氯氣的制備及性質(zhì)

1、從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)專題專題 2學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.1.掌握氯氣的工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室制備原理；掌握氯氣的工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室制備原理； 2 2. .掌握實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的發(fā)生裝置、掌握實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的發(fā)生裝置、 凈化裝置等。凈化裝置等。 第一課時(shí)第一課時(shí) 氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理1000g海水的化學(xué)組成示意圖海水的化學(xué)組成示意圖海水曬鹽海水曬鹽- -食鹽食鹽一、氯氣的工業(yè)制法一、氯氣的工業(yè)制法1、電解飽和食鹽水制備氯氣、電解飽和食鹽水制備氯氣_+ab實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通電一定時(shí)間后，可觀察到U型管兩端有氣泡產(chǎn)生。關(guān)閉電源后，打開U型管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1-2滴酚酞后，溶液呈現(xiàn)出紅色。思考：1.a管收

2、集到的氣體是什么？2.b管收集到的氣體是什么？3.使酚酞溶液變紅的物質(zhì)是什么呢？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論 a管 b管 U型管有有輕微的輕微的爆鳴聲爆鳴聲有氫氣生成有氫氣生成黃綠色的氣體產(chǎn)生黃綠色的氣體產(chǎn)生有氯氣生成有氯氣生成左端溶液的顏色變紅左端溶液的顏色變紅有堿性物質(zhì)生成有堿性物質(zhì)生成反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式：電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式：2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2通電通電人們把以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為人們把以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)”。二、二、 氯

3、氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.1.反應(yīng)原理反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃濃)=MnCl2+Cl2+2H2O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處尾氣處理裝置理裝置制備裝置類型：固體制備裝置類型：固體+液體液體氣體氣體2.2.凈化目的：凈化目的： 用飽和食鹽水目的除去用飽和食鹽水目的除去HCl 用濃硫酸除去水蒸氣用濃硫酸除去水蒸氣3.3.收集方法：收集方法： 用向上排空氣法用向上排空氣法 用排飽和食鹽水法用排飽和食鹽水法4.4.尾氣吸收：尾氣吸收：用用NaOH溶液吸收多余的氯氣溶液吸收多余的氯氣2NaOH +2NaOH +ClCl2 2 Na NaClCl+Na+NaClOC

4、lO+ +H H2 2O O5.5.注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：（1）必須使用濃鹽酸，稀鹽酸不反應(yīng)；）必須使用濃鹽酸，稀鹽酸不反應(yīng)；（2）為了減少制得）為了減少制得Cl2中中HCl的含量，所以加熱溫度不易太高，的含量，所以加熱溫度不易太高，減少減少HCl揮發(fā)；揮發(fā)；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先是反應(yīng)停止并排出殘留的）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先是反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2，再拆裝置，再拆裝置，避免污染空氣。避免污染空氣。（4）尾氣吸收時(shí)，不能用澄清石灰水吸收，因?yàn)槿芤褐泻┪矚馕諘r(shí)，不能用澄清石灰水吸收，因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)量少，吸收不完全。量少，吸收不完全。如何檢驗(yàn)氯氣的生成？如何檢驗(yàn)氯氣的生成？ 1. 1. 黃綠

5、色、有刺激性氣味的氣體黃綠色、有刺激性氣味的氣體 （色、態(tài)、味）（色、態(tài)、味） 2. 2.濕潤(rùn)的淀粉濕潤(rùn)的淀粉KIKI試紙（變藍(lán)）試紙（變藍(lán)）; ; 第二課時(shí)第二課時(shí) 氯氣的性質(zhì)氯氣的性質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.1.了解氯氣的物理性質(zhì)；了解氯氣的物理性質(zhì)； 2 2. .掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)；掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)； 3 3. .掌握氯水成分的多樣性和性質(zhì)的多掌握氯水成分的多樣性和性質(zhì)的多重性及次氯酸的性質(zhì)。重性及次氯酸的性質(zhì)。 4 4. .了解了解氯氣氯氣的用途。的用途。 一、氯氣的物理性質(zhì)一、氯氣的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性黃綠色黃綠色刺激性刺激性氣味氣味（有毒）（有毒）氣體氣體比空氣密比空氣

6、密度大度大可溶于水可溶于水 (1:2)易液化易液化： 氯氣氯氣液氯液氯加壓加壓聞法聞法：用手輕輕地在瓶口扇動(dòng)，使極少量的氣體飄入鼻孔。二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì) 請(qǐng)大家畫出氯原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，并簡(jiǎn)單推斷它的性質(zhì)。2 8+177 由于氯原子最外層電子為7個(gè)，所以它極易從外界獲得1個(gè)電子達(dá)到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氯氣的化學(xué)性質(zhì)極為活潑，可以與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。具體表現(xiàn)在：1.氯氣可以和絕大多數(shù)的金屬反應(yīng)2.氯氣可以和許多非金屬反應(yīng)3.氯氣可以和水反應(yīng)4.氯氣可以和堿反應(yīng)預(yù)測(cè)（1）與金屬的反應(yīng)）與金屬的反應(yīng)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 反應(yīng)方程式NaFe Cu劇烈

