PPT氯元素知识小结.ppt
2023/7/7,1,富集在海水中的元素,氯,2023/7/7,2,浩瀚的海洋 资源的宝库,海水中含盐3%，主要为氯化钠；还含有氯化镁、硫酸镁等。,氯在自然界中以化合态存在（主要是NaCl）。,2023/7/7,3,每千克海水中几种氯化物的含量,含量/g,0.721,1.11,5.11,27.2,2023/7/7,4,海水晒盐,蒸发结晶,2023/7/7,5,盐场,2023/7/7,6,粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）,Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、Cl-,BaSO4,CaCO3BaCO3,过量Na2CO3,Na+、Ba2+、Ca2+、Cl-、OH-,过量NaOH,Fe(OH)3Mg(OH)2,Na+、Cl-、OH-、CO32-,适量HCl,调节PH,通过阳离子交换树脂(除去微量金属阳离子),Na+、Cl-,精制食盐水,2023/7/7,7,NaCl俗名“食盐”，它有哪些用途呢？,你知道吗?,医学：配成浓度为的“生理盐水”,日常生活:是我们日常生活中的必需调味品.,公路上的积雪可以用氯化钠来消除。,重要化工原料如生产氯气,2023/7/7,8,4月16日20时40分，一位坐在轮椅上的市民正在紧急疏散。新华社消息：新华社重庆月日电（记者刘卫宏、李永文、徐旭忠）位于重庆市江北区的重庆天原化工总厂日晚发生氯气泄漏事件，日凌晨发生局部爆炸,截至记者发稿时，已造成9人失踪死亡，人受伤。目前已有万名群众被疏散。日时左右，重庆天原化工总厂的工人在操作中发现，号氯冷凝器的列管出现穿孔，有氯气泄漏，随即进行紧急处置。到日凌晨点左右，这一冷凝器发生局部的三氯化氮爆炸，氯气随即弥漫。据现场指挥部一位负责人介绍，发生氯气泄漏事件后，重庆江北区立即通知附近居民疏散。从日中午开始，与化工厂隔江相对的重庆化龙桥片区部分居民也开始疏散。事故发生后，重庆市紧急组织专家进行处置。时分，重庆市天原化工总厂再次发生爆炸，至今已有9人失踪死亡，人重伤。事故发生后，一支消防特警官兵用高压水管进行陆续高空稀释，在较短的时间内控制了氯气的扩散。据专家组初步判断：重庆氯气泄漏事件发生主要原因是氯罐及相关设备陈旧，处置时发生爆炸的原因是工作人员违规操作。专家组成员缪光奎说，按照原来的事故处理方案，是让氯气在自然压力下，通过铁管排放，但专家组怀疑，当专家组成员离开现场回指挥部研讨方案时，重庆天原总厂违规操作，让工人用机器从氯罐向外抽氯气，以加快排放速度。结果导致罐内温度升高，引发爆炸。当时个氯气罐中的、号罐已全部爆炸，、号罐是空罐，未发生爆炸。、号罐已发生移位。此外，三个冷却塔未发生爆炸。,2023/7/7,9,爆炸发生后，消防人员对爆炸现场进行了紧急处理。重庆市消防总队总队长王沁林说，消防人员采用消防用水与碱液在外围米处形成两道水幕进行稀释，稀释后的水进入了天原化工总厂的下水道，有全面的消毒措施。他说，氯气爆炸现场的氯气已经很少，爆炸时弥漫在现场的黄色气体已基本被稀释。重庆市市长王鸿举、副市长周慕冰在事故发生后赶至现场，组织群众疏散和事故处置、善后工作，并会同专家组立即采取紧急控制措施。要求江北区政府必须将在天原化工厂米范围以内的群众继续进行疏散。为了防止冲释氯气的消防水的入江影响，暂时停止江北水厂的取水。同时，环保监测部门将对下游水质进行监控。全力清除残余爆炸源，妥善处置残余氯气。重庆市委市政府对渝中区、江北区委区政府做出如下要求：“渝中区距离天原化工总厂米范围以外已疏散群众可以撤回，江北区距离天原化工总厂米范围以内已疏散群众暂不撤回”的决定。重庆市委市政府同时要求两区群众撤回沿途摆放警车，一旦出现新的险情立即拉响警报、引导群众撤回，两区委区政府立即成立领导小组小时值班，做好紧急预案，如发现新险情，引导群众向逆风高处撤离，保持小时与现场指挥部通信畅通。从区到街道、居委会都要落实责任，专人负责、电话值守，必须有专人负责警报引导群众撤离，防止撤离中发生人员伤亡，如出现意外及时向市政府值班室汇报。事发至今，现场附近的重庆江北区有万人被疏散，嘉陵江对岸的渝中区及化龙桥片区等地区共有万人被疏散。