富集在海水中的元素.docx
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富集在海水中的元素
富集在海水中的元素导学案
编稿:
叶仕雄审核:
童光武
第一课时氯及其化合物
【考纲要求】 1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解氯元素单质及其化合物对环境质量的影响。
【课前预习】
1.生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。
如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的是( )
A.只要在室内放一盆水
B.向地势低的地方撤离
C.观察风向,顺风撤离
D.用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离
2.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ图中:
如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗
B.Ⅱ图中:
量筒中发生了加成反应
C.Ⅲ图中:
生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中:
湿润的有色布条能褪色,干燥的有色布条不褪色
【教学设计】
一. 氯元素的存在和原子结构
1.氯元素在自然界中以__________存在,其中主要以__________形式存在于海水中,是最重要的成盐元素。
2.氯元素位于元素周期表中第____周期第____族,原子结构示意图为__________,最外层有____个电子,容易得到____个电子形成____个电子的稳定结构。
是活泼的非金属元素。
二. 氯气
1.物理性质
通常情况下,氯气是________色__________气味的____体。
密度比空气____,有____,易________,能溶于水,通常1体积水约溶解____体积氯气,其水溶液称为氯水。
实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是:
_______________________________
________________________________________________________________________。
2.化学性质
(1)与金属反应
铜、铁在氯气中燃烧的化学方程式为:
__________________________________________________________(________色烟);
__________________________________________________________(________色烟)
(2)与非金属反应
氢气在氯气中燃烧的化学方程式为:
________________________________________________________(________色火焰)。
(3)与水反应
氯气与水反应的化学方程式:
______________________________________________。
(4)与碱反应(完成下列化学方程式)
①与烧碱反应:
__________________________________________________________,
②制取漂白粉:
___________________________________________________________。
漂白粉的主要成分是____________,有效成分是__________。
(5)跟还原性物质反应(完成下列化学方程式)
①氯气与KI溶液:
_______________________________________________________。
②氯气与FeCl2溶液:
_______________________________________________________。
③向氯水中通入SO2:
_____________________________________________________。
问题思考
1.思考并回答下列问题:
(1)Cl2为什么易液化?
常见的易液化的气体还有哪几种?
(2)用什么现象说明Cl2溶于水时只有少量Cl2与水发生了反应?
(3)将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么?
能用pH试纸测定氯水的pH值吗?
(4)常见的有特殊颜色的气体有哪些?
各显什么颜色?
三.氯水
1.氯水的成分
氯气溶于水,发生反应的离子方程式是Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,其中含有的分子有Cl2、H2O、HClO,共3种;含有的离子有Cl-、H+、OH-、ClO-,共4种。
2.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
粒子
种类
Cl2
3.氯水的性质
(1)完成下列表格中的内容填空
在不同的反应中,氯水起作用的成分不同,现列表如下:
参与反应
的微粒
所加试剂
实验现象
离子方程式或解释
Cl-
AgNO3溶液
白色沉淀
H+
Na2CO3固体
有气泡产生
HClO
有色布条
布条颜色褪去
发生氧化还原反应
Cl2
FeCl2溶液
溶液变棕黄色
Cl2、H2O
SO2
黄绿色褪去
HClO、H+
石蕊试液
先变红后褪色
酸性和漂白性
Cl2、H+
镁粉
氯水的颜色褪去并有气泡产生
Mg+Cl2===Mg2++2Cl-
Mg+2H+===
Mg2++H2↑
(2)氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性,根据上述表格归纳总结氯水的主要化学性质。
4.Cl2+H2O
HCl+HClO平衡移动的应用
(1)完成下列表格
向氯水中加
入的物质
浓度变化
平衡移动的
方向
应用
可溶性氯化物
c(Cl-)____
(1)用饱和食盐水除Cl2中的HCl
(2)用排饱和食盐水收集Cl2
盐酸
c(H+)和
c(Cl-)____
次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2
NaOH
c(H+)____
用NaOH溶液吸收多余Cl2
Ca(OH)2
c(H+)____
制漂白粉
CaCO3
c(H+)____
制高浓度的HClO溶液
光照
c(HClO)____
氯水避光保存或现用现配
(2)平衡移动原理的应用
①用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原理是什么?
除去Cl2的混有的HCl气体时,所选最佳试剂是什么?
②如何制备较高浓度的HClO?
③如何保存氯水?
