《氯氣的生產(chǎn)原理和性質(zhì)》參考課件

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)1.知道氯氣的生產(chǎn)原理和實驗室制備方法。2.知道氯氣的主要物理性質(zhì)，并能舉例說明。3.說出氯氣的化學(xué)性質(zhì)并能用化學(xué)方程式熟練表示。4.能夠說出氯水中存在的微粒并能設(shè)計實驗加以驗證。5.能夠列舉氯氣及其化合物在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。18世紀(jì)，世界上許多大城市的污水未經(jīng)處理就直接排入河流，同時河流還用作飲用水。泰晤士河畔的人們將大部分的污水排入了泰晤士河，這使泰晤士河發(fā)出難聞的氣味。1848年倫敦發(fā)生了大規(guī)模的霍亂，這提醒了人們要對飲用水進(jìn)行消毒。在接下來的十年中，霍亂造成了25000人死亡。因為沒有污水處理系統(tǒng)，人們對此無能為力。1855年，倫敦成為世界上最早擁有污水處理的城市，它使用的是什么消毒劑呢？含氯消毒劑泰晤士河畔的霍亂舍勒【瑞典】

1742一1786

18世紀(jì)，人們致力于采礦事業(yè)，瑞典化學(xué)家舍勒也把精力放在了軟錳礦（主要成分是MnO2）的研究上。

1774年的一天當(dāng)他把軟錳礦粉末和濃鹽酸混合加熱時，驚奇的看到一種黃綠色的氣體冒出。這種嗆人的氣體不但能使染料褪色，還有許多奇特的性質(zhì)。

直到1807年，英國化學(xué)家戴維對這種氣體進(jìn)行了細(xì)致的研究，并于1810年11月在英國皇家學(xué)會上正式定名確認(rèn)上述黃綠色氣體是由一種新元素組成，英文定名為“Chlorine”，希臘文的意思是“綠色的”?；瘜W(xué)史實根據(jù)氯氣的實驗室制備原理選擇合適的儀器并描述裝置搭建可根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇氣體發(fā)生裝置發(fā)生裝置交流與討論1固+液→氣H2CO2一、氯氣的生產(chǎn)原理固+固氣O2△固+液氣△下面有四種常見的氣體收集裝置，請根據(jù)下列提示的Cl2的性質(zhì)選擇合適的裝置（）1、Cl2有毒，且密度比空氣大2、Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水AB可根據(jù)氣體的密度和溶解度選擇氣體收集裝置BC收集裝置飽和食鹽水C交流與討論2信息實驗室制得的多余氯氣可以直接排到空氣中去嗎？如果不可以，應(yīng)如何處理？請選擇合適的裝置（）可根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇尾氣吸收裝置尾氣處理裝置交流與討論3信息1、Cl2有毒2、Cl2能與NaOH溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)3、Cl2不能燃燒答案：D1D2發(fā)生裝置收集裝置尾氣吸收裝置這樣收集到的氯氣純凈嗎？？請你評價、大膽質(zhì)疑并且提出合理的實驗解決方案?？筛鶕?jù)雜質(zhì)的性質(zhì)選擇氣體凈化裝置.1、Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水，HCl易溶于飽和食鹽水2、Cl2能與NaOH反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)若想制得純凈、干燥的氯氣，請根據(jù)提示信息選擇合適的裝置。凈化裝置交流與討論4信息Cl2HCl氣體水蒸氣無水CaCl2C5（C2

