第1課時氯氣的生產(chǎn)原理和性質(zhì)

1、專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第一單元 氯、溴、碘及其化合物第1課時 氯氣的生產(chǎn)原理和性質(zhì) 某工廠發(fā)生氯氣泄漏事件，氯氣是一種劇毒物質(zhì)，某工廠發(fā)生氯氣泄漏事件，氯氣是一種劇毒物質(zhì)，對人的危害特別嚴(yán)重，但消防官兵迅速出動，經(jīng)過緊對人的危害特別嚴(yán)重，但消防官兵迅速出動，經(jīng)過緊張奮戰(zhàn)，終于封堵泄露點，解除危險。那么，消防官張奮戰(zhàn)，終于封堵泄露點，解除危險。那么，消防官兵為什么用噴水的方法治理氯氣泄漏？氯氣有哪些物兵為什么用噴水的方法治理氯氣泄漏？氯氣有哪些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？1.1.知道氯氣的生產(chǎn)原理和實驗室制備方法。知道氯氣的生產(chǎn)原理和實驗室制備方法。（重點）（重點）2.2.知道

2、氯氣的主要物理性質(zhì)，并能舉例說明。知道氯氣的主要物理性質(zhì)，并能舉例說明。3.3.掌握氯氣的重要化學(xué)性質(zhì)。掌握氯氣的重要化學(xué)性質(zhì)。（重點）（重點）4.4.認(rèn)識氯及其化合物在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。認(rèn)識氯及其化合物在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。肥皂液肥皂液NaOHNaOH溶液溶液一、氯氣的生產(chǎn)原理一、氯氣的生產(chǎn)原理1.1.工業(yè)制氯工業(yè)制氯電解飽和食鹽水的裝置電解飽和食鹽水的裝置飽和食鹽水通直流電會有什么現(xiàn)象呢？飽和食鹽水通直流電會有什么現(xiàn)象呢？1.1.接通電源，觀察接通電源，觀察U U型管內(nèi)的變化？型管內(nèi)的變化？2.2.探究探究a a管是什么氣體？（陰極）管是什么氣體？（陰極）3.3.探究探究b b管

3、是什么氣體？（陽極）管是什么氣體？（陽極）4.4.滴加酚酞觀察電極附近的溶液現(xiàn)象？滴加酚酞觀察電極附近的溶液現(xiàn)象？信息提示：信息提示：氫氣：氫氣：點燃肥皂泡有爆鳴聲點燃肥皂泡有爆鳴聲氧氣：氧氣：使帶火星的小木條復(fù)燃使帶火星的小木條復(fù)燃氯氣：氯氣：使?jié)駶櫟氖節(jié)駶櫟腒IKI淀粉試紙變藍(lán)淀粉試紙變藍(lán)實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論a a棒和棒和b b棒上通電后有氣泡棒上通電后有氣泡產(chǎn)生產(chǎn)生通電后有新的氣體物通電后有新的氣體物質(zhì)生成質(zhì)生成通電源通電源驗證氣體驗證氣體點燃火柴靠近肥皂泡，有點燃火柴靠近肥皂泡，有爆鳴聲爆鳴聲有有H H2 2生成生成b b棒氣體使?jié)駶櫟矸鄣饣魵怏w使?jié)駶櫟矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)，有黃綠色

4、氣鉀試紙變藍(lán)，有黃綠色氣體生成，聞到有刺激性氣味體生成，聞到有刺激性氣味有有ClCl2 2生成生成a a管和管和b b管加管加酚酞酚酞1 1滴滴2 2滴滴a a棒周圍的顏色變紅棒周圍的顏色變紅有堿性物質(zhì)有堿性物質(zhì)(NaOH)(NaOH)生成生成操作操作2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O= 2NaOH +HO= 2NaOH +H2 2+ Cl+ Cl2 2通電通電以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)”氯堿工業(yè)產(chǎn)品及用途氯堿工業(yè)產(chǎn)品及用途電電解解飽飽和和食食鹽鹽水水NaOHNaOHClCl2 2H H2 2有機合成、造紙、玻璃

