高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 氯气及氯的化合物授课课件ppt

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　1.氯元素的存在及含氯物质的获取(1)氯元素在自然界只以①　化合    态的形式存在,主要以②　NaCl    、③     MgCl2    、④　CaCl2    等形式大量存在于⑤　海水    中。(2)含氯物质的获取一般过程:物理方法富集→除杂、提纯或转化→纯净的含氯 物质。
2.氯气的发现及实验室制法 (1)氯气的发现 
(2)氯气的实验室制法 反应原理:⑥　MnO2+4HCl(浓)  MnCl2+Cl2↑+2H2O    。实验装置: 
(3)实验改进在(2)中装置A中产生的Cl2中混有HCl和水蒸气,若要得到相对纯净的Cl2,需要依 次通入饱和食盐水、浓硫酸中除杂,所以实验室制取干燥、纯净的氯气可设计成 如下装置: 
实验操作顺序:先验密,后装药;先固体,后液体;先撤管,后撤灯;先除HCl,后除H2O; 先净化,后收集。3.氯气的工业制法 (1)电解饱和食盐水的反应原理: 　2NaCl+2H2O  2NaOH+H2↑+Cl2↑    。(2)电解实验装置及现象 
(3)氯碱工业:以 　电解饱和食盐水    为基础制取Cl2、烧碱等产品的工业。
 　1.氯气的物理性质
3.氯气与氯水的性质(1)实验探究
(2)Cl2与H2O反应的化学方程式为 　Cl2+H2O  HCl+HClO    。(3)氯水中的成分“三分子”:H2O、Cl2、HClO。“四离子”:H+、OH-、Cl-、ClO-。(4)次氯酸的三大性质 
(1)氯气与NaOH反应化学方程式: 　2NaOH+Cl2  NaCl+NaClO+H2O    。应用:制漂白剂和消毒剂、吸收氯气尾气。(2)氯气与Ca(OH)2反应①化学方程式: 　2Ca(OH)2+2Cl2  CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O    。应用:制备漂白粉。②漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。③漂白粉长期露置于空气中会失效,原因为 　Ca(ClO)2+CO2+H2O  CaCO3+2HClO    , 　2HClO  2HCl+O2↑    (用化学方程式表示)。
5.氯气的用途(1)自来水的消毒;(2)制取盐酸及氯化物;(3)制取漂白剂;(4)广泛用于制备药物、冶金及染料工业等各个领域。
 　 1.氧化还原反应的相关概念 
(1)用双线桥法表示的基本步骤与一般模型 一般模型: (其中,a×b=c×d)
2.氧化还原反应的表示方法
(2)用单线桥法表示的基本步骤与一般模型 一般模型: 
 氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂 　>    还原产物。 1.海洋是人类获取氯化钠等卤化物的主要来源,海水晒盐得到粗盐,除去杂质后, 电解氯化钠饱和溶液可制备氯气、烧碱等基础无机化工原料 (　√　)2.瑞典化学家舍勒是以MnO2和浓盐酸为原料,通过加热的方法获得的氯气。反应 中HCl中所含有的氯元素被完全氧化成为氯气,锰元素则被还原为Mn2+ (    ✕　)
3.氧化性或还原性的判断与比较
3.含氯漂白剂与含有盐酸的“洁厕灵”在日常消毒、杀菌和有害污垢清理中有 着广泛的应用。但两者不能相互混合,应该分开使用,否则会因有毒物质氯气的 生成而造成人体中毒 (　√　)4.实验室制备Cl2时,常用饱和NaCl溶液除去Cl2中混有的HCl,用NaOH溶液吸收多 余的Cl2,防止污染环境     (　√　)5.氯气有毒,而很多含氯化合物没有毒性 (　√　)6.氯气可以制备漂白剂,所以干燥的氯气也具有漂白性,可使干燥的有色布条褪色  (    ✕　)7.漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2,“84”消毒液的主要成分为NaClO (    ✕　)8.氯气等非金属单质具有很强的氧化性,所以绝大多数的非金属单质只具有氧化 性 (    ✕　) 　
氯气是一种黄绿色的有毒气体,早在古代炼金术士们加热王水的时候就被发现 了,只是当时的人们并不知道产生的刺激性很强的烟雾的主要成分是氯气。直到 1774年,氯气首先由瑞典著名化学家舍勒用软锰矿和浓盐酸制得[MnO2+ 4HCl (浓)  MnCl2+Cl2↑+2H2O];后来法国化学家贝托雷把氯化钠、软锰矿和浓硫酸的混合物装入铅蒸馏器中,经过加热制得了氯气[2NaCl+3H2SO4(浓)+MnO2  2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Cl2↑];1868年,狄肯和洪特发明了“狄肯制气法”(4 HCl+O2 2H2O+2Cl2);电解法制氯气(2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑)要追溯到1833年,但是由于当时没有实用的直流发电机产生足够电流,这种方法 只能停留在实验室规模。在实验室为了方便快捷地获得氯气,人们常用常温下在KMnO4固体中滴加浓盐酸