）（C４

C5）實驗室制備氯氣裝置的改進(jìn)啟示：根據(jù)反應(yīng)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。實驗室制氣裝置的選取需要考慮哪些因素？發(fā)生裝置收集裝置尾氣吸收裝置凈化裝置除去HCl除去水蒸氣操作過程:連接裝置檢查氣密性加藥品后期處理(先停止加熱)加熱制氣如何連?檢查方法?先加?后加?1、為什么用分液漏斗裝鹽酸？又讓鹽酸緩慢地注入，而不是一次將濃鹽酸注入燒瓶里？答:用分液漏斗可以控制液體的用量，避免生成的氯氣過多。問題討論2、為什么用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時，要緩緩加熱，不能強(qiáng)熱？答：濃鹽酸有很強(qiáng)的揮發(fā)性，強(qiáng)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雜質(zhì)；另一方面，又降低了HCl的利用率。問題2：您知道兩支試管中產(chǎn)生的氣泡是什么物質(zhì)嗎？問題1：通電后，我們能看到什么現(xiàn)象呢？兩極上都產(chǎn)生氣泡，并體積上維持1：2知識回顧：水的電解氫氣氧氣問題3：將水換成飽和食鹽水后再通直流電會有什么現(xiàn)象呢？肥皂液NaOH溶液1、接通電源，觀察U型管內(nèi)的變化2、探究a管是什么氣體（陰極）3、探究b管是什么氣體？（陽極）4、滴加酚酞觀察電極附近的溶液現(xiàn)象？信息提示：氫氣：點燃肥皂泡有爆鳴聲氧氣：帶火星的小木條復(fù)燃氯氣：使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)實驗現(xiàn)象結(jié)論a棒和b棒上通電后有氣泡產(chǎn)生通電后有新的氣體物質(zhì)生成通電源驗證氣體點燃火柴靠近肥皂泡，有爆鳴聲有H2生成b棒氣體使?jié)駶櫟矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)，黃綠色氣體，聞到有刺激性氣味有Cl2生成a管和b管加酚酞1～2滴a棒周圍的顏色變紅有堿性物質(zhì)(NaOH)生成操作2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑通電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)產(chǎn)品用途電解飽和食鹽水NaOHCl2H2有機(jī)合成、造紙、玻璃、肥皂、紡織、印染有機(jī)合成、氯化物合成、農(nóng)藥有機(jī)合成、金屬冶煉HCl鹽酸

若將海水中的鹽結(jié)晶后平鋪于陸地上，地球?qū)⒃龈?50米。問題4：氯堿工業(yè)的原料氯化鈉主要來源于哪里？每千克海水幾種氯化物的含量27.2人們是如何從海水中獲得氯化鈉的？海水曬鹽過程

海水

蒸發(fā)池

粗鹽母液

純凈的NaCl過濾提純蒸發(fā),結(jié)晶

1、工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方法制取

、

和

。在電源正極上方收集到的氣體能使?jié)駶櫟?/p>

變藍(lán)色，證明是

；在電源負(fù)極上方收集到的氣體是

，在電極附近的水溶液中滴幾滴酚酞溶液，則溶液

，證明有

生成。NaOHH2、淀粉碘化鉀試紙Cl2Cl2H2變紅NaOH知識應(yīng)用2、某學(xué)生設(shè)計如下實驗裝置用于制備純凈的氯氣。裝置中有六處錯誤，請指出。

3、使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制Cl2，實際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低，其主要原因是什么？稀鹽酸與MnO2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。C4、實驗室制氯氣時有如下操作，操作順序正確的是()①連接好裝置，檢查氣密性②緩緩加熱，加快反應(yīng)，使氣體均勻逸出③在燒瓶中加入二氧化錳粉末④往分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中⑤用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導(dǎo)入吸收劑中A、①②③④⑤B、④③①②⑤C、①③④②⑤D、①④③②⑤5、某學(xué)生設(shè)計如下實驗裝置用于制備純凈的氯氣。

（1）裝置中有六處錯誤，請指出。①

，②

，③

，④

，⑤

，⑥

。

燒瓶下面缺石棉網(wǎng)

鐵圈下面缺酒精燈原料使用了稀鹽酸

不應(yīng)使用長頸漏斗

盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了洗氣瓶D的氣體入口導(dǎo)管應(yīng)深插在液面下，而出口導(dǎo)管應(yīng)靠近瓶塞

二、知道了2種制法

MnO2+4HCl(濃)====MnCl2+Cl2↑+2H2O2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑通電發(fā)生裝置→凈化裝置→收集裝置→尾氣吸收裝置一、總結(jié)了1種思路一套完整的制取氣體的實驗裝置三、鍛煉了3種能力觀察分析能力推理歸納能力信息應(yīng)用能力發(fā)生裝置→凈化裝置→收集裝置→尾氣吸收裝置一套完整的制取氣體的實驗裝置史料：第一次世界大戰(zhàn)期間，德軍與英、法軍在比利時伊普爾對峙。德軍動用了世界上第一支專業(yè)的毒氣部隊，5分鐘釋放了180噸毒氣，使15000人中毒，三分之一的人死去。這是1915年4月22日發(fā)生的令人發(fā)指的事件。圖為德軍士兵正在投擲毒氣彈二、氯氣的性質(zhì)一、氯氣的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)密度氣味熔沸點溶解性黃綠色氣態(tài)刺激性氣味比空氣大