5、、肥皂、紡織、有機合成、造紙、玻璃、肥皂、紡織、印染印染有機合成、氯化物合成、農(nóng)藥有機合成、氯化物合成、農(nóng)藥有機合成、金屬冶煉有機合成、金屬冶煉HClHCl鹽酸鹽酸2.2.實驗室制取氯氣實驗室制取氯氣發(fā)生裝置：發(fā)生裝置：固固+ +液液 氣氣 ClCl2 2收集裝置：收集裝置： Cl Cl2 2有毒，且密度比空氣大有毒，且密度比空氣大ClCl2 2能溶于水，難溶于飽和食鹽水。能溶于水，難溶于飽和食鹽水。尾氣處理裝置：尾氣處理裝置：ClCl2 2有毒，有毒，ClCl2 2能與能與NaOHNaOH溶液反應(yīng)，溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)。生成能溶于水的物質(zhì)。 MnOMnO2 2 + 4HCl(+ 4H

6、Cl(濃濃) = MnCl) = MnCl2 2 +Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O 發(fā)生裝置發(fā)生裝置收集裝置收集裝置尾氣吸收裝置尾氣吸收裝置這樣收集到的氯氣純凈嗎？這樣收集到的氯氣純凈嗎？【思考與交流】【思考與交流】 【提示】【提示】不純凈不純凈ClCl2 2HClHCl氣體氣體水蒸氣水蒸氣凈化裝置凈化裝置發(fā)生裝置發(fā)生裝置收集裝置收集裝置尾氣吸收裝置尾氣吸收裝置凈化裝置凈化裝置除去除去HClHCl除去水除去水蒸氣蒸氣【提示】【提示】根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、生成氣體的根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、生成氣體的性質(zhì)等因素綜合考慮而決定。性質(zhì)等因素綜合考慮而決定。實驗室制氣裝置的選取需要考

7、慮哪些因素？實驗室制氣裝置的選取需要考慮哪些因素？1.1.為什么用分液漏斗裝鹽酸？為什么讓鹽酸緩慢為什么用分液漏斗裝鹽酸？為什么讓鹽酸緩慢地注入，而不是一次將濃鹽酸注入燒瓶里？地注入，而不是一次將濃鹽酸注入燒瓶里？【提示】【提示】用分液漏斗可以控制液體的用量，避免生成用分液漏斗可以控制液體的用量，避免生成的氯氣過多。的氯氣過多。2.2.為什么用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時，要緩為什么用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時，要緩緩加熱，不能用強熱？緩加熱，不能用強熱？【提示】【提示】濃鹽酸有很強的揮發(fā)性，強熱時能揮發(fā)出大濃鹽酸有很強的揮發(fā)性，強熱時能揮發(fā)出大量的氯化氫氣體和水蒸氣，而使制得的氯氣中含有大量的

8、氯化氫氣體和水蒸氣，而使制得的氯氣中含有大量的雜質(zhì)；另一方面，降低了量的雜質(zhì)；另一方面，降低了HClHCl的利用率。的利用率?！鞠胍幌搿俊鞠胍幌搿?.3.使用濃鹽酸與足量的使用濃鹽酸與足量的MnOMnO2 2共熱制共熱制ClCl2 2，實際產(chǎn)生的，實際產(chǎn)生的ClCl2 2總比理論值低，其主要原因是什么？總比理論值低，其主要原因是什么？ 稀鹽酸與稀鹽酸與MnOMnO2 2不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度逐漸變小。酸的物質(zhì)的量濃度逐漸變小。4.4.某學(xué)生設(shè)計如下實驗裝置用于制備純凈的氯氣。某學(xué)生設(shè)計如下實驗裝置用于制備純凈的氯氣。 飽和食鹽水飽和食鹽水濃硫濃

