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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