高一化学苏教版必修一2-1-1氯气的生产原理.ppt

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1、自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究第一单元第一单元 氯、溴、碘及其化合物氯、溴、碘及其化合物自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究1掌握掌握氯氯气的工气的工业业生生产产原理和原理和实验实验室制取原理，感悟化室制取原理，感悟化 学学实验实验的精妙，的精妙，发发展展逻辑逻辑推理能力。推理能力。2学会从海水中提取溴和碘的反学会从海水中提取溴和碘的反应应原理。原理。结结合反合反应应原理原理 分析提取溴和碘的分析提取溴和碘的过过程，体会程，体会实验设计实验设计的方法，提高的方法，提高 思思维维的的发发散性。散性。3感悟感悟氯氯原子原子结结构与构与氯氯气化学性气化学性质质的关系。掌

2、握的关系。掌握氯氯气的气的 化学性化学性质质，提高，提高实验实验的的设计设计、操作和、操作和现现象分析能力。象分析能力。4联联系漂白粉的工系漂白粉的工业业生生产产，加深，加深对氯对氯水性水性质质的理解。的理解。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究5学会从化合价升降和学会从化合价升降和电电子子转转移的角度来分析、理解氧移的角度来分析、理解氧 化化还还原反原反应应。认识认识氧化反氧化反应应和和还还原反原反应应、得、得电电子和失子和失 电电子之子之间间相互依存、相互相互依存、相互对对立的关系。立的关系。6学会用学会用“双双线桥线桥”法分析化合价升降、法分析化合价升降、电电子得失，并判子得

3、失，并判 断反断反应应中的氧化中的氧化剂剂和和还还原原剂剂。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究1进进行物行物质质的分的分类时类时，根据反，根据反应应中有无元素化合价的中有无元素化合价的变变 化，可将反化，可将反应应分分为为哪两种哪两种类类型？型？提示提示氧化还原反应和非氧化还原反应。氧化还原反应和非氧化还原反应。2从碘水中提从碘水中提纯纯碘的方法是什么？碘的方法是什么？提示提示萃取、分液。萃取、分液。3分析分析氢氢气气还还原氧化原氧化铜铜的的实验实验，从得氧、失氧，从得氧、失氧对应对应的元的元 素化合价的升降情况分析氧化素化合价的升降情况分析氧化剂剂和和还还原原剂剂。提示提示此实

4、验中，氢气发生得氧反应，是还原剂，氢此实验中，氢气发生得氧反应，是还原剂，氢 元素化合价升高；氧化铜发生失氧反应，是氧化剂，元素化合价升高；氧化铜发生失氧反应，是氧化剂，铜元素化合价降低。铜元素化合价降低。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究海水中海水中蕴蕴含的元素有含的元素有_多种，它是一个巨大的宝藏，期待着多种，它是一个巨大的宝藏，期待着人人们们去开去开发发利用。利用。1氯化物氯化物：主要：主要为为_，其次是，其次是_、_和和 _等。等。2溴元素溴元素：地球上：地球上99%以上的溴以上的溴蕴蕴藏在大海中，海水中藏在大海中，海水中 的溴的溴总储总储量高达量高达11014t，因此溴

5、被称，因此溴被称为为“海洋元素海洋元素”。笃学笃学一一海水中的化学资源海水中的化学资源第第1课时课时 氯气的生产原理氯气的生产原理80氯氯化化钠钠氯氯化化镁镁氯氯化化钙钙氯氯化化钾钾自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(2)实验现实验现象：与象：与电电源正极相源正极相连连的的电电极附近极附近产产生生_有有_气味的气体，与气味的气体，与电电源源负负极相极相连连的的电电极附近极附近产产生生_气体，装置中的溶液气体，装置中的溶液变变成成_色。色。(3)产产物物验证验证氢氢气：收集到的气体靠近火焰，有气：收集到的气体靠近火焰，有_；氯氯气：湿气：湿润润的淀粉碘化的淀粉碘化钾试纸变钾试纸变_