9、硫酸酸 裝置中有六處錯誤，請指出。裝置中有六處錯誤，請指出。 ， ， ， ， ， _ _ _。 燒瓶下面缺石棉網(wǎng)燒瓶下面缺石棉網(wǎng) 鐵圈下面缺酒精燈鐵圈下面缺酒精燈 原料使用了稀鹽酸原料使用了稀鹽酸 不應(yīng)使用長頸漏斗不應(yīng)使用長頸漏斗 洗氣瓶洗氣瓶C C和洗氣瓶和洗氣瓶D D位置顛倒了位置顛倒了 D D中入口導(dǎo)管應(yīng)插在液面下，出口導(dǎo)管中入口導(dǎo)管應(yīng)插在液面下，出口導(dǎo)管應(yīng)靠近瓶塞應(yīng)靠近瓶塞 【提示】【提示】二、氯氣的性質(zhì)二、氯氣的性質(zhì)1. 1. 物理性質(zhì)物理性質(zhì)顏色顏色狀態(tài)狀態(tài)密度密度氣味氣味熔沸點熔沸點溶解性溶解性黃綠色黃綠色氣態(tài)氣態(tài)比空比空氣大氣大刺激性刺激性氣味氣味較低較低可溶于水可溶于水（1

10、1：2 2）2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)氯的原子結(jié)構(gòu)氯的原子結(jié)構(gòu)點燃點燃2Na + Cl2Na + Cl2 2 = 2NaCl = 2NaCl ( (白色的煙白色的煙) )點燃點燃2Fe + 3Cl2Fe + 3Cl2 2 = 2FeCl= 2FeCl3 3(1)(1)與金屬的反應(yīng)與金屬的反應(yīng)氯氣與金屬鈉的反應(yīng)氯氣與金屬鈉的反應(yīng)實驗現(xiàn)象：銅絲燃燒，產(chǎn)生大量的棕黃色的煙，實驗現(xiàn)象：銅絲燃燒，產(chǎn)生大量的棕黃色的煙，溶于水得到藍(lán)綠色的溶液溶于水得到藍(lán)綠色的溶液點燃點燃Cu + ClCu + Cl2 2= CuCl= CuCl2 2氯氣與金屬銅的反應(yīng)氯氣與金屬銅的反應(yīng)（2 2）與）與H H2 2的反應(yīng)的反

11、應(yīng)點燃點燃H H2 2 + Cl+ Cl2 2 = 2HCl= 2HCl產(chǎn)生蒼白色火焰；瓶口有產(chǎn)生蒼白色火焰；瓶口有白霧產(chǎn)生白霧產(chǎn)生H H2 2 + Cl+ Cl2 2 = 2HCl2HCl 光照光照爆炸爆炸思考思考: : 可燃物質(zhì)燃燒的條可燃物質(zhì)燃燒的條件有哪些？件有哪些？銅、氫氣在氯氣中的燃燒銅、氫氣在氯氣中的燃燒又說明了什么？又說明了什么？ 氯氣與氫氣在光氯氣與氫氣在光照下的反應(yīng)照下的反應(yīng)氫氣在氯氣中燃燒氫氣在氯氣中燃燒實驗操作實驗操作干燥的紅色紙片放入氯干燥的紅色紙片放入氯氣瓶氣瓶潮濕的紅色紙片放入氯氣瓶潮濕的紅色紙片放入氯氣瓶實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗結(jié)論紅色紙片無變化紅色紙片無變

