开发海水中的卤素资源课件.ppt

2.海水中的卤素资源,本章提要,2.1 以食盐为原料的化工产品 2.2 海水中的氯 2.3 从海水中提取的溴和碘,2.1 以食盐为原料的化工产品,一、海水晒盐,（一）海水中NaCl的含量：,高达41016t,（二）历史,明朝末年天工开物中详细记载了海盐的生产过程。,灰布种盐,淋水先入浅坑,牢盆煎炼海卤,（三）生产过程：,太阳能蒸发法,（又称盐田法）,1.将海水引入盐田，利用日光、风力等 蒸发浓缩,2.当海水的密度在 之间时，导入盐池，使食盐结晶，尾 液用于提取其它物质。,目的：,为了使得到的粗盐中，除NaCl外含杂质较少。,1.21-1.26g/mL,参阅P24 表 2.1,盐田,盐池,铲盐机收集盐层,传送盐,（四）产量,我国的海盐年产量已超过1107t，位居世界之首。,（五）粗盐的提纯,（实验室）,1.溶解：,（1）称10g粗盐,（2）量取30mL水,（3）溶解,（烧杯、玻璃棒）,2.除杂：,（1）目的：,除去食盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-,(提示 参考表 2.1),（2）要求：,a.加入试剂与杂质反应，与需要 的不反应；,b.尽可能将杂质转化为需要的；,c.不能引入新的杂质,（3）方法：,a.除Mg2+：,加入过量的NaOH得到Mg(OH)2,b.除SO42-：,加入过量的BaCl2 得到BaSO4,c.除Ca2+：,加入过量的Na2CO3得到CaCO3和BaCO3,3.过滤：,（1）目的：,除去Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3和泥沙,“一贴”“二低”“三靠”,（2）注意点：,（3）主要仪器：,铁架台(带铁圈),烧杯(2个),玻璃棒,漏斗(滤纸),（起引流作用）,一贴：,二低：,2.液体的高度低于滤纸的高度。,三靠：,1.玻璃棒紧靠三层滤纸处；,2.移液时烧杯口紧靠玻璃棒；,3.漏斗下端紧靠烧杯内壁。,1.滤纸的高度低于 漏斗的高度；,滤纸紧贴漏斗内壁,4.滤液中除杂,（1）滤液的成分：,Na2CO3,NaCl、,NaOH、,（2）滤液除杂的目的：,除去NaOH、Na2CO3,（3）除杂方法：,加入适量HCl,调节pH=7,5.蒸发,（1）目的：,除去水分，得到NaCl晶体,（2）注意点：,（3）主要仪器：,铁架台(带铁圈)、,酒精灯、,蒸发皿、,玻璃棒,在快要蒸干时用小火加热，或停止加热。,原因：,防止晶体飞溅，利用余热可以蒸干剩余的水分。,思考与讨论,200C时氯化钠溶解度 35.9g/100gH2O,一贴 二低 三靠,防止晶体飞溅,为什么10g 粗盐要量取 30 ml 左右水来溶解？,2.过滤操作中要注意些什么？,3.蒸发到即将干时，为什么要停止 加热或用小火加热？,思考与讨论,三次 1.溶解（搅拌）2.过滤（引流）3.蒸发（搅拌）,可溶性杂质能溶解在洗涤水中，随洗涤水的流动而离开晶体,5.粗盐提纯中几次用到玻棒，每次使 用的作用各是什么？,4.为什么用少量水洗涤结晶物能除去其中少量的可溶性杂质？,二、食盐的用途：,氯碱工业,（一）氯碱工业的重要性,1.中国现代化工之母,上海氯碱总厂离子膜电解车间,2.延伸产品：,纯碱、盐酸、漂粉精、氯化铁、聚氯乙烯等,（二）氯碱工业的原理：,电解饱和食盐水,1.实验室装置,阴极,阳极,直流电,+酚酞,2.实验现象,（1）阳极：,气泡，,使湿润的KI-淀粉试纸变蓝，,证明是Cl2,（2）阴极：,气泡，,作点燃实验，证明是H2。,溶液变红，,证明生成了碱（NaOH）,3.原理,NaCl,H2O,通电,NaOH,2,2,2,H2,Cl2,-1,+1,2,2,2e,阴极,阳极,三、两种重要的化工基本原料：,盐酸和烧碱,盐酸,（一）氯化氢的物性,1.无色，,有刺激性气味的气体,2.比空气重,3.浓盐酸有挥发性,（常用的浓HCl为37，1.19g/mL）,（1）打开浓盐酸的瓶盖，瓶口有大量的白雾。,（2）雾和烟的区别,雾：,大量的液体小液滴聚集在一起,烟：,大量的固体小颗粒聚集在一起,4.