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《教师参考》新课标人教版(高中化学) 必修1:4.2.2 氯气与碱反应及Cl-的检验 同课异构课件2


第四章 非金属及其化合物

第二节 富集在海水中的元素——氯

第2课时

氯气与碱反应及Cl-的检验

氯气与水反应生成了盐酸和次氯酸,如果 与碱溶液的反应 把氯气通如 NaOH溶液中,能否发生反应? - + ClO- + H O 2NaOH+Cl =NaCl+NaClO+H2O Cl + 2OH

=== Cl 2 2 为什么? 2 氯气+碱 == 氯化物+次氯酸盐+水
1)实验室制氯气时,多余的氯气用NaOH溶液吸收

思考

2)工业制取漂白液的方法(NaCLO) 思考:氯气与石灰水的反应? 3)关于漂白粉的制取、成分、漂白原理: 2Ca(OH)2 + 2Cl2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
漂白粉的成分 CaCl2 和 Ca(ClO)2的混合物
漂白粉的有效成分 Ca(ClO)2



关于漂白粉、漂粉精: CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O

制取:2Ca(OH)2+2Cl2

主要成分: Ca(ClO)2 思考:漂白粉为什么能用来杀菌消毒?如何使用?
1、漂白原理 : Ca(ClO)2 + 2HCl CaCl2 + 2HClO

思考:漂白粉溶液中通入CO2气体能否反应 ?方程式怎么写?
Ca(ClO)2+ CO2 +H2O CaCO3↓+2HClO

2、 保存条件:密闭保存

漂白液、漂白粉、漂粉精有什么不同? 漂白液是次氯酸钠的水溶液 漂白粉是氯化钙与次氯酸钙的混合物,漂粉精与漂白 粉的成份一样,只不过是有效成份次氯酸钙的含量更 高一些而已。

对氯气泄漏事件发生后的思考

如果你在事故现场,你应怎样自救。

漂白性的比较
名称 原理 实质 程度 活性炭 过氧化钠 氯水
氯水中的次氯酸 将有色的色素 吸附有色 将有色物质氧化 氧化为稳定的 色素 成无色物质 无色物质
物理吸附

氧化作用
永久性 漂白大多数 有色有机物 质

氧化作用 永久性 漂白大多数有色 有机物质,能使 紫色石蕊试液褪 色
6

范围

6、氯气与盐溶液的反应(表现氯气的强氧化性 ) 2FeCL2 + Cl2 = 2FeCL3 Cl2 + 2 KI=== 2KCl+ I2

氯气的用途
★ 杀菌、消毒
★ 重要的化工原料:制漂白粉、农

药、氯仿等

氯气的发现和确认
1774年舍勒发现氯气,但他受当时流行的 错误学说——燃素说的影响,未能确认氯气的 “庐山真面目”;直到1810年英国化学家戴维 以大量的实验事实为依据确认其为一种新元素 ,并将这种元素命名为Chlorine, 有“绿色” 的意思。我国早年将其译成“绿气”,后改为 氯气。

瑞典化学家

思考与交流 ——舍勒

启示1:科学研究需要有正确的理论作指导,错误的理 论只能浪费时间和精力。 启示2:科学研究需要以大量事实为依据,只有大量事 实才能推翻错误的理论,建立正确的理论或推动科学理 论的发展。 启示3:科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的 精神。

想一想:
加热

1、在实验室里,氯气可以用浓盐酸与二氧化锰反应来 制取 MnO2 + 4HCl(浓) == MnCl2 +2H2O +Cl2 ↑*** 氧化剂 还原剂

还原产物

氧化产物

思考:指出氧化剂、还原剂 、氧化产物和还原产 物?

根据反应原理,你能设计发生装置和收集 装置吗?
气体发生装置—净化干燥—收集(反应)—尾 气处理装置

气体发生装置的选择

固固加热

块固和液体(不加热)

固液加热

氯气的实验室制法 △
MnO2 + 4HCl


MnCl2 +2H2O +Cl2 ↑

根据反应原理选择反应装置 发生装置: 固、液加热 净化装置: 洗气瓶:饱和食盐水(HCL)、浓硫酸(H2O) 收集装置: 浓 向上排气法(或排饱和食盐水法 HCl 注意导气管 ) 氯气的检验 仪器组装顺序:自 能否用澄清石灰 如何检验氯 的进出方式 MnO 尾气处理装置 下而上、从左到右 2 ?为 碱液(NaOH)吸收 水代替NaOH 气已收集满 (长进短出 饱和食盐水 ( 浓硫酸 : 什么? ? ) 除HCl) (除H2O) 多余氯气能 为什么? 否直接排放 到空气中? 应如何处理 ?