6、。笃学二笃学二氯气的生产原理氯气的生产原理1.工业制法工业制法2NaOHH2Cl2电电解食解食盐盐水水“氯氯碱工碱工业业”黄黄绿绿色色刺激性刺激性无色无色轻轻微的爆微的爆鸣鸣声声红红蓝蓝自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(1)氯氯气的气的发现发现1774年瑞典化学家年瑞典化学家_发现发现，反，反应应原料是原料是软锰矿软锰矿(主要主要成分成分_)和和浓盐浓盐酸。酸。1810年英国化学家年英国化学家_确确认认。(2)氯氯气的气的实验实验室制室制备备2实验室制法实验室制法MnO2舍勒舍勒戴戴维维自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究所用所用仪仪器器为为_等。等。收集方法：向收

7、集方法：向_排空气法。排空气法。尾气吸收：用尾气吸收：用_吸收。吸收。分液漏斗、分液漏斗、圆圆底底烧烧瓶、石棉网、酒精灯、瓶、石棉网、酒精灯、铁铁架台架台上上强强碱溶液碱溶液自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究氯氯气的生气的生产产原理涉及的反原理涉及的反应应是氧化是氧化还还原反原反应吗应吗？提示是。提示是。实验实验室制取室制取氯氯气的反气的反应应中，如果二氧化中，如果二氧化锰锰足量，足量，盐盐酸能否完全反酸能否完全反应应？提示不能，提示不能，MnO2和稀盐酸不反应，随着反应的进行，和稀盐酸不反应，随着反应的进行，当浓盐酸变成稀盐酸时，反应停止。当浓盐酸变成稀盐酸时，反应停止。(1)

8、在在U型管里装入型管里装入饱饱和食和食盐盐水，滴入几滴酚水，滴入几滴酚酞试酞试液，液，用一根碳棒作阳极，一根用一根碳棒作阳极，一根铁铁棒作阴极，把湿棒作阴极，把湿润润的碘化的碘化钾钾淀淀粉粉试纸试纸放在阳极附近。接通直流放在阳极附近。接通直流电电后，可以后，可以观观察到察到U型管型管的两个的两个电电极上都有极上都有_，阳极放出的气体有，阳极放出的气体有_气味，并且能使湿气味，并且能使湿润润的碘化的碘化钾钾淀粉淀粉试纸试纸_，【慎思慎思1】【慎思慎思2】【慎思慎思3】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究说说明放出的是明放出的是_；阴极放出的气体是；阴极放出的气体是_，同，同时发现时发

9、现阴极附近溶液阴极附近溶液_，这说这说明溶液里有明溶液里有_性物性物质质生成。生成。电电解解饱饱和食和食盐盐水的化学方程式水的化学方程式为为_。(2)实验实验室制室制备氯备氯气的方程式气的方程式为为_，收集到的，收集到的氯氯气混气混有有_和和_，分，分别别通通过过_和和_除除去，多余的去，多余的氯氯气用气用_来吸收。来吸收。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究电解饱和食盐水的重要提示电解饱和食盐水的重要提示要点一要点一|氯气的工业生产原理氯气的工业生产原理自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究2装置装置自主探究自主探究精要解

10、读精要解读实验探究实验探究3实验现象及结论实验现象及结论实验现实验现象象结论结论铁铁棒和碳棒上通棒和碳棒上通电电后有气泡后有气泡产产生生通通电电后有新的气体物后有新的气体物质质生成生成铁铁棒周棒周围围的溶液的溶液变红变红色色有碱性物有碱性物质质(NaOH)生成生成将将铁铁棒上方收集到的气体靠棒上方收集到的气体靠近火焰，有爆近火焰，有爆鸣鸣声声有有氢氢气生成气生成用手用手轻轻轻轻扇扇动动在石墨棒上方在石墨棒上方收集到的黄收集到的黄绿绿色气体，色气体，闻闻到到有刺激性气味且有刺激性气味且该该气体能使气体能使湿湿润润的淀粉碘化的淀粉碘化钾试纸变蓝钾试纸变蓝有黄有黄绿绿色刺激性气味的色刺激性气味的气体