极易溶于水，,S.T.P下的溶解度为1：500,（体积比）,水 HCl,（1）喷泉实验,装置：,书P.28图2.7,现象：,美丽的红色喷泉,原理：,（a）“喷泉”的成因：,HCl极易溶于水，导致烧瓶内的压强迅速减小，造成大气压比内部压强大，形成喷泉。,（b）“红色”的成因：,盐酸呈酸性，使紫色石蕊变红。,实验与观察,1.观察一瓶氯化氢气体的颜色和状态2.打开集气瓶上的玻璃盖，小心嗅闻它的气味，并观察瓶口有什么现象发生 记录 _3.用一条湿润的蓝色石蕊试纸接近瓶口，观察现象 记录 _,有刺激性气味，瓶口有白雾,氯化氢的物理性质,蓝色石蕊试纸变红,4.氯化氢的水溶性实验 现象 _ 解释 _ _ _ _ _ _,由于氯化氢极易溶于水，当胶头滴管里的水射入烧瓶中后，瓶中的氯化氢迅速溶解在水中，使瓶内的压强瞬间减小，烧杯里的水在大气压力的作用下被压入烧瓶中，形成喷泉；烧瓶中的液体含盐酸，盐酸能使紫石蕊试液变红,氯化氢的物理性质,形成喷泉；紫石蕊试液变红,（2）多余HCl气体的处理。,装置：,漏斗倒扣型,吸收剂：,水,优点：,（a）水吸收效果好，价格低,（b）防止倒吸,思考,用下图所示的装置进行多余HCl的吸收有什么不好？该如何改动？,易产生倒吸现象,改动，更换成漏斗倒扣型或,紧贴液面,（但效果没有 使用漏斗好）,（二）盐酸的化性,强酸，具有酸的通性,原因：,HCl,H+,+,Cl-,（三）电解质和非电解质,1.物质的导电性(实验),3.定义:,（1）电解质：,在水溶液或熔化状态下可以导电的化合物,（2）非电解质：,在水溶液和熔化状态下不能导电的化合物,4.概念比较,电解质,非电解质,研究对象,定义,常见例子,化合物,化合物,在水溶液或熔化状态下能导电,在水溶液和熔化状态下不能导电,(1)酸,(2)碱,(3)盐,如HCl,如NaOH,如NaCl,(1)氧化物,(2)有机物,如蔗糖,酒精,课堂练习:是非题.,(1)NaCl(aq)能导电,所以NaCl(aq)是电解质;盐酸能导电,所以盐酸是电解质.,(2)Cu能导电,所以Cu是电解质.,那么Cu是非电解质,NaCl,HCl,Cu是单质,电解质和非电解质研究对象都是化合物.,Cu不是电解质，也不是非电解质,(3)CO2溶于水之后,可以导电,所以CO2是电解质,(4)SO2溶于水之后,可以导电,所以SO2是电解质,H2CO3溶液,CO2是非电解质,H2SO3溶液,H2CO3,SO2是非电解质,H2SO3,(5)NaCl晶体，液态HCl都不能导电，但它们都是电解质.,化合物,在水溶液或熔化状态下能导电.,(五)常见电解质(酸碱盐)的导电性,1.各种状态下的导电性,物质状态,酸,碱,盐,固态,液态（熔化状态）,水溶液中,不导电,不导电,导电,不导电,导电,导电,不导电,导电,导电,2.原因：,自由移动的离子,构成通路,引起导电,电解质在水溶液或熔化状态下才能,产生,NaCl固体,氯化钠溶于水,6.电离,(1)定义:,电离不要“通电”,(2)注意点：,电解质在水溶液中的电离是在“水分子”的作用下产生的，相当于它的溶解过程.(常用的),电解质在熔化状态时的电离是由于温度升高而自发形成.(不常用),电解质在水溶液或熔化状态下产生自由移动的离子的过程,电解质在水溶液中的电离相当于它的溶解过程,电解质在水溶液中的电离是在“水分子”的作用下产生的,12,（3）电离方程式,举例,HCl,H2SO4,H+,+,Cl-,H+,+,SO42-,2,NaOH,Ba(OH)2,Na+,+,OH-,Ba2+,+,OH-,2,BaCl2,Ba2+,+,Cl-,2,Fe2(SO4)3,Fe3+,2,+,SO42-,3,NaHSO4,Na+,+,H+,+,SO42-,(2)书写注意点：,电离“不”需要“电”,要满足“两个”守恒：,原子守恒和电荷守恒,（五）氯化氢气体的实验室制法,1.制取原理,NaCl,(s),+,H2SO4,(浓),NaHSO4,+,HCl,微热,NaCl,(s),+,H2SO4,(浓),Na2SO4,+,HCl,2,强热,2,或,思考,为什么一定要用NaCl固体和浓硫酸？用NaCl(aq)和稀硫酸真的不行吗？,HCl极易溶于水，若用NaCl(aq)和稀硫酸，HCl气体无法逸出，复分解反应不可能进行。