苏教版必修一公开课氯气的生产原理PPT

1、氯气的生产原理（一）（一） 氯气的工业制法氯气的工业制法 -电解饱和食盐水电解饱和食盐水（二）（二） 氯气的实验室制法氯气的实验室制法元素元素浓 度 浓 度 mg.Lmg.L-1-1元素元素浓度浓度mg.Lmg.L-1-1元素元素浓度浓度mg.Lmg.L-1-1氯氯（ClCl）1935019350溴溴（BrBr）6767钡钡（BaBa）0.030.03钠钠（NaNa）1077010770锶锶（SrSr）8 8钼钼（MoMo）0.010.01镁镁（MgMg）12901290硼硼（B B）4.64.6铀铀（U U）0.0030.003硫硫（S S）885885锂锂（LiLi）0.170.17镍镍（

2、NiNi）0.0020.002钙钙（CaCa）400400铷铷（RbRb）0.120.12钴钴（CoCo）0.00050.0005钾钾（K K）380380碘碘（I I）0.060.06金金（AuAu）0.0000040.000004表表1. 1. 海水中主要元素的含量海水中主要元素的含量表表2 2 每千克海水中几种氯化物的含量每千克海水中几种氯化物的含量 海水被称为化学元素的宝库，其中含有多达海水被称为化学元素的宝库，其中含有多达80多种元素，其中氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、多种元素，其中氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴（溴（Br）、硼（）、硼（B）、氟（）、氟（F）占）占99.9%

3、海水中所含有的元素大部分以盐的形式存在。海水中所含有的元素大部分以盐的形式存在。整个海洋中，溶解的盐类物质达整个海洋中，溶解的盐类物质达5 1017t。如果把。如果把这些盐类物质全部提取出来，均匀地铺在陆地表面，这些盐类物质全部提取出来，均匀地铺在陆地表面，会形成会形成150米厚的盐层。（其中氯化钠占米厚的盐层。（其中氯化钠占80%以上）以上）思考与讨论：思考与讨论： 1 1、海水被称为化学元素的宝库，其中含有、海水被称为化学元素的宝库，其中含有多达多达 多种元素，其中哪一种最多？哪一多种元素，其中哪一种最多？哪一种又被称为种又被称为“海洋元素海洋元素”？ 2 2、海水中除水外含量最多的物质是

4、什么？、海水中除水外含量最多的物质是什么？ 3 3、如何从海水中获得、如何从海水中获得NaCl NaCl ？ 4 4、你知道、你知道NaCl NaCl 有哪些用途吗？有哪些用途吗？ 人们是如何从海水中获得氯化钠的？人们是如何从海水中获得氯化钠的？海水晒盐过程海水晒盐过程 海水海水 蒸发池蒸发池 粗盐粗盐母液母液 纯净的纯净的NaClNaCl过滤过滤提纯提纯蒸发蒸发, ,结晶结晶电解饱和食盐水电解饱和食盐水电解饱和食盐水的装置电解饱和食盐水的装置信息提示：信息提示：（1 1）氯气能使湿润的淀粉）氯气能使湿润的淀粉试纸试纸变蓝变蓝 （2 2）与电源）与电源正极正极相连的电极相连的电极-阳极阳极 与

5、电源与电源负极负极相连的电极相连的电极-阴极阴极 1 1、接通电源，观察、接通电源，观察U U型管内的变化型管内的变化 2 2、探究、探究a a管是什么气体（阴极）管是什么气体（阴极）3 3、探究、探究b b管是什么气体？（阳极）管是什么气体？（阳极）4 4、观察、观察阴极阴极附近的溶液现象？附近的溶液现象？电解饱和食盐水电解饱和食盐水2NaCl + 2H2O = Cl2 + H2 + 2NaOH 通电通电 阴极产物阴极产物- +黄绿色气体，遇湿黄绿色气体，遇湿润的淀粉碘化钾试润的淀粉碘化钾试纸变蓝纸变蓝无色气体，无色气体，靠近火焰有靠近火焰有爆鸣声爆鸣声遇酚酞遇酚酞变红色变红色 阳极产物阳极

6、产物图图1问题问题6 6探究：有人设计了图探究：有人设计了图1 1实实验装置图电解食盐水，请你验装置图电解食盐水，请你对比图对比图2 2，从以下几个方面作出评价。，从以下几个方面作出评价。1 1环境保护环境保护2 2安全性安全性 3.3.产品纯度产品纯度图图2氯气污染大气氯气污染大气图中图中NaOH溶液的作用是吸收尾气氯气溶液的作用是吸收尾气氯气H2和和Cl2 混合不安全，易爆炸混合不安全，易爆炸图装置的安全性图装置的安全性电解产物电解产物ClCl2 2与与NaOHNaOH溶液发生反应溶液发生反应, ,会使得到的会使得到的NaOHNaOH不纯不纯阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜的作用阳离子交换膜