11、气体(Cl2)生成生成自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究某某实验兴实验兴趣小趣小组组利用如下利用如下图图所示装置所示装置进进行行电电解解饱饱和和食食盐盐水并水并检验检验其生成其生成产产物的物的实验实验，当，当图图中开关中开关K闭闭合片刻合片刻后，后，试试填空：填空：【例例1】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(1)电电解解饱饱和食和食盐盐水的化学方程式水的化学方程式为为_ _。(2)a为电为电源的源的_极极(填填“正正”或或“负负”)；D中收集的气体是中收集的气体是_。(3)C试试管盛放管盛放_溶液。溶液中溶液。溶液中A电电极附近极附近的的现现象象为为_，_。解析解

12、析电解饱和食盐水产生电解饱和食盐水产生NaOH、H2和和Cl2，H2的密度比空的密度比空气小，只能用向下排空气法收集，所以气小，只能用向下排空气法收集，所以D中收集的气体是中收集的气体是H2，而，而H2是在与直流电源的负极相连的电极上产生，所以是在与直流电源的负极相连的电极上产生，所以a为电为电源的负极，源的负极，A极上除了有氢气产生外，溶液中还产生极上除了有氢气产生外，溶液中还产生NaOH，所以酚酞试液变红。所以酚酞试液变红。b为电源的正极，为电源的正极，B极上产生氯气，可以极上产生氯气，可以用湿润的淀粉碘化钾试液检验。用湿润的淀粉碘化钾试液检验。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验

13、探究(2)负负氢氢气气(3)淀粉碘化淀粉碘化钾钾(或淀粉碘化或淀粉碘化钠钠等其他合理答案均可等其他合理答案均可)有气有气泡泡产产生溶液由无色生溶液由无色变为红变为红色色自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究1因为氯气有毒，直接排放会造成空气的污染，所以产生因为氯气有毒，直接排放会造成空气的污染，所以产生 的氯气应该通入氢氧化钠溶液中，目的是为了吸收氯的氯气应该通入氢氧化钠溶液中，目的是为了吸收氯 气。气。Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(化学实验化学实验 中，凡是有毒的或易燃易爆的尾气，都要进行收集或转中，凡是有毒的或易燃易爆的尾气，都要进行收集或转 化处理，使之无害化，切

14、不可随意向空气中排放化处理，使之无害化，切不可随意向空气中排放)。2滴加酚酞先在铁棒处变红：因为滴加酚酞先在铁棒处变红：因为H在铁棒上得到电子在铁棒上得到电子 变成变成H2逸出，铁棒处的逸出，铁棒处的H不断减少，不断减少，OH相应增多，相应增多，溶液显碱性，酚酞遇碱变红。溶液显碱性，酚酞遇碱变红。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究如下如下图图所示装配所示装配仪仪器，接通直流器，接通直流电电源，源，电电解解饱饱和食和食盐盐水，水，则电则电解一段解一段时间时间后，在碳棒和后，在碳棒和铁钉铁钉表面都有气体生表面都有气体生成，其中碳棒表面生成的气体是成，其中碳棒表面生成的气体是()。AC

15、l2 BO2 CH2 DHCl解析解析碳棒连接电源的正极，电解时产生碳棒连接电源的正极，电解时产生Cl2。答案答案A【体验体验1】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究实验室制备氯气实验室制备氯气2实验装置图：实验装置图：要点二要点二|氯气的实验室制法氯气的实验室制法自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究3制取装置制取装置：固体与液体加：固体与液体加热热制气型，一般用制气型，一般用圆圆底底烧烧瓶瓶 和分液漏斗和分液漏斗4净化装置净化装置：浓盐浓盐酸易酸易挥发挥发出出氯氯化化氢氢气体，而且加气体，而且加热时热时 会会产产生水蒸气，所以生水蒸气，所以应应在收集装置和在收集装置和