,2.气体发生装置,（根据反应物的状态和反应的条件进行选择）,（1）固+固，加热型,用于制取O2,（2）固+液，不加热型,用于制取H2,用于制取CO2,CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,（3）,固+液,或液+液,加热型,用于制取HCl,3.气体净化：,（HCl中可能混有少量的水蒸气）,（1）吸收剂：,浓硫酸,（2）净化装置：,洗气瓶,浓硫酸,（常进短出）,4.收集装置：,向上排空气法,5.有毒尾气吸收装置：,漏斗倒扣型,（多余的气体）,实验室制HCl的装置,发生装置收集装置尾气吸收装置,实验室制HCl的装置,（六）盐酸的工业制法,1.原理：,（1）,H2,+,Cl2,HCl,2,点燃,（2）把氯化氢气体溶于水中，就可得到盐酸。,2.注意点：,Cl2 是一种有毒气体，尽量要让Cl2在反应中用完，防止Cl2泄露。,3.具体措施：,（1）H2过量，,尽量要让Cl2在反应中用完,（2）要让H2包围Cl2，,实现Cl2在H2中燃烧，防止Cl2泄露,4.工业设备,（1）氯化氢合成塔,书P.29图2.6,（2）合成塔里的燃烧 器具有双层管道,内层：,外层：,Cl2,H2,烧碱,（NaOH）,（一）物性,1.白色固体,2.易溶于水，并放出大量热,3.易潮解,（固体NaOH可用作干燥剂，干燥一些中性或碱性气体）,4.强腐蚀性,（俗名：烧碱，火碱，苛性钠）,（二）化性,强碱，具有碱的通性,原因：,NaOHNa+OH-,（三）NaOH的实验室制法,（1）,Na2CO3,+,Ca(OH)2,CaCO3,+,NaOH,2,（2）过滤，,滤液就是NaOH(aq),NaOH,造纸,纺织,（四）NaOH的用途,制皂,炼铝,精炼石油,印染,【要点梳理1】,食盐制取,历 史,生 产过 程,实验室提 纯,为何用30ml 左右水溶解10g食盐,如何除去食盐中的泥沙、钙、镁离子,过滤操作中有哪些注意点,为何在将要蒸干时用小火加热,提纯中有几次用到玻璃棒？各有何作用？,电解饱和食盐水,（氯碱工业）食盐工业用途,【要点梳理2】,在水中溶解度极大，且全部电离为氢离子和氯离子，是常用的强酸,烧碱,在水中全部电离为钠离子和氢氧根离子，是常用的强碱,氯化氢,氢气,氯气,阴极,阳极,引起喷泉应具备什么条件？,有毒气体,实验室制氯化氢,【要点梳理3】,反应的化学方程式,发生装置,收集装置,净化装置,吸收装置,固、固，加热,固、液，加热或液、液加热,固、液，不加热或液、液不加热,洗气瓶,干燥管或U型管,硬质玻璃管,根据除去杂质气体的反应和净化的要求,根据气体的溶解性及与空气或液体反应情况,向上,向下,排水,排饱和溶 液,排空气法,排液法,用氢氧化钠溶液等,2.2 海水中的氯,一、氯气,（Cl2）,（一）物性,1.黄绿色的气体,2.有毒，,有强烈的刺激性气味,（1）举例：,“一战”期间，德军曾向英法联军 释放毒气，造成伤亡达2万人之多。,化工厂因Cl2泄露造成环境污染和 人员中毒事件。,（2）介绍嗅闻气味的方法：,用手在瓶口上方轻轻挥动，使气味少量缓慢地飘入鼻孔中，嗅闻气味。,3.Cl2易液化,（1）原因：,Cl2的沸点为-34.6,（比较容易办到）,（2）用途：,Cl2加压降温液化后储存在钢瓶中，便于运输。,4.Cl2比空气重，密度大,（7129）,应用：,用Cl2杀死田鼠。,5.Cl2能溶于水,（1）溶解度为：,体积比1：2,水 Cl2,（2）Cl2的水溶液叫做氯水，,呈淡黄绿色,（3）区 别,氯水：,Cl2的水溶液,（混合物）,液氯：,Cl2的液态,（纯净物）,（二）化性：,Cl2是一种很活泼的非金属单质,1.,Cl2,+,很大多数金属,高价金属氯化物,点燃,（除Pt、Au外）,（1）与钠反应,Na,+,Cl2,2,2,NaCl,点燃,（产生白烟）,白色固体,NaCl(aq)：无色,+1,0,（2）与铜反应,Cu,+,Cl2,CuCl2,棕黄色固体,CuCl2(aq)：蓝色,点燃,0,+2,（棕色烟）,（3）与铁的反应,Fe,+,Cl2,2,2,FeCl3,点燃,3,（褐色烟）,褐色固体,FeCl3(aq)：棕黄色,0,+3,2.Cl2和非金属的反应,（如H2）,（1）点燃条件,H2,+,Cl2,HCl,2,点燃,纯净,纯净,现象：,安静燃烧,苍白色火焰,瓶口有大量白雾,（2）混合光照下,H2,+,Cl2,HCl,2,光照,现象：,爆炸,3.Cl2和水反应,（1）对比 