較低可溶于水（1：2）二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯的原子結(jié)構(gòu)1、與金屬的反應(yīng)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)綠色的溶液實驗結(jié)論：點燃Cu+Cl2

＝＝＝＝CuCl2點燃2Na+Cl2

＝＝＝＝2NaCl(白色的煙)點燃2Fe+3Cl2

＝＝＝＝2FeCl3思考：某同學(xué)用銅絲在燈焰上長時間加熱再伸入氯氣中，未見到棕色煙生成，試分析其可能原因?2、與H2反應(yīng)產(chǎn)生蒼白色火焰；瓶口有白霧產(chǎn)生爆炸點燃H2+Cl2====2HCl思考:可燃物質(zhì)燃燒的條件有哪些？銅、氫氣在氯氣中的燃燒又說明了什么？H2+Cl2====

2HCl光照實驗操作干燥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)象實驗結(jié)論紙片由紅變白紅色紙片無變化潮濕的氯氣有漂白性干燥的氯氣沒有漂白性3、與水的反應(yīng)Cl2+H2O====HCl+HClO（次氯酸）2HClO====2HCl+O2↑

光照HClO性質(zhì):弱酸性

強(qiáng)氧化性

不穩(wěn)定性思考:新制的氯水的成分有哪些?完成下列表格：類別狀態(tài)粒子漂白性氯氣液氯新制氯水

久置氯水

氣態(tài)液態(tài)液態(tài)Cl2分子

純凈物純凈物混合物Cl2分子

無無有H2O、Cl2、HClOCl-、H+、ClO-混合物液態(tài)H2O、Cl-、H+無OH-OH-次氯酸的性質(zhì)小結(jié)次氯酸的氧化性很強(qiáng)，能殺死水中的細(xì)菌，也能使染料等有機(jī)色素褪色，在光照下易分解放出氧氣。4.與堿反應(yīng)Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O

次氯酸鈉2Cl2+2Ca(OH)2====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

次氯酸鈣處理實驗多余氯氣，避免污染。Ca(ClO)2+CO2+H2O

====CaCO3+2HClO二氧化氯氯氣是一種非常重要的工業(yè)原料。但它的儲存與運輸過程中若操作不當(dāng)或鋼瓶故障等，可能會發(fā)生泄漏事件。假如你在氯氣泄漏現(xiàn)場，你會怎么辦？學(xué)以致用生活中的化學(xué)泄漏現(xiàn)場向空中不斷噴出堿性水幕，以防止氯氣擴(kuò)散。搶險人員穿著防化服進(jìn)入現(xiàn)場將槽罐車浸入堿性水溶液中漂白粉漂粉精含氯制品聚氯乙烯塑料藥品農(nóng)藥鹽酸——氯化氫的水溶液1、若一瓶氯水在陽光下放置很久，那么此時氯水的成分是什么？與新制氯水有何區(qū)別？由于氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸，而次氯酸見光易分解，Cl2HClOHCl這個過程不斷進(jìn)行，使氯水中的氯氣，以及次氯酸最終全轉(zhuǎn)化為HCl，所以在陽光下久置后的氯水的主要成分應(yīng)是HCl。2、市場上銷售的“84”消毒液，其商品標(biāo)識上注明()①本品為無色液體呈堿性，②使用時應(yīng)加水稀釋，③可對餐具，衣物進(jìn)行消毒可漂白淺色衣物。則其有效成分為：A、Cl2B、SO2C、NaClOD、KMnO4A3、在新制的氯水中滴入紫色石蕊試液，則溶液()A、變成紅色B、呈紫色C、先變紅后褪色D、先變藍(lán)后褪色C4、用滴管將新制的氯水慢慢滴入石蕊試液，請預(yù)測將看到的實驗現(xiàn)象。由于氯