典例导悟1
某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分,请根据下表回答问题。
实验
序号
实验方法
实验现象
结论
①
将氯水滴加到AgNO3溶液中
生成白色沉淀
②
将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中
③
淀粉KI试纸变蓝色
氯水中含有Cl2
④
将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中
氯水中含有H+
(1)实验①得出的结论______________________________________________________。
(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”:
②________________④________________________。
(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是:
________________________________
________________________________________________________________________。
(4)通过实验②的“实验现象”,同学们得出两个不同的结论。
这两个结论可能是
a.________________________________________________________________________,
b.________________________________________________________________________。
请设计简单的实验证明哪一个是正确的______________________________________
________________________________________________________________________。
四 .含氯化合物
1.次氯酸(HClO)
(1)不稳定性:
化学方程式为______________________________________________。
(2)弱酸性:
比碳酸酸性____,电离方程式为_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)强氧化性:
具有________性。
2.Ca(ClO)2的主要化学性质
(1)稳定性比HClO____。
(2)水解显____性,其水解离子方程式:
_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)与酸反应生成______,作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
问题思考
2.漂白粉为何要密封保存?
五、氯气的实验室制法
典例导悟2
某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题。
(1)下列方法中,可制得氯气的正确组合是________。
①MnO2和浓盐酸混合共热 ②KMnO4和浓盐酸混合
③次氯酸钠和浓盐酸混合 ④K2Cr2O7和浓盐酸混合
⑤KClO3和浓盐酸混合
A.①②⑤ B.②④⑤ C.①②④ D.全部可以
(2)若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12L的原因是
________________________________________________________________________。
(3)①装置B的作用是__________,现象是___________________________________。
②装置D和E出现的不同现象说明的问题是________________________________。
③装置F的作用是______________________________________________________。
④写出装置G中发生反应的离子方程式:
____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。
为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。
你认为装置应加在________与________之间(填装置字母序号),装置中应放____________________试剂。
六.【教学反思】
【课时作业】
1.判断正误
(1)将氯气溶于水制备次氯酸:
Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-( )
(2)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度( )
2.(2009·山东理综,10)下列关于氯的说法正确的是( )
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.
Cl、
Cl为不同的核素,有不同的化学性质
C.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
D.1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)
3.(2010·上海,18)下图是模
拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是( )
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
4.(2009·上海理综,14)生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。
如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的是( )
A.只要在室内放一盆水
B.向地势低的地方撤离
C.观察风向,顺风撤离
D.用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤离
5.(2010·贵州安顺期末)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是( )
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.通常状况下,干燥的氯气能和Fe反应
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
6.检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
7.自来水常用氯气进行消毒。
如果在实验室用自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显药品变质问题的是( )
A.FeCl2B.Na2SO3C.NaOHD.AlCl3
8.今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1mol·L-1。
如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(nmol),在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(nmol),丙瓶不变。
片刻后,甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.甲=乙>丙B.甲>丙>乙
C.丙>甲=乙D.乙>丙>甲
9.下列现象或事实可用同一原理解释的是( )
A.浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低
B.氯水和活性炭使红墨水褪色
C.漂白粉和钠长期暴露在空气中变质
D.氯水和过氧化钠使品红褪色
10.(2011·福建泉州统考)实验室用下列两种方法制氯气:
①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87gMnO2与足量浓盐酸反应。
所得的氯气( )
A.①比②多B.②比①多
C.一样多D.无法比较