实验：,干燥布条,湿润布条,干燥的 Cl2,不褪色,褪色,说明Cl2无漂白作用,说明Cl2与水反应生成一种使布条褪色的新物质,（2）化学反应：,HClO,Cl2,+,H2O,HCl,+,-1,次氯酸,ClO,-1,次氯酸根,HClO,+1,（3）次氯酸（HClO）,强氧化性,导致HClO具有漂白性，杀菌消毒作用,不稳定性,2,HClO,2,HCl,+,O2,光,弱酸性,HClO的酸性比碳酸还弱,（4）新制氯水的微粒,假设：,新制氯水的微粒,分子：,HCl,Cl2、,H2O、,HClO、,离子：,OH-,H+、,Cl-、,ClO-、,验证方案设计,实验方案,a.看氯水颜色，,闻氯水气味,b.往氯水中加入少量无水CuSO4,c.往氯水中加入紫色石蕊试纸,d.往氯水洪加入酸化的AgNO3,e.HClO水解,现象,淡黄绿色，,有刺激性气味,白色蓝色,先：,紫红,后：,红无,白色沉淀,有Cl2分子,结论,有水分子 产生,有H+,有HClO,有Cl-,有ClO-、OH-,结论：,新制氯水中的微粒,分子：,Cl2、,H2O、,HClO、,离子：,OH-,H+、,Cl-、,ClO-、,（7种）,有漂白作用,（5）可逆反应,定义：,同一条件下，既能向正方向进行，又能向逆方向进行的反应叫做可逆反应。,注意点：,“同一条件”,判断：,点燃,通电,不是同一条件下,举例：,(a)Cl2+H2O HCl+HClO,(b)CO2+H2O H2CO3,(c)SO2+H2O H2SO3,背出,（6）久置氯水的微粒,氯水在久置过程中发生的反应：,Cl2+H2O HCl+HClO,光,不断循环，反应向正方向进行,光照后的氯水相当于盐酸溶液，已经没有Cl2和HClO分子,久置氯水的微粒：,分子：,H2O,离子：,OH-,H+、,Cl-、,无漂白作用,氯水的保存：,棕色瓶、,避光、,低温,小结,（1）对比实验（2）化学反应（3）次氯酸（4）新制氯水（5）可逆反应（6）久置氯水,4.Cl2和碱的反应,（1）与NaOH反应,现象：,黄绿色气体逐渐消失,原因：,Cl2,+,2,NaOH,NaCl,+,NaClO,+,H2O,次氯酸钠,应用：,可以用NaOH(aq)来吸收处理多余的有毒的Cl2,（2）与其他的碱反应,Cl2,+,2,KOH,KCl,+,KClO,+,H2O,次氯酸钾,Cl2,+,2,Ba(OH)2,BaCl2,+,Ba(ClO)2,+,H2O,次氯酸钡,2,（3）工业制漂粉精,原理：,Cl2,+,2,Ca(OH)2,CaCl2,+,Ca(ClO)2,+,H2O,2,2,熟(消)石灰,2,注意点：,(a).,用Ca(OH)2,而不用NaOH的原因：,Ca(OH)2价格低,(b).,Ca(OH)2过量，使有毒的，价格昂贵的Cl2尽量在反应中消耗。,漂粉精的组成和有效成分,组成：,Ca(OH)2,Ca(ClO)2、,CaCl2、,有效成分：,Ca(ClO)2,漂白原理：,强酸弱酸,(a)工业上：,HClO,Ca(ClO)2,+,2,HCl,CaCl2,+,2,(b)生活中：,HClO,Ca(ClO)2,+,CO2,+,H2O,CaCO3,+,2,变质,弱酸,极弱酸,有漂白作用,（a）在空气变质的原因是：,HClO,Ca(ClO)2,+,CO2,+,H2O,CaCO3,+,2,（b）保存方法：,密封保存,小结,Cl2的第4个化性：,（1）与NaOH（2）与KOH，Ba(OH)2（3）工业制漂粉精的相关知识。,（三）实验室制取Cl2,1.原理：,MnO2,+,4,HCl,（浓）,MnCl2,+,Cl2,+,2,H2O,2.发生装置：,固+液气体,3.净化,Cl2中混有：,（1）HCl(g)：,用饱和食盐水除HCl,（2）H2O蒸汽：,用浓H2SO4除水蒸气,4.收集：,向上,5.