7、的作用 ：能防止阴极产生的能防止阴极产生的H H2 2和阳极产生的和阳极产生的ClCl2 2相混合而引起爆炸相混合而引起爆炸; ;能避免能避免ClCl2 2和和NaOHNaOH溶液作用生成溶液作用生成NaClONaClO而影响烧碱的质量而影响烧碱的质量舍勒舍勒 【瑞典瑞典】 1742 1742一一1786 1786 18 18世纪，人们致力于采矿事业，世纪，人们致力于采矿事业， 瑞典瑞典化学家舍勒化学家舍勒 也把精力放在了也把精力放在了软锰矿软锰矿（主要主要成分是成分是MnOMnO2 2）的研究上。）的研究上。 17741774年的一天当他把年的一天当他把软锰矿粉末软锰矿粉末和和浓盐浓盐酸酸混

8、合混合加热加热时，惊奇的看到一种时，惊奇的看到一种黄绿色的黄绿色的气体气体冒出。冒出。这种这种呛人呛人的气体不但能使染料的气体不但能使染料褪色，还有许多奇特的性质。褪色，还有许多奇特的性质。 直到直到18071807年，年，英国化学家戴维英国化学家戴维对这种气对这种气体进行了细致的研究，并于体进行了细致的研究，并于18101810年年1111月在英月在英国皇家学会上正式定名确认上述黄绿色气体国皇家学会上正式定名确认上述黄绿色气体是由一种新元素组成，英文定名为是由一种新元素组成，英文定名为“ChlorineChlorine”，希腊文的意思是，希腊文的意思是“绿色的绿色的”。 由于当时还不能够大量

9、制得盐酸，故这种方法只限于由于当时还不能够大量制得盐酸，故这种方法只限于实验室内制氯气实验室内制氯气，并且一直沿用至今。，并且一直沿用至今。二、氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法1 1、反应原料、反应原料： 二氧化锰（固体）二氧化锰（固体）、浓盐酸（液体）浓盐酸（液体）2 2、反应原理：反应原理：MnO2+4HCl(浓浓)=MnCl2+Cl2+2H2O注意：注意： MnOMnO2 2是难溶于水的黑色固体；是难溶于水的黑色固体； 反应物只能是浓反应物只能是浓HClHCl，稀，稀HClHCl与与MnOMnO2 2不能发生反应；不能发生反应； 反应必须在加热的条件下进行。反应必须在加热的条件下进行

10、。二、氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法原料：二氧化锰原料：二氧化锰 （固体）、（固体）、浓浓盐酸（液体）盐酸（液体）实验原理实验原理MnO2 + 4HCl(浓浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O你能根据这个反应特点你能根据这个反应特点构建出实验室制构建出实验室制取氯气的实验装置吗？取氯气的实验装置吗？下面有三种常见的气体发生装置，请根据氯气的实验室下面有三种常见的气体发生装置，请根据氯气的实验室制备原理选择合适的装置（制备原理选择合适的装置（ ）A A2 2实验室制实验室制O O2 2实验室制实验室制COCO2 2、H H2 2实验室制实验室制ClCl2 2固固+ +固固固固+ +液

11、液固固+ +液液可根据可根据反应物状态反应物状态和和反应条件反应条件选择气体选择气体发生装置发生装置A1下面有四种常见的气体收集装置，请根据下列提示的下面有四种常见的气体收集装置，请根据下列提示的ClCl2 2的性质选择合适的装置（的性质选择合适的装置（ ）1、Cl2 有毒，且密度比空气大有毒，且密度比空气大2、Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水能溶于水，难溶于饱和食盐水饱和食盐水饱和食盐水B BB BB BB BNaOHNaOH溶液溶液可根据可根据气体的密度气体的密度和和溶解度溶解度选择气体选择气体收集装置收集装置B B2 2 B B3 3 B B4 4这样制得的这样制得的ClCl2 2中可能

12、含有哪些杂质？中可能含有哪些杂质？ClCl2 2HClHCl气体气体水蒸气水蒸气可根据可根据杂质的性质杂质的性质选择气体选择气体净化装置净化装置. .（ C C2 2 ）（ C C ）1、Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水，能溶于水，难溶于饱和食盐水， HCl易溶于饱和食盐水易溶于饱和食盐水2、Cl2能与能与NaOH反应，生成能溶于水的物质反应，生成能溶于水的物质 若想制得若想制得纯净、干纯净、干燥燥的氯气，请根据提示信息选择合适的装置。的氯气，请根据提示信息选择合适的装置。实验室制得的多余氯气可以直接排到空气中去吗？如果实验室制得的多余氯气可以直接排到空气中去吗？如果不可以，应如何处理？请选择