12、化紙片由紅變白紙片由紅變白干燥的氯氣沒有漂白性干燥的氯氣沒有漂白性潮濕的氯氣有漂白性潮濕的氯氣有漂白性有關(guān)氯氣漂白性的探究有關(guān)氯氣漂白性的探究次氯酸的漂泊作用次氯酸的漂泊作用探究性實驗探究性實驗實驗實驗1實驗實驗2實驗實驗3將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中，觀察實驗現(xiàn)象。放入兩瓶干燥的氯氣中，觀察實驗現(xiàn)象。分別用玻璃棒蘸取新制氯水和稀鹽酸，滴在分別用玻璃棒蘸取新制氯水和稀鹽酸，滴在pH試紙上，觀察并比較現(xiàn)象。試紙上，觀察并比較現(xiàn)象。在潔凈的試管中加入在潔凈的試管中加入2mL新制氯水，再新制氯水，再向試管中加入幾滴硝酸銀和幾滴稀硝酸，向

13、試管中加入幾滴硝酸銀和幾滴稀硝酸，觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論（或化學(xué)方程式）結(jié)論（或化學(xué)方程式）實驗一實驗一實驗二實驗二實驗三實驗三濕潤有色布條褪色濕潤有色布條褪色干燥有色布條不褪色干燥有色布條不褪色有白色沉淀有白色沉淀滴有新制氯水滴有新制氯水pH試試紙先變紅后褪色，紙先變紅后褪色，滴有鹽酸的只變紅滴有鹽酸的只變紅氯水具有漂白性，而氯水具有漂白性，而氯氣不具有漂白性氯氣不具有漂白性氯水呈酸性，具有漂氯水呈酸性，具有漂白性白性氯水中有氯水中有ClCl- -離子離子想一想：想一想：氯水中含有哪些成分呢？氯水中含有哪些成分呢？（3 3）與水的反應(yīng)）與水的反應(yīng)2HClO = 2HCl +

14、 O2HClO = 2HCl + O2 2 光照光照HClOHClO的性質(zhì)的性質(zhì): : 弱酸性弱酸性 強氧化性強氧化性 不穩(wěn)定不穩(wěn)定性性思考思考: :新制的氯水的成分有哪些新制的氯水的成分有哪些? ?HClOHClO的性質(zhì)的性質(zhì) Cl2 + H2O = HCl + HClO可逆反應(yīng)：在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，可逆反應(yīng)：在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆方向進(jìn)行的反應(yīng)。又能向逆方向進(jìn)行的反應(yīng)。特點：特點：1 1）相同條件下）相同條件下 2 2）同時）同時 3 3）兩個相反方向）兩個相反方向完成下列表格：完成下列表格：類別類別狀態(tài)狀態(tài)粒子粒子漂白性漂白性氯氣氯氣液氯液氯新制新制氯水

15、氯水 久置久置氯水氯水 氣態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài)液態(tài)液態(tài)ClCl2 2分子分子 純凈物純凈物純凈物純凈物混合物混合物ClCl2 2分子分子 無無無無有有H H2 2O O、 ClCl2 2、HClOHClOClCl- -、 H H+ +、 ClOClO- -混合物混合物液態(tài)液態(tài)H H2 2O O、 ClCl- -、 H H+ +無無OHOH- -OHOH- -次氯酸的性質(zhì)小結(jié)：次氯酸的性質(zhì)小結(jié)：次氯酸的氧化性很強，能殺死水中的次氯酸的氧化性很強，能殺死水中的細(xì)菌，也能使染料等有機色素褪色，在光照下易分解放出細(xì)菌，也能使染料等有機色素褪色，在光照下易分解放出氧氣。氧氣。 氯水的成分：氯水的成分： 分子：

16、分子：H H2 2O O、ClCl2 2、HClOHClO 離子：離子：H H+ +、ClCl- -（還有（還有ClOClO- -、OHOH- -） 氯水的性質(zhì)氯水的性質(zhì)： 1. 1. 酸性酸性 2. 2. 氧化性氧化性 3. 3. 不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性 4. 4. 漂白性漂白性總結(jié)（4 4）與堿反應(yīng)）與堿反應(yīng)ClCl2 2 + 2NaOH = NaCl + NaClO +H + 2NaOH = NaCl + NaClO +H2 2O O 次氯酸鈉次氯酸鈉2Cl2Cl2 2 + 2Ca(OH) + 2Ca(OH)2 2 =Ca(ClO) =Ca(ClO)2 2 + CaCl + CaCl2 2 +