尾气吸收：,用NaOH(aq)吸收,二、探究气体体积的规律,2.3 从海水中提取 溴和碘,一、如何从海水中提取重要的元素,（一）海水提镁,海水,1.,加石灰乳，过滤,Mg(OH)2,Ca(OH)2的悬浊液,MgCl2,+,Ca(OH)2,Mg(OH)2,+,CaCl2,2.,Mg(OH)2,加盐酸，浓缩,MgCl2,尽量除去水分,Mg(OH)2,+,HCl,MgCl2,+,H2O,2,2,3.,MgCl2,电解,Mg,MgCl2(l),Mg,+,Cl2,通电,熔化状态的MgCl2,若是MgCl2(aq)：,MgCl2,+,H2O,Mg(OH)2,+,H2,+,Cl2,2,（二）海水提溴（Br2）,1.浓缩：,海水,浓缩,卤水,目的：,加大浓度，有利于之后溴的挥发,2.氧化：,卤水,氯气,溴水,原因：,Br-,+,Cl2,2,Cl-,+,Br2,3.提取：,溴水,吹入热空气,粗溴,原因：,溴的沸点低（低于水的沸点），,易挥发，,易被热空气吹出,4.精制：,粗溴,精制,纯溴,2,（三）海带提碘（I2）,1.灼烧：,干燥海带,海带灰,灼烧,2.溶解，过滤：,海带灰,溶于水 过滤,滤液,(含I-),3.氧化：,滤液（含I-）,氯水,碘水,2I-+Cl2 2Cl-+I2,4.萃取：,碘水,加CCl4 分层,碘的CCl4溶液,5.蒸馏：,碘的CCl4溶液,蒸馏,I2,二、溴（Br2）和碘（I2）的物性,溴（Br2）,碘（I2）,1.色、态,深红棕色,有毒,液体,紫黑色、固体,2.特性,易挥发，,有强烈的腐蚀性,定义P.40划线,易升华,3.密度,比水大,4.溶解性,(1)在水中,在水中的溶解度不大，,微溶于水,溴的水溶液叫溴水：,一般为橙 棕,碘的水溶液叫碘水：,一般为深黄色,(2)在有机 溶剂中,Br2，I2易溶于有机溶剂,如酒精，CCl4等,Br2的CCl4溶液：,橙,碘的CCl4溶液：,紫色,碘的酒精溶液叫碘酒或碘酊,5.保存,棕色瓶,密封、低温,上面加少许水,减少挥发,密封、低温,三、萃取,（一）三组实验,1.对照试管,水,CCl4,加在同一支 试管中,分层,上层：,水,（无色）,（轻）,下层：,CCl4,（无色）,（重）,2.溴水和CCl4,溴水,（黄）,CCl4,（无）,混合静置,分层,上层：,下层：,水层,变浅,接近无色,CCl4层,橙色,3.碘水和CCl4,碘水,（深黄）,CCl4,（无）,混合静置,分层,上层：,下层：,水层,变浅,接近无色,CCl4层,紫色,（二）萃取,1.定义：,书P.40划线,2.条件：,（1）两种溶剂互不相溶。,（2）溶质在两种溶剂中溶解度 有较大的差别。,3.常见的萃取剂：,CCl4，,汽油，,苯,（比水重）,（比水轻）,酒精一般不能做萃取剂,（酒精和水是互溶的）,4.操作,（1）主要仪器：,分液漏斗，,烧杯，,铁架台,（2）步骤：,检查气密性,混合振荡,静置分层,打开分液漏斗上部的玻璃塞,分液操作,上层：,从下端放出,下层：,从上口倒出,除去KBr(aq)中混有的少量I2？,CCl4,混合静置,分层,上层：,下层：,水层,CCl4层,KBr(aq),+I2,KBr(aq),无色,I2,紫色,分液,上口：,KBr(aq),下口:,I2 的CCl4(aq),除去KBr(s)中的I2(s)？,只要加热即可。,5.应用：,四.显色反应,单质碘遇淀粉变蓝色，化合态碘不变色。,可用于检验单质碘或检验淀粉。,淀粉,变蓝,+,碘水,淀粉,不变,+,KI(aq),五、卤素性质的递变规律：,（一）卤素名称来源及应用,P.41拓展视野,1.名称来源：,希腊文，成盐元素,卤素,聚四氟乙烯涂层,2.