13、合适的装置（不可以，应如何处理？请选择合适的装置（ ）可根据可根据气体的性质气体的性质选择选择尾气吸收装置尾气吸收装置D D1 1 D D2 21、Cl2有毒。有毒。2、Cl2能与能与NaOH溶液反应，生成能溶于水的物质溶液反应，生成能溶于水的物质3、Cl2不能燃烧不能燃烧实验室制备氯气的装置图实验室制备氯气的装置图发生装置发生装置收集装置收集装置尾气吸收装置尾气吸收装置主要仪器：主要仪器：分液漏斗、圆底烧分液漏斗、圆底烧瓶、铁架台、石棉网、酒精灯、瓶、铁架台、石棉网、酒精灯、集气瓶、烧杯、导管、双孔橡集气瓶、烧杯、导管、双孔橡皮塞等皮塞等 -组装顺序：组装顺序：从下到上，从左到右从下到上，从

14、左到右拆卸顺序：拆卸顺序：从右到左，从上到下从右到左，从上到下连一连连一连制取氯气制取氯气吸收氯气吸收氯气 收集氯气收集氯气干燥氯气干燥氯气除去氯化氢除去氯化氢气体净化气体净化MnO2+4HCl(浓浓) = MnCl2+2H2O+Cl2发生装置发生装置净净 化化 装装 置置收集收集装置装置尾气处尾气处理理装置装置实验室制备实验室制备干燥纯净干燥纯净氯气的装置图氯气的装置图实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是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，使气体均匀逸出应，使气体均匀逸出在烧瓶中加入二氧化锰粉

15、末在烧瓶中加入二氧化锰粉末往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中A A B B C C D D C1、工业上利用电解饱和食盐水的方法制取 、 和 。在电源正极上方收集到的气体能使湿润的 变蓝色，证明是 ；在电源负极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。Cl2 H2 NaOH 淀粉碘化钾试纸淀粉碘化钾试纸 Cl2 H2 变红变红 NaOH2、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

16、盐酸与稀盐酸与MnOMnO2 2不反应，随着反应的进行，浓盐不反应，随着反应的进行，浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。酸的物质的量浓度逐渐变小。 随堂练习随堂练习 、电解饱和食盐水时，氯气产生、电解饱和食盐水时，氯气产生 在电在电源（源（ ）极相连的（）极相连的（ ）棒，氢气）棒，氢气产生于和电源产生于和电源 （ ）极相连的（）极相连的（ ）棒，碱产生（棒，碱产生（ ）棒的周围。）棒的周围。正正石墨石墨负负铁铁铁铁2、若电解一段时间后，电源正极上方收、若电解一段时间后，电源正极上方收集到的气体在标准状况下为集到的气体在标准状况下为4.48L，则在，则在电源负极上方将收集到电源负极上方将收集到 g气

17、气体体 ，在溶液中产生，在溶液中产生 gNaOH。0.4H2 16长颈漏斗应改成分液漏斗烧瓶下应垫石棉网长颈漏斗应改成分液漏斗烧瓶下应垫石棉网应用酒精灯加热稀盐酸应改为浓盐酸应用酒精灯加热稀盐酸应改为浓盐酸多余多余Cl2应通入应通入NaOH溶液中溶液中3、下图是实验室制备氯气的装置图，请指出其中的错误。 如图所示是某学生设计的实验室制备干燥如图所示是某学生设计的实验室制备干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置，请回答：及吸收多余氯气的实验装置，请回答：l(1)指出上述图中的各处错误：指出上述图中的各处错误：(2)在改正后的装置中，下列物质饱和食盐在改正后的装置中，下列物质饱和食盐水水,浓硫酸浓硫酸

18、,NaOH溶液的作用分别是：溶液的作用分别是： (1)指出上述图中的各处错误：指出上述图中的各处错误： _； _； _ ； _。 (2)在改过后的装置中，下列物质的作用分别是：在改过后的装置中，下列物质的作用分别是： 饱和食盐水饱和食盐水_； 浓硫酸浓硫酸_； NaOH溶液溶液_。不能用稀盐酸，而应用浓盐酸不能用稀盐酸，而应用浓盐酸应有加热装置，应用酒精灯加热应有加热装置，应用酒精灯加热盛浓硫酸和饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒盛浓硫酸和饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对除去除去Cl2中的氯化氢中的氯化氢除去氯气中的水蒸气除去氯气中的水蒸气吸收多余的氯气吸收多余的氯气 1.海水中含量最多的离子是 A.钠离子 B.氯离子 C.钙离子 D.镁离子 2.若电解的是未精制的饱和食盐水（即是粗盐溶于水），结果很快在某一电极附近出现浑浊现象，造成浑浊的难溶物主要是 A.碳酸