重庆市环境监测部门在重庆市江北区、沙坪坝区和渝中区等设置了环境监测点，监测结果表明：城区的水和空气基本没有超标。,2023/7/7,10,人教版(必修化学)第四章非金属及其化合物、第二节富集在海水中的元素氯。设计意图：1.氯是一种典型的、重要的非金属元素。教科书选择氯气的性质、用途以及Cl-的检验等内容进行比较全面的学习和研究，不但可以让学生了解典型非金属单质及其化合物的性质，而且对学生全面认识化学元素，尤其是了解其他非金属元素及其化合物的性质，形成正确的观点、掌握正确的学习方法等具有重要的作用。2.氯是海水中富集的一种元素，资源丰富。而且食盐、漂白粉等含氯的化合物大家都非常熟悉，认识上有一种新近感，容易产生求知的欲望。,2023/7/7,11,江苏教育版必修化学1专题2 从卤水获得的化学物质、第一节氯、溴、碘及其化合物。设计意图：1.教科书通过5个实验操作、归纳氯气的物理性质和化学性质；2.进一步通过4个实验探究氯水的成分(H+、Cl-、HClO、Cl2等)，培养学生的科学探究能力；3.通过信息提示氯气的性质、次氯酸的性质将知识引向深入.氯气的性质在通常情况下，氯气是有刺激性气味的、黄绿色的有毒气体，氯气溶于水，在常温下，1体积的水约溶解2体积的氯气。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，能与多种金属和非金属直接化合，还能跟碘化物、溴化物等发生反应。潮湿的氯气还具有漂白性。,2023/7/7,12,山东科技版必修化学1第1章认识化学科学、第2节研究物质性质的方法和程序。设计意图：1.先给出研究物质性质的基本程序;2.以研究氯气的性质为案例，通过物质性质知识的提示、非金属单质化学性质的一般规律预测氯气可能的性质，并通过有关实验来验证其预测。,2023/7/7,13,一、氯气的生产原理,（一）氯气的工业制法,（二）氯气的实验室制法,2023/7/7,14,1、电解饱和食盐水,2、阳离子交换膜电解槽,（一）氯气的工业制法,2023/7/7,15,1、电解饱和食盐水,2023/7/7,16,均有气体产生,石墨电极气体黄绿色，铁电极无气体无色,体积大致相等，,听到“噗”的一声,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，闻到刺激性气味,溶液变红,食盐水通电发生反应,两电极产生的气体体积近似相等,H2,Cl2,碱性物质生成NaOH,2023/7/7,17,电解氯化钠溶液的化学方程式：,电解饱和食盐水制氯气的原理就是：通过氯化钠和水发生电解反应，在与电源正极相连的电极（阳极）上产生氯气，同时在与电源负极相连的电极（阴极）上产生氢气和氢氧化钠。,阴极产物,阳极产物,以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”。,2023/7/7,18,氯碱工业,2023/7/7,19,2、阳离子交换膜电解槽,2023/7/7,20,工业制氯气,2023/7/7,21,阳离子交换膜的作用：,能防止阴极产生的H2和阳极产 生的Cl2相混合而引起爆炸,能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量,2023/7/7,22,（二）氯气的实验室制法,思考：生成1mol氯气，所需要的浓盐酸的物质的量为多少？,注意：（1）浓盐酸（2）加热,原理：,2023/7/7,23,讨论,氯气的收集方法。氯气中可能混有何种杂质？如何除去？氯气有毒，尾气如何处理？,实验室制法的装置：（1）反应发生装置（2）除杂装置（3）收集装置（4）尾气处理装置,2023/7/7,24,发生装置,净 化 装 置,收集装置,尾气处理装置,氯气的实验室制法整套装置图：,2023/7/7,25,2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O,实验室制氯气的其他方法,2023/7/7,26,京沪高速公路淮安路段液氯的泄漏,新华网报道:2005年3月29日，京沪高速公路淮安路段一辆满载液氯的液罐车和对面来车相撞,大量液氯外泄。