3.1.1 氯气的发现与制备 ppt课件-（2020）新苏教版高中化学必修第一册.ppt

1、 氯、溴、碘及其化合物氯、溴、碘及其化合物每千克海水中几种氯化物的含量每千克海水中几种氯化物的含量含量 / g0.7121.115.1127.2222 人们是如何从海水中获得氯化钠的？人们是如何从海水中获得氯化钠的？海水晒盐过程海水晒盐过程海水海水 蒸发池蒸发池 粗盐粗盐母液母液 纯净的纯净的NaClNaCl过滤过滤提纯提纯蒸发蒸发 结晶结晶俗名“”，它有哪些用途呢？医学：配成浓度医学：配成浓度为为 0.9的的“生理盐水生理盐水”。生活：我们餐桌上的必需调味品。生活：我们餐桌上的必需调味品。知识回顾知识回顾工业：工业：电解饱和食盐水制取氯气电解饱和食盐水制取氯气。氯气的发现史氯气的发现史177

2、41774年年, ,瑞典化学家瑞典化学家把浓盐酸与软把浓盐酸与软锰矿混在一起加热锰矿混在一起加热发现了氯气。发现了氯气。18101810年，英国化学家年，英国化学家研究后得出这研究后得出这种气体仅由一种元素组成。我国早年译种气体仅由一种元素组成。我国早年译文将其译成文将其译成“绿气绿气”，后改为氯气。，后改为氯气。舍勒 瑞典化学家戴维 英国化学家氯气的生产原理氯气的生产原理（一）氯气的工业制法（一）氯气的工业制法（二）氯气的实验室制法（二）氯气的实验室制法1、电解、电解熔融氯化钠熔融氯化钠制取氯气和金属钠。制取氯气和金属钠。2、电解、电解饱和食盐水饱和食盐水制取氯气。制取氯气。 工业上是如何由

3、氯化钠获得氯气的？工业上是如何由氯化钠获得氯气的？ ？2NaCl 2Na Cl2电解电解两条途径两条途径电解饱和食盐水的产物是什么？大胆猜想大胆猜想1实验药品实验药品 饱和食盐水饱和食盐水2实验装置实验装置实验探究电解饱和食盐水观看实验视频观看实验视频，观察实验现象观察实验现象提示：提示：氯气氯气的检验方法的检验方法 使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝- +一、氯气的工业制法一、氯气的工业制法黄绿色气体，遇黄绿色气体，遇湿润的湿润的试纸变蓝试纸变蓝遇遇变红色变红色无色气体无色气体靠近火焰靠近火焰有有2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2通电通电接通电源，两

4、极均有气泡产生接通电源，两极均有气泡产生实验现象：实验现象： 1、以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为 ，电解饱和食盐水的化学方程式为 。 2、与电源正极相连的电极上产生 ，与电源负极相连的电极上产生 。2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2通电通电氯碱工业氯碱工业氯气氯气氢气氢气知识小结知识小结例1.图为教科书中电解饱图为教科书中电解饱和食盐水的和食盐水的 实验装置。据此，下列实验装置。据此，下列叙述叙述的的是是 () A装置中，装置中，a管收集的是氢气管收集的是氢气 Bb管导出的是氯气管导出的是氯气 C以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为以食盐水为基础原料制

5、取氯气等产品的工业称为 “” D在石墨棒电极区域有在石墨棒电极区域有NaOH产物产物D例2.氯化钠和水都是稳定的化合物，使它们发生分解氯化钠和水都是稳定的化合物，使它们发生分解 十十分困难，分困难，电解饱和电解饱和食盐水食盐水条件是条件是 () A加热情况下加热情况下 B常温常压下常温常压下 C通直流电情况下通直流电情况下 D通交流电情况下通交流电情况下 C阅读下面资料，你能了解氯气的哪些性质？大胆大胆推理推理 1915年年04月月22日日，在第一次世界大战的比利时战，在第一次世界大战的比利时战场上，德军正与英法联军对峙。忽然，从处于上风口场上，德军正与英法联军对峙。忽然，从处于上风口的德军阵

6、地上升起一股股的德军阵地上升起一股股，有，有，一直飘向处于下风口的英法阵地。毫无准，一直飘向处于下风口的英法阵地。毫无准备的英法士兵猝不及防，眼看着黄绿色的气体涌来，备的英法士兵猝不及防，眼看着黄绿色的气体涌来，两万余名士兵先是咳嗽继而喘息，大多数士兵因两万余名士兵先是咳嗽继而喘息，大多数士兵因。经统计，最终活下来的士兵大部分都是在。经统计，最终活下来的士兵大部分都是在黄绿色云团飘来时黄绿色云团飘来时，还有一些人是还有一些人是，而这，而这种使上万人丧命的气体就是氯气，而这场战争也作为种使上万人丧命的气体就是氯气，而这场战争也作为战争史上第一次化学战记入了史册。战争史上第一次化学战记入了史册。氯