7、燃燒，火焰呈黃色，生成白色晶體。劇烈燃燒，產(chǎn)生棕色煙，加水形成黃色溶液。能燃燒，產(chǎn)生棕黃色煙加水形成藍(lán)綠色溶液。金屬金屬2Na + + Cl2 = = 2 NaCl2Fe+3Cl2 = 2FeCl3點(diǎn)燃點(diǎn)燃 Cu + Cl2 = CuCl2點(diǎn)燃點(diǎn)燃二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)（2）與非金屬的反應(yīng)）與非金屬的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：安靜燃燒，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：安靜燃燒，蒼白色蒼白色火焰，火焰，瓶口有瓶口有白霧白霧，生成刺激性氣味氣體，生成刺激性氣味氣體H2 + Cl2 2HCl點(diǎn)燃點(diǎn)燃產(chǎn)生產(chǎn)生白霧的原因白霧的原因：氯化氫與空氣中的水蒸氣形成鹽：氯化氫與空氣中的水蒸氣形成鹽酸小液滴！酸小液滴！二、氯氣的化學(xué)

8、性質(zhì)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)（3）與水的反應(yīng)）與水的反應(yīng)Cl2+ H2O HCl+HClO (次氯酸次氯酸)“氯水氯水”現(xiàn)象：溶液呈黃綠色說(shuō)明：Cl2未反應(yīng)完全（部分反應(yīng)）（部分反應(yīng)）思考：氯水中溶質(zhì)微粒以什么形式存在？思考：氯水中溶質(zhì)微粒以什么形式存在？新制氯水的微粒： Cl2、H2O、HClO、ClO- 、H+、Cl- 新制氯水成分探究探究一： 現(xiàn)象：有白色沉淀生成?，F(xiàn)象：有白色沉淀生成。 結(jié)論：新制氯水中有 Cl- 二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)AgNO3溶液溶液探 究二：現(xiàn)象：石蕊試液先變紅后褪色。結(jié)論：氯水中有H+，且有一種成分具有漂白性。？一段時(shí)間后新制氯水成分探究二、氯氣的化學(xué)性

9、質(zhì)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)紫色紫色石蕊石蕊新制氯水成分探究二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯水中哪一種成分具有漂白性？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論123把把干燥干燥的紅紙條（或紅布條）的紅紙條（或紅布條）放入盛放入盛干燥干燥氯氣的集氣瓶中。氯氣的集氣瓶中。紅紙條（或紅布條）紅紙條（或紅布條）未褪色。未褪色。起漂白作用的不是起漂白作用的不是Cl2分子。分子。紅紙條（或紅布條）放入盛紅紙條（或紅布條）放入盛鹽酸鹽酸的集氣瓶中。的集氣瓶中。紅紙條（或紅布條）紅紙條（或紅布條）未褪色。未褪色。具有漂白作用不是具有漂白作用不是氯氣與水反應(yīng)生成氯氣與水反應(yīng)生成的鹽酸（的鹽酸（ H

10、Cl）。）。將將濕潤(rùn)濕潤(rùn)的紅紙條（或紅布條）的紅紙條（或紅布條）放入盛放入盛干燥干燥氯氣的集氣瓶中。氯氣的集氣瓶中。具有漂白作用是氯氣具有漂白作用是氯氣與水反應(yīng)生成的另一與水反應(yīng)生成的另一物質(zhì)物質(zhì)次氯酸次氯酸（ HClO）紅紙條（或紅布條）紅紙條（或紅布條） 褪色。褪色。弱酸性： HClO ClO- H+ 二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)2HClO = 2HCl + O2不穩(wěn)定： 光照光照次氯酸的性質(zhì)強(qiáng)氧化性、漂白性，用于殺菌、消毒 。新制氯水新制氯水久置氯水久置氯水 液氯液氯類別類別微粒微粒主要主要性質(zhì)性質(zhì)保存保存混合物混合物純凈物淺黃綠色，導(dǎo)電，具有酸性，有氧化性、漂白性,不穩(wěn)定性棕色瓶盛放于陰暗處，不宜久置黃綠色、不導(dǎo)電，具有氧化性、無(wú)漂白性低溫密閉Cl2H2O、H+ Cl-無(wú)色、導(dǎo)電，有酸性H2O、Cl2 、HClO、H+、Cl-、ClO-思考題思考題: :新制氯水、久置氯水、液氯成分比較新制氯水、久置氯水、液氯成分比較二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)（4）與堿的反應(yīng)）與堿的反應(yīng)2NaOH +Cl2 NaCl+NaClO +H2O( (常用常用NaOH溶液吸收多余氯氣溶液吸收多余氯氣) )2Ca(OH)2 +2Cl2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O( (工業(yè)制備漂