据目击者描述:“一股黄绿色的气体就像探照灯光一样，唰地射向空中，并有刺鼻的味道，眼睛也熏得睁不开。”事发后消防队员不断地用水枪喷射，但还是造成350 人中毒进医院救治,28人中毒死亡，附近居民采取应急措施，疏散到高坡上。,颜色,气味,溶解性,密度,毒性,2023/7/7,27,二、氯气的性质,(一)、物理性质,氯气是一种_色，_气味的_，有剧毒，密度_，_溶于水（1体积水可溶解_体积氯气）。_液化。,闻气味的方法：,用手轻轻煽动，仅使少量气体飘进鼻孔,黄绿,有刺激性,气体,比空气大,能,2,易,2023/7/7,28,活泼的黄绿色气体氯气,思考与交流：氯原子能否单独存在？若不能，游离态的氯以何形式存在？,双原子分子Cl2,2023/7/7,29,舍勒【瑞典】公元1742一1786,舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。,氯气的发现和确认：,2023/7/7,30,氯原子结构,Cl,Cl,得 e,氯原子,氯离子,得到一个电子,易得电子,氯气（Cl2）一种化学性质很活泼的非金属单质,2023/7/7,31,1.与大多数金属反应,*与钠反应:,剧烈燃烧,生成白烟,*与铁的反应,剧烈燃烧,生成棕黄色的烟,*与Cu反应，生成棕黄色的烟，加水生成蓝绿色溶液,(二)、化学性质,2023/7/7,32,2、与非金属反应,*氯气和氢气的反应,纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾，是盐酸的酸雾,氢气和氯气的混合气体在光照的条件下，发生爆炸,2023/7/7,33,2023/7/7,34,Cl2+H2O HCl+HClO,新制氯水的成分：,氯气、水、盐酸、次氯酸,分子：,Cl2、H2O、HClO（3种分子）,离子：,H+、Cl-、ClO-、OH-（4种离子）,注：盐酸是强酸，100%电离为H+和Cl-，次氯酸是弱酸，只部分电离为H+和ClO-，决大多数以分子形式存在。,新制氯水具有漂白作用,次氯酸（HClO）见光分解，方程式：2HClO 2HCl+O2,Cl2+H2O HCl+HClO,HCl+O2,久置氯水的成分：,H2O分子、H+、Cl-,相当于一瓶稀盐酸，无漂白作用,3、与水反应,2023/7/7,35,将干燥的花瓣放入氯气的集气瓶中，观察；取少量盐酸，滴到花瓣上，观察:,*演示实验：,疑点探究,盐酸和干燥的氯气没有漂白性，氯水中具有漂白性的是次氯酸。,2023/7/7,36,HClO的性质和用途：,次氯酸（1）弱酸，酸性比碳酸还弱。（2）不稳定，在光照下易分解。,2HClO=2HCl+O2,（3）具有强氧化性，能消毒作用（4）漂白性。,用途：因此自来水产多用氯气来杀菌消毒。,2023/7/7,37,2023/7/7,38,氯水成分复杂,加入不同试剂,起作用的成分各不相同.指出下列现象,说明理由(写出反应式)：,加入碳酸钙粉末,有气体生成,2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2+H2O,锌粒加入氯水中,有气体生成,Zn+2H+=Zn2+H2,先变红,后褪色,酸性,后被HClO氧化漂白,褪色,HClO氧化漂白,有白色沉淀生成,Ag+Cl-=AgCl,紫色石蕊试液加入氯水中,红布条加入氯水中,硝酸银溶液加入氯水中,2023/7/7,39,氧 化 漂 白不 可 逆,与有色物质结合生成不稳定的无色物质。,永久性漂白,暂时性漂白，不能漂白指示剂,归纳比较：常见漂白剂漂白原理的差异：,物理吸附,2023/7/7,40,Cl2H2O HClHClO的平衡移动,左移,左移,右移,右移,右移,右移,a.用饱和食盐水除Cl2的HClb.用排饱和食盐水法收集Cl2,次氯酸与浓盐酸反应制Cl2,用NaOH溶液吸收多余Cl2,制漂白粉,制高浓度HClO溶液,氯水避光保存或现用现配,c(Cl)增大,c(H+)增大,c(H+)减小,c(H+)减小,c(H+)减小,C(HClO)减小,2023/7/7,41,4.