高一化學(xué)蘇教版必修一專題二第一單元：氯氣的生產(chǎn)原理課件

1、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(shí)河流還用作飲用水。泰唔士河畔的人們將大部分的污水排入了泰唔士河，這使泰唔士河發(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(duì)飲用水進(jìn)行消毒。在接下來(lái)的十年中，霍亂造成了25000人死亡。因?yàn)闆](méi)有污水處理系統(tǒng)，人們對(duì)此無(wú)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？含氯消毒劑泰唔士河畔的霍亂 若將海水若將海水中的鹽結(jié)晶后中的鹽結(jié)晶后平鋪于陸地上，平鋪于陸地上，地球?qū)⒃龈叩厍驅(qū)⒃龈?50150米。米。氯堿工業(yè)的原料氯化鈉主要來(lái)源于哪里？氯堿工業(yè)的原料氯化鈉主要來(lái)源于哪里？每千克海水幾種

2、氯化物的含量每千克海水幾種氯化物的含量27.25.111.110.721從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)專題專題 2舍勒舍勒 【瑞典】【瑞典】 17421742一一1786 1786 18 18世紀(jì)，人們致力于采礦事業(yè)，世紀(jì)，人們致力于采礦事業(yè)， 瑞典瑞典化學(xué)家舍勒化學(xué)家舍勒 也把精力放在了也把精力放在了軟錳礦軟錳礦（主要主要成分是成分是MnOMnO2 2）的研究上。）的研究上。 17741774年的一天當(dāng)他把年的一天當(dāng)他把軟錳礦粉末軟錳礦粉末和和濃鹽濃鹽酸酸混合混合加熱加熱時(shí)，驚奇的看到一種時(shí)，驚奇的看到一種黃綠色的黃綠色的氣體氣體冒出。冒出。這種這種嗆人嗆人的氣體不但能使染料的

3、氣體不但能使染料褪色，還有許多奇特的性質(zhì)。褪色，還有許多奇特的性質(zhì)。 直到直到18071807年，年，英國(guó)化學(xué)家戴維英國(guó)化學(xué)家戴維對(duì)這種氣對(duì)這種氣體進(jìn)行了細(xì)致的研究，并于體進(jìn)行了細(xì)致的研究，并于18101810年年1111月在英月在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)上正式定名確認(rèn)上述黃綠色氣體國(guó)皇家學(xué)會(huì)上正式定名確認(rèn)上述黃綠色氣體是由一種新元素組成，英文定名為是由一種新元素組成，英文定名為“Chlorine”Chlorine”，希臘文的意思是，希臘文的意思是“綠色的綠色的”。根據(jù)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備原理選擇合適的儀器并根據(jù)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備原理選擇合適的儀器并描述裝置描述裝置搭建搭建可根據(jù)可根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)物狀態(tài)和和反

4、應(yīng)條件反應(yīng)條件選擇氣體選擇氣體發(fā)生裝置發(fā)生裝置發(fā)生裝置發(fā)生裝置固固+固固氣氣如：制取如：制取O2固固+液液氣氣如：制取如：制取H2、CO2 固固 + 液液 氣氣下面有四種常見(jiàn)的氣體收集裝置，請(qǐng)根據(jù)下列提示的下面有四種常見(jiàn)的氣體收集裝置，請(qǐng)根據(jù)下列提示的Cl2的性質(zhì)選擇合適的裝置（的性質(zhì)選擇合適的裝置（ ）1、Cl2 有毒，且密度比空氣大有毒，且密度比空氣大2、Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水能溶于水，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可根據(jù)氣體的密度和溶解度選擇氣體收集裝置B C收集裝置收集裝置飽和食鹽水C氣體從長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)入氣體從長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)入討論如何用該裝置來(lái)收集討論如何

5、用該裝置來(lái)收集CO2和和 H2? CO2:氣體從氣體從長(zhǎng)導(dǎo)管長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)入進(jìn)入H2:氣體從氣體從短導(dǎo)管短導(dǎo)管進(jìn)入進(jìn)入如果集氣瓶是這樣的，又該如何集氣呢？CO2:氣體從氣體從短導(dǎo)管短導(dǎo)管進(jìn)入進(jìn)入H2:氣體從氣體從長(zhǎng)導(dǎo)管長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)入進(jìn)入總結(jié)：總結(jié)：正放時(shí)：某氣體的密度大于空氣密度，選用長(zhǎng)進(jìn)短出；若密度小于空氣密度，正放時(shí)：某氣體的密度大于空氣密度，選用長(zhǎng)進(jìn)短出；若密度小于空氣密度，選用短進(jìn)長(zhǎng)出。選用短進(jìn)長(zhǎng)出。反放時(shí)：某氣體的密度大于空氣密度，選用短進(jìn)長(zhǎng)出；若密度小于空氣密度，反放時(shí)：某氣體的密度大于空氣密度，選用短進(jìn)長(zhǎng)出；若密度小于空氣密度，選用長(zhǎng)進(jìn)短出。選用長(zhǎng)進(jìn)短出。實(shí)驗(yàn)室制得的多余氯氣可以直接排到空