17、 2H + 2H2 2O O 次氯酸鈣次氯酸鈣處理實驗多余氯氣，避免污染。處理實驗多余氯氣，避免污染。Ca(ClO)Ca(ClO)2 2 + CO + CO2 2 + H+ H2 2O O = CaCO= CaCO3 3 + 2HClO + 2HClO氯氣的應(yīng)用氯氣的應(yīng)用氯氣是一種非常重要的工業(yè)原料。主要用于自來水氯氣是一種非常重要的工業(yè)原料。主要用于自來水的消毒、農(nóng)藥的生產(chǎn)、藥物的合成等。的消毒、農(nóng)藥的生產(chǎn)、藥物的合成等。二、兩種氯氣的制法二、兩種氯氣的制法 MnOMnO2 2 + 4HCl(+ 4HCl(濃濃) = MnCl) = MnCl2 2 +Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O

18、 2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2通電通電發(fā)生裝置發(fā)生裝置凈化裝置凈化裝置收集裝置收集裝置尾氣吸收裝置尾氣吸收裝置一、一套完整的制取氣體的實驗裝置一、一套完整的制取氣體的實驗裝置1.1.氯氣是黃綠色氣體；密度比空氣大；能溶于水，氯氣是黃綠色氣體；密度比空氣大；能溶于水，1 1體積水能溶解體積水能溶解2 2體積氯氣；氯氣有毒。體積氯氣；氯氣有毒。2.2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)極為活潑，氯氣可以和絕大多氯氣的化學(xué)性質(zhì)極為活潑，氯氣可以和絕大多數(shù)的金屬反應(yīng)，也可以和許多非金屬反應(yīng)。數(shù)的金屬反應(yīng)，也可以和許多非金屬反應(yīng)。3.3.新制氯水成分：新

19、制氯水成分：HClO HClO 、HClHCl、 H H2 2O O。4.4.久置氯水成分：久置氯水成分：稀鹽酸。稀鹽酸。2.2.市場上銷售的市場上銷售的“84”84”消毒液，其商品標(biāo)識上注明消毒液，其商品標(biāo)識上注明本品為無色液體，呈堿性，本品為無色液體，呈堿性，使用時應(yīng)加水稀釋，使用時應(yīng)加水稀釋，可對餐具，衣物進(jìn)行消毒，可漂白淺色衣物?？蓪Σ途?，衣物進(jìn)行消毒，可漂白淺色衣物。則其有效成分為則其有效成分為( )( )A.ClA.Cl2 2 B.SOB.SO2 2 C.NaClO D.KMnOC.NaClO D.KMnO4 4C C3.3.實驗室可以用細(xì)小的顆粒狀的高錳酸鉀與濃鹽酸在實驗室可以用

20、細(xì)小的顆粒狀的高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)制取氯氣：常溫下反應(yīng)制取氯氣：2KMnO2KMnO4 4+16HCl+16HCl（濃）（濃）2KCl+2MnCl2KCl+2MnCl2 2+5Cl+5Cl2 2+8H+8H2 2O O，則，則其所用氣體的發(fā)生裝置是（其所用氣體的發(fā)生裝置是（ ）C C1 1下列說法不正確的是（下列說法不正確的是（ ）鈉、氫氣都能在氯氣中燃燒生成白色煙霧鈉、氫氣都能在氯氣中燃燒生成白色煙霧銅在氯氣中燃燒，生成藍(lán)綠色的氯化銅銅在氯氣中燃燒，生成藍(lán)綠色的氯化銅液氯就是氯氣的水溶液，它能使干燥的有色布條褪液氯就是氯氣的水溶液，它能使干燥的有色布條褪色色久置的氯水，因氯氣幾乎完全揮發(fā)，剩下的就是