高中化学 专题二 从海水中获得的化学物质 第二单元氯气的生产原理教学课件 苏教版必修1

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1、从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质专题专题 2氯氯、溴溴、碘碘及其化合物及其化合物第一单元第一单元海水中主要元素的含量表海水中主要元素的含量表(mg/L) 元素元素浓度浓度（mg/L）元素元素浓度浓度（mg/L）元素元素浓度浓度（mg/L）元素元素浓度浓度（mg/L）锂锂0.17铷铷0.12钾钾380铯铯0.0005硼硼4.6锶锶8钙钙400钡钡0.03钠钠10770钼钼0.01钴钴0.0005金金0.000004镁镁1290银银0.00004镍镍0.002汞汞0.00003硫硫885镉镉0.00011溴溴67铀铀0.003氯氯19350碘碘0.06每千克海水中几种氯化物的含量每千克

2、海水中几种氯化物的含量含量含量/g0.7121.115.1127.2222NaCl是如何获得的呢？是如何获得的呢？ 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（富含溴）母液（富含溴）纯净的纯净的NaClNaCl过滤过滤提纯提纯蒸发蒸发, ,结晶结晶NaClNaCl有什么用途？有什么用途？NaCl俗名俗名“食盐食盐”，它有哪些，它有哪些用途用途呢？呢？你知道吗你知道吗?医学医学：配成浓度为：配成浓度为0.9的的“生理食盐水生理食盐水”日常生活日常生活: 是我们日常生活中的必需调味品是我们日常生活中的必需调味品化工

3、生产化工生产：氯气的生产原理氯气的生产原理（一）氯气的工业制法（一）氯气的工业制法（二）氯气的实验室制法（二）氯气的实验室制法问题问题2：您知道两支试管中产生的您知道两支试管中产生的气泡是什么物质吗？气泡是什么物质吗？问题问题1：通电后，我们能看到什么现通电后，我们能看到什么现象呢？象呢？两极上都产生气泡，并体积上维持两极上都产生气泡，并体积上维持1：2氢气和氧气氢气和氧气电解饱和食盐水的电解饱和食盐水的装置装置直流电源直流电源阳极阳极阴极阴极一、氯气一、氯气(Cl2)的生产原理的生产原理实验现象实验现象结论结论 1 3 2将将阴极阴极上方收集到的气上方收集到的气体靠近火焰，有体靠近火焰，有轻

4、微的轻微的爆鸣声爆鸣声有有H2生成生成阳极阳极周围产生的周围产生的( (黄绿色黄绿色刺激性气味刺激性气味) )气体使湿润气体使湿润的的淀粉淀粉-KI试纸变蓝试纸变蓝有有Cl2生成生成阴极阴极附近的酚酞变红附近的酚酞变红有碱性物质生成有碱性物质生成1. 工业制法工业制法通电通电2NaCl+2H2O=2NaOH+H2 + Cl2(阴极产物阴极产物)(阳极产物阳极产物)(氯碱工业氯碱工业)氯氯 气气化学式：化学式：Cl217741774年年, ,瑞典化学家舍勒发现氯气。瑞典化学家舍勒发现氯气。18101810年，英国化学家戴维将这种元素年，英国化学家戴维将这种元素命名为命名为Chlorine,Chl

5、orine,这个名称来自希腊这个名称来自希腊文，有文，有“绿色绿色”的意思。我国早年译的意思。我国早年译文将其译成文将其译成“绿气绿气”，后改为氯气。，后改为氯气。戴维氯气的物理性质氯气的物理性质(色色味味状态状态密度密度溶解度溶解度毒性毒性) 1.黄绿色黄绿色的气体的气体 2.有有刺激性刺激性气味气味 3.有有毒毒 4.密度比空气密度比空气大大(M=71g.mol-1向上排空气法向上排空气法) 5.易液化（用钢瓶装）易液化（用钢瓶装） 6.能溶于水能溶于水 二氧化锰（固体）二氧化锰（固体）、浓盐酸浓盐酸 （液体）（液体）MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+2H2O+Cl2二、氯气的实验