应用：,含碘食品,含氟牙膏,胶卷,生理盐水,碘钨灯,（二）卤素单质物性递变规律,书P.42表2.2阅读后总结,(1)常温下状态,氟气,氯气,溴,碘,砹,(2)颜色,(3)密度,(4)熔沸点,g,g,l,s,s,浅黄绿色,黄绿色,红棕色,紫黑色,递增,递增,（三）卤素单质的化性递变规律,活泼性：,F2Cl2Br2I2,1.Cl2,Br2,I2之间的置换反应,实验编号,试剂和颜色,混合后现象,再加CCl4后的现象,说明,1,NaBr(aq),无色,氯水,浅黄绿色,整个溶液变黄,分层：,上层：,下层：,水层,CCl4层,(橙),（无）,有Br2生成,2,KI(aq),无色,溴水,黄色,变深黄色,上层：,下层：,水层,CCl4层,(紫),（无）,分层：,有I2生成,3,KI(aq),无色,氯水,淡黄绿色,变深黄色,上层：,下层：,水层,CCl4层,(紫),（无）,分层：,有I2生成,化学方程式,（置换反应）,结论,1,2,活泼性,Cl2Br2,NaBr,+,Cl2,NaCl,+,Br2,2,2,KI,+,+,I2,Br2,2,2,KBr,活泼性,Br2I2,3,2,KI,+,+,Cl2,2,KCl,I2,活泼性,Cl2I2,练习8,（1）NaCl(aq)+溴水能反应吗？为什么？,不反应，Cl2Br2,（2）Cl2可以置换出Br2，I2;Br2可以置换I2,那么F2能否置换出Cl2，Br2，I2?为什么?,答：,答：,F2不能置换出Cl2，Br2，I2,F2极为活泼，,2F2+2H2O4HF+O2,F2马上与盐溶液中的水溶液，不与盐发生置换。,2.F2是最活泼的非金属单质，,F元素是最活泼的非金属元素。,（1）与H2反应,HF,F2,+,H2,2,（即便在黑暗，低温处也能反应，发生爆炸）,（2）与水反应,O2,2,F2,+,H2O,2,4,HF,+,3.F2、Br2、I2和氢气的化合,H2+Br2 2HBr+36.4kJ,500,溴化氢,H2+Cl2 2HCl+92.3kJ,氯化氢,碘化氢,（四）卤素原子结构的递变规律,1.原子结构,F,Cl,Br,I,+9,+17,+35,+53,核电荷数增大，,电子层数增多，,原子半径增大,元素非金属性减弱,得电子能力减弱，,单质的氧化性减弱，,相对应,2.离子结构,F-,Cl-,Br-,I-,+9,+17,+35,+53,核电荷数增大，,电子层数增多，,离子半径增大,失电子能力增强，,离子还原性增强,3.同一元素：,原子半径 阴离子半径,（注意前提）,（五）“结构决定性质”,卤素单质的化性呈现一定的递变规律,卤素原子、离子结构存在一定的递变规律,决定,七、卤素离子（Cl-、Br-、I-）的检验,（F-除外）,（一）实验,（1）NaI+AgNO3AgI+NaNO3,（黄色沉淀）,（2）NaBr+AgNO3AgBr+NaNO3,（浅黄色沉淀）,（3）NaCl+AgNO3AgCl+NaNO3,（白色沉淀）,（4）Na2CO3+2AgNO3Ag2CO3+2NaNO3,（白色沉淀）,（二）反应实质,（离子方程式）,AgI,（1）,I-,+,Ag+,AgBr,（2）,Br-,+,Ag+,AgCl,（3）,Cl-,+,Ag+,沉淀不溶解,（4）,+,Ag+,CO32-,2,Ag2CO3,再加稀硝酸，,Ag2CO3+2HNO32AgNO3+H2O+CO2,再加稀硝酸，,沉淀溶解并有气泡,（三）检验方法,在未知液中,加AgNO3,白,浅黄,黄,再加稀硝酸,排出CO32-的干扰,不溶,则证明,有Cl-,有Br-,有I-,（四）卤化银不稳定，易见光分解,Cl2,（1）,2,AgCl,2,Ag,+,光,Br2,（2）,2,AgBr,2,Ag,+,光,I2,（3）,2,AgI,2,Ag,+,光,极其微小的银粒，呈黑色,（五）卤化银的用途,1.AgBr：,摄影胶卷，,感光纸，,变色镜,2.AgI：,人工降雨,（与干冰类似）,五、氧化-还原反应,写出H2和CuO反应的化学方程式,指出什么被氧化？什么被还原？什么是氧化剂？什么是还原剂？什么是氧化产物？什么是还原产物？,H2,CuO,H2O,Cu,还原剂,氧化剂,氧化产物,还原产物,化合价降低，,化合价升高，,0,+2,-2,-2,+1,0,(得到氧)，,被氧化,(失去氧)，,被还原,（一）从得失氧的角度来分析,两条线,发生还原反应，,氧化剂，,具有氧化性，,失去氧，,被还原，,反应后为还原产物。,发生氧化反应，,还原剂，,具有还原性，,得到氧，,被氧化，,反应后为氧化产物。,（二）从化合价升降的角度分析,1.氧化-还原反应的特征：,化合价的升降,2.两条线,（1）氧化剂：,具有氧化性，,化合价降低，,被还原，,发生还原反应，,反应后为还原产物。,（2）还原剂：,具有还原性，,化合价升高，,被氧化，,发生氧化反应，,反应后为氧化产物。