练习:某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。

(1)装置中有六处错误,请指出。 1、烧瓶下面缺石棉网 2、铁圈下面缺酒精灯 3、原 料使用了稀盐酸 4、不应使用长颈漏斗 5、盛浓硫酸的洗气 瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 6、洗气瓶D的气体 入口导管应深插在液面下,而出口导管应靠近瓶塞

Cl-的检验
加入AgNO3 加入稀硝酸

氯离子的检验

思考与讨论15:向某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀 实验现象 解释或离子方程式 ,则可确定该溶液中含有氯离子,这种说法对吗?
稀HCl
NaCl
Na2CO3

白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀

沉淀不溶 沉淀不溶 沉淀溶解 产生气泡 不溶

Ag+ + Cl- = AgCl↓
Ag+ + Cl- = AgCl ↓
2Ag+ + CO32- = Ag2CO3 ↓
Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2↑+H2O

自来水 白色浑浊

Ag+ + Cl- = AgCl ↓

蒸馏水 无明显现象 无明显现象

——————

Cl-的检验
1、试剂:AgNO3溶液、稀硝酸
2、方法和结论:

在溶液中滴加稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液, 若产生白色沉淀,则溶液中含有Cl-。 Ag+ + Cl- = AgCl ↓

课堂练习:
1、下列关于氯水的说法中正确的是: A、新制氯水中只含有Cl2和H2O分子

D

B、新制氯水能杀菌消毒是因为Cl2有毒,能毒杀细菌
C、光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2 D、氯水放置数天后酸性增强 2、下列物质能使红墨水褪色的是 A、活性炭 B、二氧化碳

AD

C、NaCl溶液

D、酸化的NaClO溶液

3、下列物质既能由两种单质化合而生成,又能由单质与 酸反应而生成的是:

A、FeCl2

B、CuCl2

C、AlCl3

C

D、FeCl3

卤素 —元素周期表中第VIIA族元素 1、包括元素:氟F(9)、氯CL(17)、溴 Br(35)、碘I(53) 原子结构 相似性: 递变性:
核电荷数递增 电子层数递增 原子半径依次增大 得电子能力逐渐减弱 氧化性逐渐减弱

决定

性质
易得一个电子,具氧化性

最外层7个电子

F2>CL2>Br2>I2

1. 卤素与氢气的反应 ——X2+H2=2HX
名称
F2
Cl2 Br2 I2

反应条件
冷暗处爆炸

方程式
H2+F2====2HF

氢化物稳定性
HF很稳定
HCl稳定

光照或点燃 H2+Cl2=====2HCl 高温 高温、持续加热 缓慢进行

H2+Br2======2HBr HBr较不稳定 H2+I2======2HI HI很不稳定

结论:

F Cl Br I 随着核电荷数的增多,原子半径的增大, (1)卤素单质与H2化合的难易关系:F2 >Cl2> Br2> I 2 (2)卤化氢的稳定性关系:HF > HCl > HBr > HI
18

2.卤素与水反应 反 应 越 来 越 难 以 发 生
19

2F2+2H2O=====4HF+O2 (特例) Cl2 +H2O=====HCl+HClO

Br2+ H2O=====HBr+HBrO
I2 +H2O=====HI+HIO 通式:X2 + H2O=====HX+HXO (X:Cl、Br、I)

3.卤素间的相互置换 (1) Cl2+ 2KBr ===== 2KCl+Br2

(2) Cl2+ 2KI ===== 2KCl+I2
(3) Br2+ 2KI ===== 2KBr+I2
思考:根据上述实验,排出Cl2、Br2、I2的氧化性 强弱顺序及Cl-、Br-、I-的还原性强弱顺序

1 、 2、作用 用湿润的淀粉 —KI 试纸检验CL2 思考: I2: 能否把 CL2从KCL 溶液中置换出来? 3、I2遇淀粉会变蓝
20

结论:

氧化性:Cl2>Br2>I2 还原性:I->Br->Cl-

4.都能与硝酸银反应

Ag+ +

Cl– = AgCl ↓

白色

Ag+ + Br– = AgBr ↓浅黄色 Ag+ + I– = AgI↓ 黄色

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小 结
卤素原子结构的相似性,决定了单质化学性质的 相似性。
与金属反应,生成卤化物。 与氢气反应,生成卤化氢。 与水反应,生成卤化氢和次卤酸。

卤素原子结构的差异性,决定了单质化学性质的

差异性和递变性

与氢反应的能力渐弱 氢化物的稳定性渐弱 与水反应的能力渐弱

特性

碘单质遇淀粉显蓝色。 氟气和水的反应: 2F2 +2H2O=4HF+ O2
22

练习(1)如图所示,将氯气依次通过盛有干燥有 色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶,可 观察到的现象是 潮湿有色布条褪色而 _
干燥有色布条不褪色

(2)为防止氯气尾气污染空气, 根据氯水显酸性的性质, 可用 氢氧化钠(NaOH) 溶液吸收多余的氯气,原理是 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O (用化学方程式表示)______ 。 根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯 Ca(ClO)2 气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是__________ (填化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐 C 酸后产生的气体是_________ (用字母代号填)。 A.O2 B.Cl2 C.CO2 D.HClO
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