11.将0.2molMnO2和50mL12mol·L-1盐酸混合后缓缓加热,反应完全后向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成AgCl沉淀物质的量为(不考虑盐酸的挥发)( )
A.等于0.3molB.小于0.3mol
C.大于0.3molD.以上结论都不正确
12.现有H2SO4、BaCl2、K2CO3、FeSO4和氯水五种溶液,有如图K11-3所示的相互转化关系,图中每条连线两端的物质可以发生化学反应。
下列推断不合理的是( )
A.X一定为H2SO4
B.Y一定为K2CO3
C.Z可能是氯水
D.M可能为FeSO4
13.今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1mol·L-1。
如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(mmol),在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(mmol),丙瓶不变,片刻后甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是(设溶液体积不变)( )
A.甲=乙>丙B.丙>乙=甲
C.甲>丙>乙D.乙>丙>甲
14.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按图K11-4进行卤素的性质实验。
玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是( )
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
15.下图所涉及的物质均为中学化学中的常见的物质,其中C、D、E为单质,其余为化合物。
它们存在如下转化关系,反应中生成的水及次要产物已略去。
(1)写出B的名称________,F的化学式________。
(2)指出MnO2在相关反应中的作用:
反应①中是______剂;反应②中是________剂。
(3)若反应①是加热条件下进行,A是________;若反应①是在常温条件下进行,A是________。
若在上述两种条件下得到等量的C单质,反应中转移的电子数之比为________。
16.下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常见的气体发生装置;Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是气体收集装置,根据要求回答下列问题:
(1)若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,应选用发生装置____________,用方程式表示制取氯气的反应原理是_________________________________________________________。
(2)若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,应选用发生装置__________,试完成并配平下列离子方程式:
MnO
+____Cl-+____H+===____Mn2++____Cl2↑+____。
(3)若选用Ⅳ为氯气的收集装置,应该在试管口放置一团棉花,该棉花团应用________溶液浸湿,其作用是___________________________________________________________。
(4)若选用Ⅴ为氯气收集装置,则氯气应从__________口通入。
用化学方法检验氯气收集满了的方法是_____________________________________________________________。
17.(2011·济南一模)甲、乙是同主族非金属元素组成的单质,乙通常状况下是深红棕色液体。
X、Y、Z是化合物。
X溶液呈浅绿色,Y、Z的溶液都能使KSCN溶液变红。
它们之间有如下图所示的转化关系。
(1)写出少量单质甲通入X溶液中发生的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(2)欲在实验室中制取并收集纯净、干燥的气体甲,某同学设计了如下图所示的装置。
①装置A中发生反应的化学方程式为_______________________________________
________________________________________________________________________。
②装置B的作用是_______________________________________________________。
③装置C中的试剂为____________。
④装置D中收集气体甲的方法是___________________________________________。
第二课时卤素
编稿:
叶仕雄审核:
童光武
【考纲要求】
1.从原子的核外电子排布,了解卤素(单质化合物)的相似性和递变性
2.了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。
【课前预习】
1.下列关于卤素的叙述中,正确的是( )
①卤素的钾盐中,最容易被氧化的是氟化钾 ②溴中溶有少量氯气,可以加入溴化钠溶
液再用汽油萃取的方法提纯 ③溴化银具有感光性,碘化银不具有感光性 ④某溶液与
淀粉碘化钾溶液反应出现蓝色,则证明该溶液是氯水或溴水 ⑤氯气跟水反应时,水既
不是氧化剂也不是还原剂
A.①③B.②④⑤C.②⑤D.①③④
2.已知还原性由强到弱的顺序为:
SO
>I->Br-,向NaBr、NaI、Na2SO3的混合溶液中,
通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是( )
A.NaClB.NaCl、NaBr、Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4、I2D.NaCl、NaI、Na2SO4
【教学设计】
一. 卤素单质及其化合物的性质
1.Cl2、Br2、I2的物理性质
溴元素主要以______形式存在于海水中,人们把__________称之为“海洋元素”。
氯、溴、碘三种元素在元素周期表中排在同一纵列里,都属于____族元素,简称“卤素”。
Br2是一种________色____体,易挥发;I2是一种______色____体,易升华。
Br2溶解在水中的颜色是________,I2溶解在水中的颜色是____________,Br2溶解在CCl4中的颜色是__________,I2溶解在CCl4中的颜色是__________。
问题思考
1.如何保存液溴?
2.卤素的氧化还原性及海水提取溴、海带中碘元素的检验
(1)卤素单质氧化性的顺序是:
Cl2____Br2____I2;阴离子的还原性顺序是:
I-____Br-____Cl-。
请写出Cl2与NaBr、KI溶液反应的离子方程式:
_________________________、
________________________________________________________________________;
Br2与KI溶液反应的离子方程式:
__________________________________________。
(2)从海水中提取溴一般要经过________、________、________三步。
利用溴的________性,鼓入________或水蒸气,就可将溶解在苦卤中的溴分离出来。
(3)海水中的碘浓度很低,一般从海产品,如海带中提取。
水
↓ ↓
→
→
→
→
→
问题思考
2.请列举哪些物质能使溴水褪色?
二、卤素单质的性质比较
1.相似性
(1)除F2外,Cl2、Br2、I2都能与NaOH溶液反应,试写出Br2与NaOH溶液反应的离子方程式:
___________________________________________________________________。
(2)都能与金属反应生成卤化物,试写出Na、Fe分别与Br2反应的方程式:
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)与一些还原性离子的反应,试写出Br2分别与Fe2+、SO
离子方程式:
__________________________
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- 富集 海水 中的 元素