实验,与水反应,(可逆反应),氯气的化学性质,【讨论】新制氯水中存在哪些微粒?,Cl2、H2O、 HClO、H+、Cl-、ClO-、少量OH-,HCl = H+ + Cl-,(1)弱酸性:HClO酸性比H2CO3弱 【思考】 次氯酸能否与碳酸钠反应?
7、 H2CO3能否与次氯酸的盐溶液反应? (2)强氧化性:能使染料和某些有机色素褪色,还能杀死水中的病菌和其它有害物质 【思考】为什么游泳衣穿久了会发黄 (3)不稳定性:2HClO 2HCl+O2,新制氯水中的微粒与其性质的关系,讨论,1.新制氯水与久置氯水有何不同?2氯水与液氯有何区别?,新制氯水与久置氯水的对比,H+,Cl-,H2O,无色,酸性、无漂白性,Cl2+H2O HCl+HClO 2HClO 2HCl+O2,氯水与液氯的对比,漂 白 粉,漂白粉主要成分:CaCl2和Ca(ClO)2 漂白粉的有效成分: Ca(ClO)2 漂白原理:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 +2HC
8、lO 漂白粉失效的原因:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 +2HClO2HClO 2HCl + O2,小 结,(1)氯气氧化性很强,可与绝大多数金属在点燃或加热的条件下反应(除Pt、Au等)与具有可变化合价的金属反应时,一般生成高价态的金属氯化物; (2)燃烧不一定有氧气参加。氯气有时也可作助燃剂; (3)通常情况下,干燥的氯气与铁不反应,所以可以用钢瓶储存液氯。,pH试纸变红说明氯水有酸性,说明氯气与水反应生成了盐酸,而红色褪去,则证明氯水有漂白作用。Cl2 + H2O HCl + HClO,氯水漂白实验,与水反应,(可逆反应),得到1e-,失去1e-,氯气的化学性质,2. 与非
9、金属反应,氢气在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰, 瓶口有白雾,有刺激性气味气体生成,爆炸,瓶口有白雾,1、下列对氯气性质的叙述中,不正确的是( ) A.黄绿色 B.能溶于水 C.易液化 D.不能支持燃烧,D,练习,2、下列反应发生时,会产生棕黄色的烟的是( ) A.氯气和钠反应 B.铜在氯气中燃烧 C.氢气在氯气中燃烧 D.钠在氧气中燃烧,B,练习,3、下列说法正确的是( ) A.氯气活泼,所以液氯不能盛放在钢瓶中 B.氯气有毒,所以氯离子也有毒 C.氯原子和氯离子化学性质一样 D.氯气是黄绿色但氯离子却是无色的,D,练习,4 、下列关于氯气的描述中,正确的是( ) A.氯气以液态存在时可称
10、作氯水或液氯 B.红热的铜丝在氯气中燃烧,生成蓝色固体氯化铜 C.有氯气参加的化学反应必须在溶液中进行 D.钠在氯气中燃烧生成白色的固体氯化钠,D,练习,练习,5 、两种金属组成的合金50g与氯气完全反应,消耗氯气71g,则该合金可能的组成是( ) A.Cu和Zn B.Na和Al C.Fe和Mg D.Ca和Zn,D,再见,三、溴、碘的提取,Cl22KBr Br2 2KCl,Cl22KI I2 2KCl,Br22KI I2 2KBr,一、溴和碘的化学性质,元素非金属性强弱顺序:Cl Br I,二、卤素单质的物理性质 状态:气态(Cl2)液态(Br2)固态(I2) 颜色:黄绿色(Cl2)深红棕色(
11、Br2)紫黑色(I2),颜色由浅到深 熔、沸点:液态溴易挥发,碘受热易升华 溶解性:Cl2溶于水,Br2和I2难溶于水;Br2和I2易溶于汽油、酒精、苯、CCl4等有机溶剂。,三、I2的检验:试剂:淀粉溶液 现象:溶液变蓝色四、Br- 、I- 的检验: 试剂:AgNO3溶液和稀硝酸 现象:产生浅黄色沉淀(含Br-);黄色沉淀(含I-) 例:NaBr + AgNO3 AgBr + NaNO3NaI + AgNO3 AgI+ NaNO3,海带,浸泡,氧化,过滤,提纯,提纯,碘单质,水,氯气,从海带中提取碘的流程,1.氧化还原反应:有电子转移的反应,一、氧化还原反应的概念,氧化还原反应标志(判断的标
12、准):化合价的升降,氧化还原反应本质:电子的转移(得失或偏移),氧化剂:得到电子或有电子对偏向的物质。氧化剂从还原剂处得到电子自身被还原变成还原产物,还原剂:失去电子或有电子对偏离的物质。还原剂失去电子自身被氧化变成氧化产物。,实质 元素(判断依据) 反应过程 反应物 反应物性质 失去电子 化合价升高 氧化反应 还原剂 还原性 得到电子 化合价降低 还原反应 氧化剂 氧化性,1.双线桥法表示电子转移的方向和数目注意:a.“e-”表示电子。b.双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物,箭头起止为同一种元素,应标出“得”与“失”及得失电子的总数。,二、氧化还原反应的表示方法,2.单线桥法,氧化还原反应与基本反应类型的关系,再见,