7、气的物理性质氯气的物理性质1. 黄绿色的气体2. 有刺激性气味3. 有毒4. 密度比空气大5. 易液化6. 能溶于水(常温下1体积的水中大约能溶解2体积的氯气)3反应原理：反应原理：二、氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法1实验药品：实验药品： 二氧化锰二氧化锰 (固体固体)、浓盐酸、浓盐酸 (液体液体)2实验装置：实验装置：MnO2 + 4HCl (浓浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2MnO2 + 4HCl (浓浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2反应原理：反应原理：1. 根据制取氯气原料的状态和反应条件，制取装置根据制取氯气原料的状态和反应条件，制取装置 有什么特点？有什么特

8、点？ 气体发生装置气体发生装置交流与讨论ABC制制O2固固-固加热型固加热型制制CO2固固-液不加热型液不加热型发生装置发生装置气体发生装置的气体发生装置的选择选择是根据是根据反应物的状态反应物的状态和和反应条件反应条件来确定的。来确定的。制制Cl2固固-液加热型液加热型饱和食盐水饱和食盐水2. 根据氯气密度比空气大，根据氯气密度比空气大，能能溶于水而溶于水而难溶难溶于饱和于饱和 食盐水，收集装置有什么特点？食盐水，收集装置有什么特点？MnO2 + 4HCl (浓浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2反应原理：反应原理：交流与讨论 气体收集装置气体收集装置ABC尾气处理装置尾气处理装置Na

9、OH溶液溶液3. 氯气收集满了能任意排放吗？用什么试剂来氯气收集满了能任意排放吗？用什么试剂来吸收吸收 多余氯气多余氯气？MnO2 + 4HCl (浓浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2反应原理：反应原理：交流与讨论发生装置发生装置 收集装置收集装置 尾气吸收装置尾气吸收装置这样收集到的氯气纯净吗？这样收集到的氯气纯净吗？4. 此法制得的氯气纯净吗此法制得的氯气纯净吗? ?可能存在哪些杂质气体可能存在哪些杂质气体? ? 用哪些试剂来用哪些试剂来除杂除杂，有没有先后，有没有先后顺序顺序？气体净化装置气体净化装置除除HCl气体气体饱和食盐水饱和食盐水除水蒸气除水蒸气(无水无水CaCl2)浓硫

10、酸浓硫酸MnO2 + 4HCl (浓浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2反应原理：反应原理：交流与讨论发生发生净化净化收集收集尾气处理尾气处理知识小结知识小结一套完整的制取气体的实验装置一套完整的制取气体的实验装置1、为什么用分液漏斗装盐酸？为什么用分液漏斗装盐酸？为什么为什么让让 盐酸盐酸缓慢地注入，而不是一次将浓盐缓慢地注入，而不是一次将浓盐 酸注入烧瓶里？酸注入烧瓶里？答：答：用分液漏斗可以控制液体的用量，避免用分液漏斗可以控制液体的用量，避免 生生成的氯气过多。成的氯气过多。问题解决问题解决2 2、能否用其它试剂代替二氧化锰或浓盐、能否用其它试剂代替二氧化锰或浓盐 酸来制取氯气？

11、酸来制取氯气？答：可以用答：可以用KMnOKMnO4 4、KClOKClO3 3等氧化剂代替等氧化剂代替MnOMnO2 2, ,与浓盐酸与浓盐酸 反应（不需加热）反应（不需加热）KMnOKMnO4 4HCl(HCl(浓浓) ) = KClKCl MnClMnCl2 2 ClCl2 2 H H2 2O OKClOKClO3 3 HCl(HCl(浓浓) ) = KClKCl ClCl2 2 H H2 2O O 也可用固体也可用固体NaClNaCl和浓和浓H H2 2SOSO4 4代替浓盐酸与代替浓盐酸与MnOMnO2 2反应反应NaClNaCl + + H H2 2SOSO4 4( (浓浓)+)+

12、 MnOMnO2 2 = NaNa2 2SOSO4 4 + + MnSOMnSO4 4 + + ClCl2 2+ + H H2 2O O问题解决问题解决3 3、为什么用浓盐酸和二氧化锰制取氯气、为什么用浓盐酸和二氧化锰制取氯气 时，要缓缓加热，不能强热时，要缓缓加热，不能强热 ？答：答：浓盐酸有很强的挥发性，强热时能挥发浓盐酸有很强的挥发性，强热时能挥发 出大量的氯化氢气体和水蒸气，而使制出大量的氯化氢气体和水蒸气，而使制 得的氯气中含有大量杂质；另一方面，得的氯气中含有大量杂质；另一方面， 又降低了又降低了HClHCl的利用率。的利用率。问题解决问题解决4 4、如何检验氯气的生成？、如何检验