6、氣中去嗎？如果實(shí)驗(yàn)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(qǐng)選擇合適的裝置（不可以，應(yīng)如何處理？請(qǐng)選擇合適的裝置（ ）可根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇尾氣吸收裝置可根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇尾氣吸收裝置D1 D21、Cl2有毒。有毒。2、Cl2能與能與NaOH溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)3、Cl2不能燃燒不能燃燒尾氣處理裝置尾氣處理裝置發(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這樣收集到的氯氣純凈嗎？這樣收集到的氯氣純凈嗎？請(qǐng)你評(píng)價(jià)、大膽質(zhì)疑并且請(qǐng)你評(píng)價(jià)、大膽質(zhì)疑并且提出合理的實(shí)驗(yàn)解決方案。提出合理的實(shí)驗(yàn)解決方案。Cl2HCl氣體氣體水蒸氣水蒸氣可

7、根據(jù)可根據(jù)雜質(zhì)的性質(zhì)雜質(zhì)的性質(zhì)選擇氣體選擇氣體凈化裝置凈化裝置. .（ C2 ）（ C C5）1、Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水，能溶于水，難溶于飽和食鹽水， HCl易溶于飽和食鹽水易溶于飽和食鹽水2、Cl2能與能與NaOH反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)若想制得若想制得純凈、干燥純凈、干燥的氯氣，請(qǐng)根據(jù)提示信息選擇合適的氯氣，請(qǐng)根據(jù)提示信息選擇合適的裝置。的裝置。凈化裝置凈化裝置無(wú)水無(wú)水CaCl2C5發(fā)生裝置發(fā)生裝置收集裝置收集裝置尾氣吸收尾氣吸收裝置裝置凈化裝置凈化裝置除去HCl除去水除去水蒸氣蒸氣實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的改進(jìn)裝置圖實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的改進(jìn)裝置圖啟示：?jiǎn)⑹荆焊鶕?jù)反應(yīng)反

8、應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、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生成氣體的性質(zhì)等因素綜合考慮而決定實(shí)驗(yàn)室制氣裝置的選取需要考慮哪些因素？實(shí)驗(yàn)室制氣裝置的選取需要考慮哪些因素？問(wèn)題問(wèn)題3：若將水換成飽和食鹽水后再通直流電會(huì)有若將水換成飽和食鹽水后再通直流電會(huì)有什么現(xiàn)象呢？什么現(xiàn)象呢？肥皂液肥皂液NaOH溶液溶液 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管是什么氣體管是什么氣體3 3、探究、探究b b管是什么氣體？管是什么氣體？4 4、滴加酚酞觀察、滴加酚酞觀察電極電極附近的溶液附近的溶液現(xiàn)象？現(xiàn)象？信息提示：信息提示：

9、氫氣：氫氣：點(diǎn)燃肥皂泡有爆鳴聲點(diǎn)燃肥皂泡有爆鳴聲氧氣：帶火星的小木條復(fù)燃氧氣：帶火星的小木條復(fù)燃氯氣：使?jié)駶?rùn)的氯氣：使?jié)駶?rùn)的KI 淀粉試紙變藍(lán)淀粉試紙變藍(lán)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論a棒和棒和b棒上通電后棒上通電后有氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生通電源驗(yàn)證氣體點(diǎn)燃火柴靠近肥點(diǎn)燃火柴靠近肥皂泡，有爆鳴聲皂泡，有爆鳴聲a管和b管加酚酞1-2滴a棒周圍的顏色變棒周圍的顏色變操作操作2NaCl+2H2O= 2NaOH +H2+ Cl2通電通電通電以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為氯氣等產(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)品用途氯堿工業(yè)產(chǎn)品用途電電解解飽飽和和食食鹽鹽水水NaOH

10、Cl2H2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 人們是如何從海水中獲得氯化鈉的？人們是如何從海水中獲得氯化鈉的？海水曬鹽過(guò)程海水曬鹽過(guò)程 海水海水 蒸發(fā)池蒸發(fā)池 粗鹽粗鹽母液母液 純凈的純凈的NaClNaCl過(guò)濾過(guò)濾提純提純蒸發(fā)蒸發(fā), ,結(jié)晶結(jié)晶 1 1、工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方法制、工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方法制取取 、 和和 。在電源正極上方收。在電源正極上方收集到的氣體能使?jié)駶?rùn)的集到的氣體能使?jié)駶?rùn)的 變藍(lán)色，證變藍(lán)色，證明是明是 ；在電源負(fù)極上方收集到的氣體；在電源負(fù)極上方收集到的氣體是是 ，在電極附近的水溶液中滴幾滴酚酞，在