,思考,对于下面的反应：H2+CuCl2 2HCl+Cu,是否是氧化-还原反应？,从得失氧的角度能否作出判断？,不能，存在很大的局限性。,应从化合性升降角度判断，先标出化合价，再作出判断。,H2,CuCl2,HCl,Cu,还原剂,氧化剂,氧化产物,还原产物,化合价降低，,化合价升高，,0,+2,+1,0,被氧化,被还原,2,练习,判断下列化学反应是不是氧化还原反应。如果是，还要判断氧化剂？还原剂？氧化产物？还原产物？,（1）CuO+2HClCuCl2+H2O,点燃,点燃,点燃,反应,是否氧-还,氧化剂,还原剂,氧化产物,还原产物,（1）,否,（2）,是,是,是,是,（3）,（4）,（5）,Cl2,Cl2,Cl2,Cl2,MnO2,Na,H2,Cu,HCl,NaCl,HCl,CuCl2,NaCl,HCl,CuCl2,MnCl2,3.氧化-还原反应 与4种基本反应类型的关系,4种基本反应类型：,分解，化合，复分解，置换,练习2,判断下列各个反应是不是氧化还原反应，指出各反应所属的基本类型。,MnO2,（3）2Fe+3Cl22FeCl3,（4）NH3+HClNH4Cl,（5）Zn+2HClZnCl2+H2,是,不是,分解,是,不是,化合,是,置换,（6）NaOH+HClNaCl+H2O,（7）AgNO3+NaClAgCl+NaNO3,（8）CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,（9）FeCl3+3NaOHFe(OH)3+3NaCl,不是,不是,不是,不是,都是复分解反应,练习3,小结氧化-还原反应和常见的四种反应基本类型之间的关系。,（1）凡是有单质生成的分解反应一定 为氧化-还原反应。,（2）凡是有单质参加的化合反应一定 为氧-还反应。,（3）A+BCB+AC,其中必然伴随着化合价的升降，置换反应均为氧-还反应。,（4）复分解反应中无化合价的变化，复分解反应都不是氧-还反应。,（三）从电子转移的角度来分析,Na,Cl2,NaCl,还原剂,氧化剂,化合价降低，,化合价升高，,0,0,+1,被氧化,被还原,2,2,-1,点燃,1.化合价升降与得失电子的关系,（1）化合价升高，失电子；,升高价数=失电子数,（2）化合价降低，得电子；,降低价数=得电子数,2.氧化-还原反应的实质：,电子的转移,3.双线桥法,（又叫“长式”）,（1）定义：,表示同一元素得到或失去电子的情况。,（2）举例：,Na,Cl2,NaCl,0,0,+1,2,2,-1,点燃,失去2e,得到2e,（3）步骤：,标出发生变化的化合价,画上箭头，注意方向，不要歪掉,在箭头上写明“得到”或“失去”多少个电子。,（4）注意点：,箭号是反应物中的某元素指向生成 物中的同种元素。,写明“失去”或“得到”,练习4,标出长式,Cu,Cl2,CuCl2,0,0,+2,-1,点燃,失去2e,得到2e,（5）规律：,得失电子数必然相等。,4.单线桥法,（又叫短式）,（1）定义：,表示不同元素原子间得到和失去电子的情况,（2）举例：,Na,Cl2,NaCl,0,0,+1,2,2,-1,点燃,2e,2,2,（3）步骤：,标出发生变化的化合价,标出化合价升高的元素，,在相应的下方表“”,总共升高多少，在“”旁边标明数字。,标出化合价降低的元素，,在相应的下方表“”,总共降低多少，在“”旁边标明数字。,顺着这两个箭头的方向画出单线桥，说明电子的转移方向。,在箭头上方标明电子数，电子数与 化合价升降总数相等。,不用标明“得到”或“失去”。,（4）注意点,箭号标在反应物内部，箭号由失去 电子的元素指向得到电子的元素。,不必写“得到”或“失去”，,但电子数仍要标明。,练习5,标出短式,Cu,Cl2,CuCl2,0,0,+2,-1,点燃,2e,（1）,2,2,（2）,H2,Cl2,HCl,0,0,+1,-1,点燃,2e,2,2,2,5.重新定义氧化-还原反应,P.50划线,6.最完整的两条线,（1）氧化剂：,具有氧化性，,化合价降低，,被还原，,发生还原反应，,反应后为还原产物。