第二節富集在海水中的元素—氯

海洋化學資源:

海水的成分非常復雜，全球海洋的含鹽量就達５億億噸，還含有大量非常稀有的元素，如金達５００萬噸，鈾達４２億噸，所以海洋是地球上最大的礦產資源庫。海洋資源的持續利用是人類生存發展的重要前提，目前，全世界每年從海洋中提取淡水２０多億噸、食鹽５０００萬噸、鎂及氧化鎂２６０多萬噸、溴２０萬噸，總產值達６億多美元。

如將海水中鹽類全部提取出來，鋪在地球的陸地上，可以使陸地平均升高150m

氯氣的發現應歸功于瑞典化學家舍勒。舍勒是在1744年發現氯氣的。當時他正在研究軟錳礦（主要成分是二氧化錳），當他將軟錳礦與濃鹽酸混合并加熱時，產生了一種黃綠色的氣體，這種氣體的強烈的刺激性氣味使舍勒感到極為難受，但是當他確信自己制得了一種新氣體氣體后，他又感到一種由衷的高興。舍勒制備出氯氣以后，把他溶解在水里，發現這種氣體的水溶液對紙張，蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他還發現氯氣能與金屬或金屬氧化物發生化學反應。從1774年舍勒發現氯氣到1810年，許多科學家先后對這種氣體的性質進行了研究。這期間，氯氣一直被當作一種化合物。直到1810年，戴維經過大量實驗研究，才確認這種氣體是由一種元素組成的物質。他將這種元素命名為CHLORINE，這個名稱來自希臘文，有“綠色的”意思。我國早年的譯文將其譯作“綠氣”后改為氯氣。1、氯氣的物理性質

氯氣是具有刺激性氣味、有毒（第一次世界大戰中曾經作為第一種使用的毒氣）的黃綠色的氣體，它可溶于水（1：2）,水溶液成氯水。

用手輕輕地在瓶口扇動，使極少量的氯氣飄進鼻孔。

聞氣體方法：

因為Cl2有毒,在一戰中,曾被德軍制成毒氣彈等化學武器用于戰爭。在戰場上使得英法聯軍傷亡慘重。

討論：假如你是一名士兵，當遇到由氯氣制成的毒氣彈順風爆炸時，你認為可采用哪些措施進行防御？①人躲向地勢較高地方去。②防毒面具。③活性炭。2、氯氣的化學性質（1）可以與多數金屬單質反應（2）可以與非金屬單質反應（3）可以與水反應（4）可以與堿反應氯氣與金屬的反應氯氣可以與大多數的金屬單質反應1、與Na的反應2Na+Cl2==2NaCl2、與CuFe的反應Cu+Cl2==CuCl2

2Fe+3Cl2==2FeCl3（不生成FeCl2）點燃點燃點燃氯氣與Na的反應實驗操作與現象：將Na在酒精燈上加熱至熔化，伸入盛有Cl2的集氣瓶中，觀察現象。

Na在Cl2中發生燃燒，火焰呈黃色，有少量的白煙生成。氯氣與銅的反應實驗操作與現象：

將銅絲在酒精燈上加熱至紅熱，伸入盛有Cl2的集氣瓶中，觀察現象。

Cu在Cl2中發生燃燒，產生大量的棕黃色的煙，反應結束后向集氣瓶中加入少量的水，可以觀察到溶液呈綠色。實驗事實證明，在一定條件下，氯氣可跟多種金屬直接化合。寫出氯氣跟下列金屬反應的化學方程式：(板書化學方程式)1.跟鋁反應：

。2.跟鎂反應：

。練習：1、與H2的反應

H2+Cl2==2HCl2、與P的的反應

氯氣與非金屬的反應2P+3Cl2==2PCl32P+5Cl2==2PCl5說明：兩種產物都有，當氯氣較少時以PCl3為主，當氯氣較多時以PCl5為主。點燃點燃點燃爆炸氯氣與與H2的反應反應操作與現象

1、將純凈的氫氣點燃后伸入盛有氯氣的集氣瓶中。氫氣在氯氣中安靜地燃燒，火焰呈蒼白色，瓶口有白霧。

2、將氫氣與氯氣先混合后，經強光照射，發生爆炸。1.比較Cu在Cl2中燃燒與H2在Cl2中燃燒現象的共同點。

2.燃燒是否一定要有O2參加?比較鐵、硫、木炭在O2中燃燒與Cu、H2等在Cl2中燃燒的現象，找出共同特點，并由此推論什么叫燃燒。

3.工業上用H2、Cl2合成HCl時，應選擇什么條件?理由是什么?(選擇安全的點燃條件和連續地合成HCl。)討論：Cl2＋H2O=HClO＋HCl

２ＨＣｌＯ===２ＨＣｌ＋Ｏ２↑光照次氯酸是一種不穩定弱酸，是一種強氧化劑能殺死水里的病菌，自來水常用氯氣殺菌消毒，就是因為氯氣溶于水產生次氯酸，次氯酸起殺菌作用。次氯酸可用作漂白劑，因為它能使染料和有機色質氧化而褪色。Cl2可以使濕潤的有色布條褪色，不能使干燥的有色布條褪色，這個事實說明什么?討論：成分：新制氯水（粒子）：Cl2、H+、Cl-、HClO、H2O久置氯水（粒子）：H+、Cl-新制氯水呈淡黃綠色，有漂白性久置氯水沒有顏色，不具漂白性表現：新制氯水和久置氯水有何區別?練習：1.將氯水分別加到下列溶液中：（Ａ）紫色石蕊；（Ｂ）ＦｅＣｌ２溶液（Ｃ）Ｎａ2ＣＯ３溶液；（Ｄ）ＡｇＮＯ３溶液。觀察有何變化，寫出有關的化學方程式。

分析：

解本題首先在清楚氯水的成份，由于氯氣與水發生不完全反應：Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ＝ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ因而它存在氯氣分子、水分子、次氯酸分子和Ｈ＋、Ｃｌ－以及少量的ＣlＯ－等離子。這些離子各有不同的性質。

解：（Ａ）紫色石蕊試液先變紅（由于氫離子的作用）而后紅色褪去變為無色溶液（由于次氯酸的氧化作用而引起）；（Ｂ）溶液由淺綠色變成黃色溶液，由于２ＦｅＣｌ２＋Ｃｌ２＝２ＦｅＣｌ３生成三氯化鐵溶液而顯黃色：

（Ｃ）有氣泡產生：Ｎａ2ＣＯ３＋２ＨＣｌ＝２ＮａＣｌ＋ＣＯ２↑＋Ｈ２Ｏ

（Ｄ）有白色沉淀生成：ＡｇＮＯ３＋ＨＣｌ＝ＡｇＣｌ↓＋ＨＮＯ３

漂白粉是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物，其有效成分是Ca(ClO)2Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO1、寫出Cl2與NaOH溶液反應的離子方程式：2、漂白粉是混合物還是純凈物？其有效成分是什么？為何具有漂白作用？Cl2＋2OHˉ=Clˉ

＋ClOˉ

＋H2O思考與練習：二、氯離子的檢驗[實驗4-6]1、稀鹽酸中滴入幾滴AgNO3溶液2、NaCl溶液中滴入幾滴AgNO3溶液3、Na2CO3中滴入幾滴AgNO3溶液加入稀HNO3，現象如何？Ag+＋Cl-=AgCl↓2Ag+＋CO32-=Ag2CO3↓Ag2CO3＋2H+=2Ag+＋CO2↑＋H2O白色沉淀

用氯氣對飲用水消毒會產生使人致癌的有機氯，世界環