氯气的生产原理.ppt

,专题二 从海水中获得的化学物质,氯气的生产原理,1.知道氯气的主要物理性质，并能举例说明。 2.知道氯气的生产原理和实验室制备方法。（重点） 3.认识氯及其化合物在生产和生活中的重要应用。,活动一：了解海水的成分,1.化学元素有80多种 2.主要有氯化钠、氯化镁、氯化钙、氯化钾等。 3.每升海水中约含有30g氯化钠；溴的总储量约为11014t；碘的总储量约为81010t,海水中,你知道浩瀚的大海中究竟蕴藏着哪些物质吗？海水是什么味道？海水中主要含有的物质和各元素的含量。,每千克海水中几种氯化物的含量,含量/g,0.712,1.11,5.11,27.2,2,海水中主要含有的物质和各元素的含量。,人们是如何从海水中获得氯化钠的？,活动二：认识海盐生产,蒸发，结晶,海水晒盐,长芦盐场我国海盐产量最大的盐场，主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸，其中以塘沽盐场规模最大，年产盐119万吨。,如果将海洋中的盐全部提取出来，铺在地球的陆地上，可使陆地平均升高150m。,NaCl俗名“食盐”，它有哪些用途呢？,医学：配成浓度为.的“生理食盐水”,日常生活: 是我们日常生活中的必需调味品.,溶雪剂：公路上的积雪可以用氯化钠来消除。,活动三：认识食盐的用途,化工：氯碱工业原料生产烧碱、氯气等,1915 年 4 月 22 日，在比利时伊普尔地区，德军与英、法联军对峙。下午6点零5分，沿着德军战壕升起了一道约一人高、6000 米宽的黄白色气浪，借着风吹向英、法联军的阵地,紧接着一种难以忍受的强烈刺激性怪味扑面而来，有人开始打喷嚏、咳嗽、流泪不止，有人窒息倒地。德军没有遭到抵抗便一举占领了英、法联军的阵地。这是战争史上首次大规模使用毒气。,德军用 共施放了 180 吨氯气， 使英、法联军 1.5 万人中毒。,一、氯气的物理性质,黄绿色,气态,比空 气大,刺激性气味,较低,可溶于水（1：2）,电解水法制氧气 2H2O= O2 + H2,通电,一、氯气的生产原理,1、氯气的工业制法,以电解食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业称为“氯碱工业”,图1. 电解饱和食盐水的装置,信息提示： 氯气能使湿润的淀粉I试纸变蓝 氢气：点燃肥皂泡有爆鸣声 氧气：使带火星的小木条复燃,1、接通电源，观察U型管内的变化,2、探究a管是什么气体,3、探究b管是什么气体？,4、观察铁棒附近的溶液现象？,电解饱和食盐水,- +,黄绿色气体，遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,无色气体，靠近火焰有爆鸣声,遇酚酞变红色,舍勒 【瑞典】 公元1742一1786,18世纪，人们正致力于采矿事业，瑞典化学家舍勒 也把精力放在了对软锰矿（主要成分是二氧化锰）的研究上。1774年的一天当他把软锰矿粉末和浓盐酸混合加热时，惊奇的看到有一种令人窒息且黄绿气体冒出，但舍勒并未意识到自己发现了新元素，而且把它称为“脱燃素的盐酸”这种气体具有魔术般的本领 。 直到1807年，英国化学家戴维对这种气体进行了细致的研究，并于1810年11月在英国皇家学会上正式定名确认上述黄绿色气体，是一种新元素，英文定名为“Chlorine”。,戴维,化学史话：氯气的发现,MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+2H2O+Cl2,问题探究：氯碱工业所制氯气用途广泛，当初是谁发现了它？,活动六：氯气的发现史,MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2+ 2H2O,1、反应原理,注意：MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应。,氯气的实验室制法,2.实验室制取氯气,发生装置：,收集装置：,Cl2有毒，且密度比空气大,Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水。,尾气处理装置：,Cl2有毒，,Cl2能与NaOH溶液反应， 生成能溶于水的物质。,MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 +Cl2+2H2O,发生装置,收集装置,尾气吸收装置,这样收集到的氯气纯净吗？有哪些杂质气体？,【思考与交流】,【提示】不纯净,净化装置,发生装置,收集装置,尾气吸收装置,净化装置,除去HCl,除去水蒸气,【提示】根据反应物的状态、反应条件、生成气体的性质等因素综合考虑而决定。,实验室制气装置的选取需要考虑哪些因素？,1.为什么用分液漏斗装盐酸？为什么让盐酸缓慢地注入，而不是一次将浓盐酸注入烧瓶里？,【提示】用分液漏斗可以控制液体的用量，避免生成的氯气过多。,2.为什么用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，要缓缓加热，不能用强热？,【提示】浓盐酸有很强的挥发性，强热时能挥发出大量的氯化氢气体和水蒸气，而使制得的氯气中含有大量的杂质；另一方面，降低了HCl的利用率。,【想一想】,1、使用浓盐酸与足量的MnO2共热制Cl2，实际产生的Cl2总比理论值低，其主要原因是什么？,稀盐酸与MnO2不反应，随着反应的进行，浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。,讨论:,实验室用87克MnO2和146克的浓盐酸共热(不考虑HCl的挥发和Cl2的溶解)，得到Cl2的质量为（ ） A142克 B71克 C小于71克 D大于142克,原子量 Mn56 O16 Cl35.5 H1,C,随堂练习 1、 验室用MnO2制取Cl2的叙述正确的是（ ） A、MnO2与稀盐酸共热 B、缓慢加热反应 C、用向下排空气法收集Cl2 D、多余氯气常用碱液吸收 2、实验室制取氯气的试管壁上粘附有MnO2，除去粘附的MnO2可用的试剂是（ ） A、蒸馏水 B、氢氧化钾溶液 C、稀盐酸 D、热的浓盐酸 3、实验室要制得干燥纯净的氯气，应让产生的氯气依次通过的试剂是（ ） A、浓H2SO4,碱石灰 B、饱和食盐水,浓H2SO4 C、碱石灰,浓H2SO4 D、水,饱和食盐水,BD,D,B,1.工业上利用电解饱和食盐水的方法制取 、 和 。在与电源正极相连的上方收集到的气体能使湿润的 变蓝色，证明是 ；在与电源负极相连的上方收集到的气体是 ，在电极附近的水溶液中滴几滴酚酞溶液，则溶液 ，证明有 生成。 2.若电解一段时间后，收集到的氯气在标准状况 下为4.48L，则收集到氢气 g，在溶液中产 生 gNaOH。,Cl2,H2,NaOH,淀粉碘化钾试纸,Cl2,H2,变红,NaOH,0.4,16,随堂练习,2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2,80克,2克,22.4升,1、实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是 连接好装置，检查气密性 缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出 在烧瓶中加入二氧化锰粉末 往