16、发发生装置之生装置之间连间连 接一个接一个净净化装置。化装置。饱饱和食和食盐盐水用来除去水用来除去氯氯化化氢氢气体，气体，浓浓硫酸用来除去水蒸气，除硫酸用来除去水蒸气，除杂顺杂顺序序为为先除其他先除其他杂质杂质气气 体，最后除去水蒸气。气流方向体，最后除去水蒸气。气流方向为长导为长导管管进进气，短气，短导导 管出气。管出气。5收集装置收集装置：由于：由于氯氯气密度大于空气，一般用向上排空气密度大于空气，一般用向上排空 气法收集，或排气法收集，或排饱饱和食和食盐盐水收集。当集气瓶内的气体水收集。当集气瓶内的气体 全部全部为为均匀的黄均匀的黄绿绿色色时时，即，即认为认为容器内的容器内的氯氯气已气已

17、经经收收 集集满满。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究吸收装置吸收装置：尾气处理装置的设计，要针对尾气的性质选择：尾气处理装置的设计，要针对尾气的性质选择恰当的仪器和吸收剂。氯气有毒，必须吸收，防止污染环恰当的仪器和吸收剂。氯气有毒，必须吸收，防止污染环境，原理为境，原理为2NaOHCl2=NaClNaClOH2O。不能。不能用澄清石灰水来吸收氯气，因其所含用澄清石灰水来吸收氯气，因其所含Ca(OH)2太少。太少。(注意：注意：在设计收集气体或处理尾气的实验装置和方法时，有时还在设计收集气体或处理尾气的实验装置和方法时，有时还必须做到防止液体倒吸现象的发生。必须做到防止液体倒吸现

18、象的发生。)氯气的检验氯气的检验：氯氯气可用湿气可用湿润润的的KI淀粉淀粉试纸检验试纸检验，其原理，其原理为为Cl22KI=2KClI2，生成的碘与淀粉在湿，生成的碘与淀粉在湿润润条件下生条件下生成成蓝蓝色物色物质质。67自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究某化学小某化学小组组用下用下图图所示装置制取所示装置制取氯氯气，下列气，下列说说法不法不正确的是正确的是()。A该该装置装置图图中至少存在两中至少存在两处处明明显错误显错误B该实验该实验中收集中收集氯氯气的方法不正确气的方法不正确【例例2】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究C为为了防止了防止氯氯气气污污染空气，必染

19、空气，必须进须进行尾气行尾气处处理理D在集气瓶的在集气瓶的导导管口管口处处放一片湿放一片湿润润的淀粉碘化的淀粉碘化钾试纸钾试纸可可 以以证证明是否有明是否有氯氯气逸出气逸出解析解析应用酒精灯加热、尾气应处理，应用酒精灯加热、尾气应处理，A正确；向上排空正确；向上排空气法收集气法收集Cl2是正确的，是正确的，B项错误；在集气瓶口处放一片湿项错误；在集气瓶口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出，若有则变润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出，若有则变蓝，反之则不变色。蓝，反之则不变色。答案答案B自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究氯气的制备装置可分为以下四部分：氯气的制

20、备装置可分为以下四部分：气体发生装置：二气体发生装置：二氧化锰与浓盐酸加热反应制取；氧化锰与浓盐酸加热反应制取；气体净化装置：浓盐酸气体净化装置：浓盐酸易挥发出氯化氢气体，而且加热时会产生水蒸气，所以应易挥发出氯化氢气体，而且加热时会产生水蒸气，所以应在收集装置和发生装置之间连接一个净化装置。饱和食盐在收集装置和发生装置之间连接一个净化装置。饱和食盐水用来除去氯化氢气体，浓硫酸用来除去水蒸气；水用来除去氯化氢气体，浓硫酸用来除去水蒸气；气体气体收集装置：一般用向上排空气法收集，或排饱和食盐水收收集装置：一般用向上排空气法收集，或排饱和食盐水收集；集；气体吸收装置：氯气有毒，必须吸收，防止污染环