的方法来制取少量氯气:2KMnO4+16HCl(浓)  2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。问题1.分析为什么舍勒制备氯气的方法没有广泛应用到工业生产?提示:舍勒制备氯气的方法未广泛应用到工业生产的主要原因为生产原料不易获 得,从经济效益和生产规模上,该方法都不如电解法。2.制备Cl2的发生装置是否一定需要加热?提示:若选用MnO2和浓盐酸作反应物,则一定需要加热才能发生;若选用KMnO4和 浓盐酸作反应物,则不需要加热。3.实验室为获得纯净、干燥的氯气,需要对通过浓盐酸与MnO2固体加热反应所得 到的气体进行怎样处理?提示:若选用MnO2和浓盐酸作反应物生产的氯气中一般会含有HCl和H2O,除去 HCl通常使用装有饱和食盐水的洗气瓶,而除去H2O则是用装有浓硫酸的洗气
瓶。应先除HCl,再除H2O。
 氯气的实验室制法(1)仪器:铁架台(带铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗配双孔 橡胶塞、导气管、集气瓶、烧杯。(2)试剂:氢氧化钠溶液、浓盐酸、二氧化锰、饱和食盐水、浓H2SO4。(3)步骤①把装置连接好,检查装置气密性;②在烧瓶中加入少量二氧化锰,从分液漏斗中慢慢地注入浓盐酸;③缓缓加热;④用向上排空气法收集;⑤多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收。
某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的性质及模拟工业制取漂白粉,设计了如下 装置进行实验。
 请按要求回答下列问题:(1)该兴趣小组用二氧化锰与足量的浓盐酸制备氯气,反应的离子方程式为　     　　　　　　　　　　　　    。(2)饱和食盐水的作用是　　　　　　    。
(3)淀粉-KI溶液中观察到的现象是　　　　　　　    ,反应的离子方程式为　     　　　　　    。(4)若干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色,由该现象可得出的结论是     　　　　　　　　　　　　　　　　    ;甲试剂是　　　　　　　    。(5)Cl2与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　     　　    。解析    (1)浓盐酸和二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水,该反应的离子方 程式为MnO2+4H++2Cl-  Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)制备的氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过饱和食盐水可以除去Cl2中混有的 HCl。(3)氯气的氧化性强于碘单质,能够与碘化钾反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝,氯气 与碘化钾反应的离子方程式为Cl2+2I-  2Cl-+I2。
(4)由于氯气与水反应生成HCl和次氯酸,若干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布 条褪色,可得出的结论是干燥的氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸 具有漂白性。实验制得的Cl2中混有水蒸气,因此甲试剂是浓硫酸,用来干燥氯 气。(5)Cl2与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2  CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。答案　(1)MnO2+4H++2Cl-  Mn2++Cl2↑+2H2O(2)除去Cl2中混有的HCl(3)溶液变蓝　Cl2+2I-  2Cl-+I2(4)干燥的氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性　浓H2SO4(5)2Cl2+2Ca(OH)2  CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 　