6、室制法二、氯气的实验室制法根据制取氯气原料的根据制取氯气原料的状态状态和反应和反应条件条件，制取装置，制取装置有什么特点？有什么特点？交流与讨论交流与讨论原原 料：料：反应原理：反应原理：气气体体发发生生装装置置盐酸浓度低于盐酸浓度低于4molL-1时不能反应！时不能反应！气体发生装置气体发生装置2KClO3= 2KCl+3O2MnO2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2制备制备CO2固体液体固体液体 气体气体 制备制备O2制备制备H2固体固体固体固体 气体气体(需要需要)加热加热 条件：条件： 不需要加热不需要加热 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2选择依据：反应物的状态与反应条

7、件选择依据：反应物的状态与反应条件棉棉花花或或 固固加热型固固加热型固液不加热型固液不加热型固液加热型固液加热型气体发生装置气体发生装置选择依据：反应物的状态与反应条件选择依据：反应物的状态与反应条件(圆底烧瓶、圆底烧瓶、分液漏斗分液漏斗、酒精灯酒精灯、石棉网、石棉网)收集装置的选择收集装置的选择排液体法排液体法排空气法排空气法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法收集难溶或微溶于水收集难溶或微溶于水且不和水反应的气体且不和水反应的气体(3)(3)气体收集装置气体收集装置a.a.向上排空气法向上排空气法( (原因：原因：氯气氯气空气空气) )b.b.排饱和食盐水法排饱和食盐水法( (

8、结果：收集到的氯气不干燥结果：收集到的氯气不干燥) )饱和食盐水饱和食盐水注意：导管要注意：导管要长进短出长进短出用向上排空气法收集氯气用向上排空气法收集氯气,如何验满？如何验满？ 观察法：黄绿色气体是否充满集气瓶观察法：黄绿色气体是否充满集气瓶实验法：放在集气瓶口的湿润的淀粉实验法：放在集气瓶口的湿润的淀粉KI试纸是否变蓝试纸是否变蓝实验法：放在集气瓶口的实验法：放在集气瓶口的湿润的蓝色石蕊试纸湿润的蓝色石蕊试纸是否先变红后变褪色是否先变红后变褪色思考：思考：(原因：原因： Cl2+2KI=I2+2KCl，I2使淀粉使淀粉变变蓝蓝)原因：原因：(原因：原因： Cl2是黄绿色气体是黄绿色气体)

9、Cl2 + H2O HCl+HClO尾气处理装置尾气处理装置反应原理：反应原理：MnO2+4HCl(浓浓) = MnCl2+2H2O+Cl2NaOH溶液溶液4 4、氯气收集满了能任意排放吗？用什么试剂、氯气收集满了能任意排放吗？用什么试剂来来吸收余氯气吸收余氯气？Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O ABCD难以吸收的气体可以点燃处理，选用难以吸收的气体可以点燃处理，选用D D说明：说明：溶解度不大的气体用装置溶解度不大的气体用装置A A；若气体在吸收剂中溶解速度快且溶解度极大，若气体在吸收剂中溶解速度快且溶解度极大，易倒吸，宜选用易倒吸，宜选用B B；少量尾气可以

10、收集于气球中，选用少量尾气可以收集于气球中，选用C C；尾气处理装置尾气处理装置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这样收集到的氯气纯净吗？这样收集到的氯气纯净吗？请你评价、大胆质疑并且请你评价、大胆质疑并且提出合理的实验解决方案。提出合理的实验解决方案。5、此法制得的氯气纯净吗此法制得的氯气纯净吗? ?可能存在哪些杂可能存在哪些杂质气体质气体? ?用哪些试剂来用哪些试剂来除杂除杂？反应原理：反应原理：MnO2+4HCl(浓浓) = MnCl2+2H2O+Cl2气体净化装置气体净化装置除除HCl气体气体饱和食盐水饱和食盐水除水蒸气除水蒸气(无水无水CaCl2)浓硫酸浓硫酸杂