,（2）还原剂：,具有还原性，,化合价升高，,被氧化，,发生氧化反应，,反应后为氧化产物。,得电子，,失电子，,氧化剂：,还原剂：,得，降，还,失、升、氧,练习6,口头快速回答,分析,概念,从得失氧,观点分析,从化合价升降,观点分析,从电子转移,观点分析,氧化反应,还原反应,氧-还反应,氧化剂,还原剂,练习7,用单线桥法标明，指明氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，做完之后寻找一下有何规律。,Fe,Cl2,FeCl3,0,0,+3,-1,点燃,（1）,6,6,（2）,CuO,H2,+2,0,2e,2,2,6e,2,3,2,氧化剂,H2O,Cu,+,0,+1,氧化剂,Zn,H2SO4,0,+1,（3）,2,2,2e,氧化剂,ZnSO4,H2,0,+2,+5,-2,MnO2,-1,0,12,12,12e,+4,-1,+2,0,2e,2,2,6.在单线桥中,（注意使用前提）,(1)单线箭头指向元素所在的物质就是氧化剂,(2)单线箭头出发元素所在的物质就是还原剂,（四）氧化性，还原性的强弱比较,1.元素价态与氧化性、还原性的关系,（1）最低价,只有还原性,（2）中间价,既有还原性、又有氧化性,（3）最高价,只有氧化性,2.氧化-还原反应的规律:,强氧化剂,弱还原剂,弱氧化剂,（还原产物）,（氧化产物）,强还原剂,3.比较氧化性与还原性强弱的顺序：,（1）根据金属活动性顺序判断：,K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,H,Cu,Hg,Ag,Pt,Au,单质还原性逐渐减弱，,对应阳离子（Fe指Fe2+）的氧化性增强,（2）根据非金属活动顺序进行判断,F2，Cl2，Br2，I2,单质的氧化性逐渐减弱,F-，Cl-，Br-，I-,阴离子的还原性逐渐增强,（3）根据氧化-还原反应进行的反应 条件、剧烈程度等判断。,反应条件越简单、反应速率越快，氧化性或还原性就越强。,（4）根据同种元素的不同价态来判断,具有多种可变化合价的元素，一般处于最高化合价的氧化性最强，随化合价降低，氧化性减弱，还原性增强。,例如：氧化性：,Fe3+Fe2+；,KMnO4 K2MnO4 MnO2,（5）根据氧化-还原反应的方向判定,氧化性：,氧化剂氧化产物,还原性：,还原剂还原产物,例题,Cl2+2KBr2KCl+Br2,Br2+2KI2KBr+I2,Cl2 Br2,Br2 I2,氧化性：,还原性：,KBr KCl,KI KBr,八、过量计算,例题,某化工厂生产盐酸，每天耗用氯气42.6t，氢气1.45t，问该厂理论上每天最多能生产31的盐酸多少吨？,P.49例2,题型特点：,同一个反应中，两个反应物的量都是已知的,第一步：,过量计算,先将两个反应物的量全部转化为物质的量,=0.6106mol,n,Cl2,=,42.6106,71,=0.725106mol,n,H2,=,1.45106,2,书写化学方程式，根据系数比估计H2过量，但必须通过计算写明。,设0.6106molCl2能与xmolH2恰好完全反应,1,1,x,0.6106,1,1,x,0.6106,=,x=0.6106,0.725106mol,H2过量了：,0.725106-0.6106=0.125106mol,第二步：,选择计算基准，按不过量的物质计算,设31%的盐酸y吨,1,2,0.6106,y10631%/,36.5,1,2,0.6106,y10631%/,36.5,=,y=141吨,答：,练习9,在加热情况下，向80gCuO粉末中通入11.2L H2（S.T.P）反应后得到的残余固体是什么？质量为多少？,=1mol,n,CuO,=,80,80,=0.5mol,n,H2,=,22.4,11.2,设与0.5molH2反应，恰好用去CuO X mol,1,1,x,0.5,1,1,x,0.5,=,x=0.5mol,1mol,CuO过量了，,1-0.5=0.5mol,设生成Cu y mol,1,1,y,0.5,1,1,y,0.5,=,y=0.5mol,残余固体为,Cu：,0.564=32g,CuO:,0.580=40g,总共72g,