从1774年舍勒发现氯气以后,到1810年,许多科学家先后对氯气的性质与应用进 行了研究。舍勒将氯气溶解在水里,发现所得到的水溶液对纸张、蔬菜和花都具 有永久性的漂白作用。氯气除了用于漂白,还用于卫生消毒。早在1800年,英、 法等国就已经用氯水作消毒剂了,1854年英国开始用漂白粉来消除污水的气味,1 903年,英国将氯气用于饮用水消毒。氯气在用于民生的同时,也曾经被德国用于战争。1915年4月22日傍晚,德国军队 使用氯气这一化学武器攻击英法联军,最终造成英法联军约有1.5万人中毒,其中 约5 000人死亡。
问题1.氯气用于自来水消毒的原理是什么?提示:氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性,所以具有消毒作用。2.舍勒发现把氯气溶解在水中一段时间后,漂白效果会变差,分析原因是什么?提示:长时间放置后,氯水中起漂白作用的HClO会见光分解生成HCl和O2。3.若发现氯气泄漏,为避免氯气中毒应该采用怎样的方法?提示:由于氯气密度比空气大,首先向地势高处迅速撤离。当人员撤离后,用碱液 对泄漏污染区进行处理。
 新制氯水、久置氯水、液氯的比较
  下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是 (　　)A.将NaHCO3固体加入新制氯水中,有无色气泡产生(H+)B.新制氯水使红色布条褪色(Cl-)C.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味(Cl2)D.向新制氯水中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生(Cl-)解析    将NaHCO3加入新制氯水中发生反应HC +H+  H2O+CO2↑,表现出H+的性质,A项正确;新制氯水使红色布条褪色是因为次氯酸有漂白作用,B项错误; 因为氯水中存在氯气,故氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,C项正确;向新制氯水 中滴加AgNO3溶液,发生反应:Cl-+Ag+  AgCl↓,表现出Cl-的性质,D项正确。
在生物学中,植物的光合作用、呼吸作用是典型的氧化还原反应。人和动物的呼 吸,把葡萄糖氧化为二氧化碳和水。除了上述为人体提供能量外,氧化还原反应在食物的储存过程与食物的搭配等方 面也有重要作用。如保存食物需要防止其被空气中的氧气氧化而造成食物的变 质,人们就常在食品的包装中添加以还原铁粉为主要成分的抗氧化剂,而在饮料 中添加少量含有Fe2+的盐。
问题1.从化合价的角度分析,为什么Fe2+能够被氧化为Fe3+?Fe2+具有氧化性吗?分析总 结元素的化合价与氧化性、还原性有什么关系?提示:从化合价的角度分析,Fe2+处于中间价态,可以失去电子被氧化为Fe3+,也可以 得到电子被还原为Fe,Fe2+既有还原性又有氧化性。元素处于最低价态时只有还 原性,处于最高价态时只有氧化性,处于中间价态时既有氧化性又有还原性。2.维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+,试分析维生素C和Fe2+的还原性强弱。提示:维生素C的还原性强于Fe2+。3.有机物一般具有较强的还原性。为防止新鲜蔬菜的腐败变质,除了将蔬菜储存 在低温环境中以外,人们通常还采用将蔬菜储存于菜窖或一种能用少量水进行密 封的菜坛子中,请解释其原因。提示:储存于菜窖或能密封的菜坛子的目的均是防止蔬菜与氧气接触。
 氧化性、还原性强弱的比较(1)根据氧化还原反应比较氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。(2)根据金属活动性顺序比较 (3)根据反应条件来判断当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对 应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。
当还原剂与不同的氧化剂反应时,还原剂价态升得越高,氧化剂的氧化性越强。 如:2Fe+3Cl2  2FeCl3,Fe+S  FeS,则氧化性:Cl2>S。判断还原剂的还原性原理类似。
(4)根据产物的价态高低判断
  已知有如下反应:①2NaBrO3+Cl2  Br2+2NaClO3②2FeCl3+2KI  2FeCl2+2KCl+I2③2FeCl2+Cl2  2FeCl3 下列叙述正确的是 (　　)A.氧化性:Cl >Br B.还原性:Fe2+>I->Cl-
C.反应NaClO3+NaBr  NaCl+NaBrO3能发生D.反应2FeCl3+2NaI  2FeCl2+I2+2NaCl能发生