与碱的反应,*氯气跟氢氧化钠溶液反应化学方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,*工业上生产漂白粉：,*漂白粉具有漂白消毒作用的化学方程式Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,2023/7/7,42,5.跟还原性物质反应,Cl2+2FeCl2=2FeCl3(除去FeCl3中的FeCl2)3C12+2FeBr2=2FeCl3+2Br2(苦卤中提取Br2)C12+2KI=2KCl+I2(用淀粉-碘化钾试纸检验Cl2)C12+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4(按体积比1：1混合后不具有漂白性)C12+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4(除废水中的氯),2023/7/7,43,Cl2CH4，CH2CH2Cl2，,跟有机物反应,CH2ClCH2Cl（加成）,CH3ClHCl（取代）,2023/7/7,44,小结：氯气性质,仅作氧化剂,既作氧化剂又作还原剂,有机加成、取代,2023/7/7,45,氯气的用途：,制盐酸,自来水、游泳池消毒,制漂白粉(精),漂白棉、麻、纸张,用于冶金工业和有机化工,氯气有毒,实验室制氯气用NaOH吸收多余的氯气,而不用Ca(OH)2(熟石灰溶解度小,吸收不完全)。,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,2023/7/7,46,应用：氯气是基础的无机化工原料,直接或者间接的制成强氧化剂，进行消毒。如次氯酸，次氯酸钠，次氯酸钙；,鸟巢雨水回收系统,消毒剂,2023/7/7,47,Cl-的检验：,HCl或可溶性氯化物溶液中含有Cl-,如何检验？,Ag+Cl-=AgCl,Ag+Cl-=AgCl,Ag+Cl-=AgCl,Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+CO2+H2O,白色沉淀,不溶解,白色沉淀,白色沉淀,白色沉淀,无现象,不溶解,不溶解,溶解,有气体生成,无现象,2Ag+CO32=Ag2CO3,2023/7/7,48,制取气体的六项选择,反应原理的选择:反应方程式和反应条件反应物的选择：反应物的状态反应装置的选择收集方法的选择净化剂的选择尾气吸收方法的选择,HCl气体的实验室制法,2023/7/7,49,常见气体的发生装置,*气体的发生装置选择选择原理：反应物的状态、反应条件,固固加热反应适用：O2等,固液不加热反应适用：H2，CO2等,固液加热反应适用：HCl等,2023/7/7,50,常见气体的收集装置,*气体收集装置选择选择原理：根据气体的密度、水溶性,2023/7/7,51,尾气处理常用装置,选择原理：根据所制气体的性质,能与某些溶液反应的气体,可燃性气体如：H2,CO,极易溶于水的气体如：HCl 等,2023/7/7,52,实验室制取氯化氢,1原料：氯化钠固体、浓硫酸2化学方程式：,NaCl+H2SO4（浓）,微热,NaHSO4+HCl,实验原理:高沸点(难挥发性)酸制低沸点(易挥发性)酸,2023/7/7,53,发生装置,收集装置,尾气吸收装置,实验室制取HCl的装置,动画,2023/7/7,54,实验室制HCl的装置,2023/7/7,55,世界氯产量上升趋势,万吨,3870,3910,4060,4010,4130,4350,4240,4320,4400,4540,4710,4840,2500,3000,3500,4000,4500,5000,5500,95,96,97,98,99,00,01,02,03,04,05,06,2023/7/7,56,PVC是主要耗氯产品,2023/7/7,57,全球氯消费增长率,（1996-2005）,2023/7/7,58,三大氯生产区域,0,5,10,15,20,25,30,北美,南美,西欧,东欧,中东,东南亚,东亚,日本,02年,07年,10年,产能增长最快,2023/7/7,59,世界氯供需平衡图,0,10,20,30,40,50,60,70,95年,00年,02年,05年,07年,10年,产能,产量,需求,万吨,