11、電極附近的水溶液中滴幾滴酚酞溶液，則溶液溶液，則溶液 ，證明有，證明有 生成。生成。練一練練一練NaOHH2淀粉碘化鉀試紙淀粉碘化鉀試紙Cl2Cl2H2變紅變紅NaOH2、使用濃鹽酸與足量的、使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制共熱制Cl2，實(shí)際產(chǎn)生的，實(shí)際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低，其總比理論值低，其主要原因是什主要原因是什么？么？稀鹽酸與稀鹽酸與MnOMnO2 2不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，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。濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度逐漸變小。C3、實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí)有如下操作，操作順序正確正確的是 （ ）連接好裝置，檢查氣密性緩緩加熱，加快反應(yīng)，使氣體均勻逸出在燒瓶中加入

12、二氧化錳粉末往分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒 瓶中用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導(dǎo)入吸收劑中 A B C D 課堂延伸課堂延伸 19世紀(jì)初，伏打創(chuàng)造電池后，不少化學(xué)家利用它世紀(jì)初，伏打創(chuàng)造電池后，不少化學(xué)家利用它電解食鹽水，試圖制取氫氧化鈉都未獲得成功。電解食鹽水，試圖制取氫氧化鈉都未獲得成功。二、二、 知道了知道了2種制法種制法 MnO2 + 4HCl(濃濃) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2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、總結(jié)了一、總結(jié)了1種思路種思路一套完整的制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置一

13、套完整的制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置三、三、 鍛煉了鍛煉了3種能力種能力觀察分析能力觀察分析能力 推理歸納能力推理歸納能力 信息應(yīng)用能力信息應(yīng)用能力一、總結(jié)了一、總結(jié)了1種思路種思路發(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套完整的制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置一套完整的制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置收獲操作過(guò)程操作過(guò)程: :連接連接裝置裝置檢查檢查氣密氣密性性加加藥藥品品后期處后期處理理( (先停先停止加熱止加熱) )加熱加熱制氣制氣如何如何連連? ?檢查檢查方法方法? ?先加先加? ?后加后加? ?1、為什么用分液漏斗裝鹽酸？又為什么用分液漏斗裝鹽酸？又讓鹽酸緩慢地注入，而不是一次讓鹽酸緩慢

14、地注入，而不是一次將濃鹽酸注入燒瓶里？將濃鹽酸注入燒瓶里？答答: :用分液漏斗可以控制液體的用量，避用分液漏斗可以控制液體的用量，避 免生成的氯氣過(guò)多。免生成的氯氣過(guò)多。當(dāng)堂練當(dāng)堂練 2、為什么用濃鹽酸和二氧化錳制取、為什么用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時(shí)，要緩緩加熱，不能強(qiáng)熱氯氣時(shí)，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(shí)能揮答：濃鹽酸有很強(qiáng)的揮發(fā)性，強(qiáng)熱時(shí)能揮發(fā)出大量的氯化氫氣體和水蒸氣，而使制發(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，得的氯氣中含有大量的雜質(zhì)；另一方面，又降低了又降低了HClHCl的利用率。的利用率。3 3、某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置

15、用于制備純凈的氯氣。、某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置用于制備純凈的氯氣。 （1）裝置中有六處錯(cuò)誤，請(qǐng)指出。）裝置中有六處錯(cuò)誤，請(qǐng)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(zhǎng)頸漏斗不應(yīng)使用長(zhǎng)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 洗氣瓶洗氣瓶D D的氣體入口導(dǎo)管應(yīng)深插在液面下，而出口導(dǎo)管的氣體入口導(dǎo)管應(yīng)深插在液面下，而出口導(dǎo)管應(yīng)靠近瓶塞應(yīng)靠近瓶塞 2 2、陽(yáng)離子交換膜電解槽、陽(yáng)離子交換膜電解槽（2 2）陽(yáng)離子交換膜的作用）陽(yáng)離子交換膜

16、的作用 ：能防止陰極產(chǎn)生的能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)和陽(yáng)極產(chǎn) 生的生的Cl2相混合而引起爆炸相混合而引起爆炸 能避免能避免Cl2和和NaOH溶液作用生溶液作用生成成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量而影響燒堿的質(zhì)量 介紹介紹陽(yáng)離子交換膜電解槽的簡(jiǎn)單構(gòu)造：由陽(yáng)極（金屬鈦網(wǎng)）、陰極（碳鋼網(wǎng)）、離子交換膜（或石棉隔膜）、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成，每臺(tái)電解槽由若干個(gè)單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。課堂小結(jié)：課堂小結(jié)：1 1、本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)討論了氯氣在工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室、本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)討論了氯氣在工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室的制備原理以及對(duì)電解飽和食鹽水電極產(chǎn)物和實(shí)驗(yàn)的制備原理以及對(duì)電解飽和食鹽水電極產(chǎn)物和實(shí)驗(yàn)室制氯氣裝置進(jìn)行了分析。室制氯氣裝置進(jìn)行了分析。2、啟示：、啟示：（1 1）判斷電解產(chǎn)物的一般規(guī)律：）判斷電解產(chǎn)物的一般規(guī)律： 思考與猜想思考與猜想實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論得出結(jié)論（2 2）實(shí)驗(yàn)制氣裝置的選取要根據(jù)反應(yīng)