13、氯气的生成？答答: :1. 1. 黄绿色、有刺激性气味的气体黄绿色、有刺激性气味的气体 ( (色、态、味色、态、味); ); 2. 2. 湿润的淀粉湿润的淀粉KIKI试纸试纸 ( (变蓝变蓝); ); 3. 3. 湿润的品红试纸湿润的品红试纸 ( (褪色褪色); ); 4. 4. 浓氨水浓氨水 ( (白烟白烟) )。 问题解决问题解决 先验密，后实验；先固体，后液体；先验密，后实验；先固体，后液体；先撤管，后撤灯；先除先撤管，后撤灯；先除HCl，后除，后除H2O；先除杂，后收集。先除杂，后收集。 验密：验密： 向吸收尾气的烧杯中加水浸没长玻璃导管向吸收尾气的烧杯中加水浸没长玻璃导管约约 2cm

14、，关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯，微热圆底，关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯，微热圆底烧瓶。若烧杯中有气泡产生，且停止加热后，导管中烧瓶。若烧杯中有气泡产生，且停止加热后，导管中形成一段稳定的水柱，说明装置的气密性良好。形成一段稳定的水柱，说明装置的气密性良好。5 5、几项操作的先后顺序、几项操作的先后顺序问题解决问题解决同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途知识拓展知识拓展 1. 从从 口进气，从口进气，从 口排出瓶内的空气，可收集口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2等等比空气重的气体比空气重的气体 向上排空气法向上排空气法 2. 从从 口进气，从口进

15、气，从 口排出瓶内的空气，可收集口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3等等比空气轻的气体比空气轻的气体 向下排空气法向下排空气法 3.在瓶内充满水，从在瓶内充满水，从 口进气，将瓶内水从口进气，将瓶内水从 口压出，可作口压出，可作为排水取气装置。为排水取气装置。 在瓶内加入适量液体净化剂，从在瓶内加入适量液体净化剂，从 口进气，口进气， 口出气，可作口出气，可作为气体净化装置。为气体净化装置。集气瓶集气瓶洗气瓶洗气瓶量气瓶量气瓶 若要测定实验制得的少量若要测定实验制得的少量O2的体积，应在瓶内的体积，应在瓶内先装满水，再将先装满水，再将O2从从 端通入，端通入， 端用长导管接入量端用长导管接入量

16、筒中。筒中。例3.实验室用实验室用KMnOKMnO4 4制氧气，为除去粘附在制氧气，为除去粘附在 试管壁上的试管壁上的MnOMnO2 2，可用试剂是，可用试剂是 ( )( ) A.A.汽油汽油 B.B.水水 C.C.稀盐酸稀盐酸 D.D.浓盐酸浓盐酸D例4.实验室制氯气时有如下操作，操作顺序实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确正确的的 是是 ( )( ) . .连接好装置，检查气密性连接好装置，检查气密性 . .缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出 . .在烧瓶中加入二氧化锰粉末在烧瓶中加入二氧化锰粉末 . .往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中往分液漏斗

17、中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中 . .用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中 A.A. B. B. C. C. D. D.C例5.某学生设计如图实验装置用于制备纯净的某学生设计如图实验装置用于制备纯净的Cl2(1)装置中有六处装置中有六处错误错误，请指出：，请指出： _； _； _； _； _； _。(2)在更正后的装置图中，仪器中的饱和食盐水、浓硫酸、氢在更正后的装置图中，仪器中的饱和食盐水、浓硫酸、氢 氧化钠溶液的作用分别是：氧化钠溶液的作用分别是： 饱和食盐水的作用：饱和食盐水的作用：_； 浓硫酸的作用：浓硫酸的作用：_； 氢氧化钠溶液的作用：氢氧化钠溶液的作用：_。长颈漏斗应改成分液漏斗长颈漏斗应改成分液漏斗稀盐酸应改为浓盐酸稀盐酸应改为浓盐酸烧瓶下应垫石棉网烧瓶下应垫石棉网应该用酒精灯加热应该用酒精灯加热盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 洗气瓶洗气瓶 D D 中的进气导管应插入液面，出气导管不应插入液面中的进气导管应插入液面，出气导管不应插入液面除去混在氯气中的除去混在氯气中的HCl除去混在氯气中的水蒸气除去混在氯气中的水蒸气吸收多余的吸收多余的Cl2，防止污染环境，防止污染环境