21、气体吸收装置：氯气有毒，必须吸收，防止污染环境，原理为境，原理为2NaOHCl2=NaClNaClOH2O。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究实验实验室用室用MnO2和和浓盐浓盐酸来制取酸来制取氯氯气，主要操作有：气，主要操作有：将蒸将蒸馏烧馏烧瓶固定在瓶固定在铁铁架台上；架台上；把酒精灯放在把酒精灯放在铁铁架台上，架台上，根据酒精灯确定根据酒精灯确定铁铁圈的高度，固定好圈的高度，固定好铁铁圈，放好石棉网；圈，放好石棉网；用用药药匙向蒸匙向蒸馏烧馏烧瓶中加入瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加，再向分液漏斗中加浓浓盐盐酸，并将酸，并将导导管放入集气瓶中；管放入集气瓶中；检查检查气密

22、性；气密性；在蒸在蒸馏馏烧烧瓶上装好分液漏斗，瓶上装好分液漏斗，连连接好接好导导管。最好的管。最好的实验实验操作操作顺顺序序是是()。A BC D【体验体验2】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究解析解析本题考查了实验室制取本题考查了实验室制取Cl2方法。实验装置的安装方法。实验装置的安装顺序一般为顺序一般为“从上而下从上而下(即放铁架台即放铁架台放酒精灯放酒精灯根据灯焰根据灯焰的大致高度确定铁圈位置的大致高度确定铁圈位置)，从左而右，从左而右”，且制备气体时，且制备气体时，加入药品前应检查装置的气密性，否则就要错选加入药品前应检查装置的气密性，否则就要错选A、B、D。答案答案C自

23、主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究某学生某学生设计设计如下如下实验实验装置用于制装置用于制备纯净备纯净的的氯氯气。气。实验探究九实验探究九 氯气的制取氯气的制取【案例案例】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(1)装置中有六装置中有六处错误处错误，请请指出。指出。_，_，_，_，_，_。(2)在更正后的装置在更正后的装置图图中，洗气瓶中，洗气瓶(净净化气体化气体)中的中的饱饱和食和食盐盐水、水、浓浓硫酸、硫酸、氢氢氧化氧化钠钠溶液的作用分溶液的作用分别别是：是：饱饱和食和食盐盐水的作用水的作用_；浓浓硫酸的作用硫酸的作用_；氢氢氧化氧化钠钠的作用的作用_。自主探究自主探

24、究精要解读精要解读实验探究实验探究解析解析掌握实验室制备氯气的反应原理，对实验装置熟悉，掌握实验室制备氯气的反应原理，对实验装置熟悉，注意净化、干燥、尾气吸收等装置的顺序以及装置中的试注意净化、干燥、尾气吸收等装置的顺序以及装置中的试剂。剂。答案答案(1)烧烧瓶下面缺石棉网瓶下面缺石棉网铁铁圈下面缺酒精灯圈下面缺酒精灯原料使用了稀原料使用了稀盐盐酸酸不不应应使用使用长颈长颈漏斗漏斗盛盛浓浓硫酸的硫酸的洗气瓶和盛洗气瓶和盛饱饱和食和食盐盐水的洗气瓶位置水的洗气瓶位置颠颠倒了倒了洗气瓶洗气瓶D的气体入口的气体入口导导管管应应深插在液面下，而出口深插在液面下，而出口导导管管应应靠近瓶塞靠近瓶塞(2)吸收未反吸收未反应应的的氯氯化化氢氢吸收水蒸气吸收水蒸气吸收多余的吸收多余的氯氯气气