11、质杂质HCl和水蒸气和水蒸气有没有先后顺序有没有先后顺序“洗气原则：洗气原则：长进短出长进短出” “干燥管气流：干燥管气流：宽进严出宽进严出” 或或P2O5 先除杂再干燥先除杂再干燥（5 5）饱和食盐水饱和食盐水练一练：练一练：制备并收集纯净而干燥的氯气且不造成制备并收集纯净而干燥的氯气且不造成空气污染，下列装置的连接顺序是：空气污染，下列装置的连接顺序是：（1 1）（3 3）（2 2）NaOHNaOH溶液溶液（4 4）浓硫酸浓硫酸A AG HG HE FE FC DC DB B制气装置制气装置净化装置净化装置( (先除杂再干燥先除杂再干燥) )收集装置收集装置 尾气处理尾气处理除除HCl除除

12、H2O(g)实验室制备实验室制备纯净干燥纯净干燥氯气的装置图氯气的装置图 干燥干燥Cl2使用浓盐酸与足量的使用浓盐酸与足量的MnO2共热共热制制Cl2，实际产生的，实际产生的Cl2总比理论总比理论值低，其主要原因是什么？值低，其主要原因是什么？随着反应的进行，浓盐酸的物质的量浓随着反应的进行，浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小度逐渐变小,稀盐酸与稀盐酸与MnO2不反应，另外不反应，另外加热过程中，一部分浓盐酸挥发掉，也加热过程中，一部分浓盐酸挥发掉，也会使盐酸变稀。会使盐酸变稀。2KMnO4+16HCl(浓浓)=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 KClO3+6HCl(浓浓)=KCl+3H2

13、O+3Cl2 2NaCl+MnO2+2H2SO4(浓浓)=Na2SO4+MnSO4+Cl2+2H2O其它实验室制备氯气的方法其它实验室制备氯气的方法启普发生器启普发生器简易装置简易装置A AB BC C轻松一刻轻松一刻 二、二、 知道了知道了2种制法种制法 MnO2 + 4HCl(浓浓) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2通电通电发生装置发生装置净化装置净化装置收集装置收集装置尾气吸收装置尾气吸收装置一、总结了一、总结了1种思路种思路一套完整的制取气体的实验装置一套完整的制取气体的实验装置我们的收获三、三、 锻炼了锻炼了3种能力种能力观察分

14、析能力观察分析能力 推理归纳能力推理归纳能力 信息应用能力信息应用能力一、总结了一、总结了1种思路种思路发生装置发生装置净化装置净化装置收集装置收集装置尾气吸收装置尾气吸收装置一套完整的制取气体的实验装置一套完整的制取气体的实验装置我们的收获1海水中所含的化学资源海水中所含的化学资源中最多的是（中最多的是（ ）A钾和硫钾和硫 B钙和溴钙和溴 C钠和氯钠和氯 D铀和金铀和金 C2、氯化钠和水都是稳定的化合物，、氯化钠和水都是稳定的化合物，使它们发生分解十分困难，只有什使它们发生分解十分困难，只有什么条件下才能使食盐水电解（么条件下才能使食盐水电解（ ）A加热情况下加热情况下 B加压条件下加压条件

15、下 C通直流电情况下通直流电情况下 D常温常压下常温常压下C2 2、实验室用、实验室用KMnOKMnO4 4制氧气，为除制氧气，为除去粘附在试管壁上的去粘附在试管壁上的MnOMnO2 2，可用，可用试剂是试剂是 （ ） A.A.汽油汽油 B.B.水水 C.C.稀盐酸稀盐酸 D.D.浓盐酸浓盐酸D4 4、工业上利用电解饱和食盐水的方法制、工业上利用电解饱和食盐水的方法制取取 、 和和 。与电源正极相。与电源正极相连的一连的一极极收集到的气体能使湿润的收集到的气体能使湿润的 变蓝色，证明是变蓝色，证明是 ；与电源负极；与电源负极相连的相连的一极一极收集到的气体是收集到的气体是 ，在电极附近的，在电

16、极附近的水溶液中滴几滴酚酞溶液，则溶液水溶液中滴几滴酚酞溶液，则溶液 ，证明有证明有 生成。若电解一段时间后，生成。若电解一段时间后，与电源正极相连的一极与电源正极相连的一极收集到的气体在标收集到的气体在标准状况下为准状况下为4.48L4.48L，则，则与电源负极相连的一与电源负极相连的一极极将收集到将收集到 g g 气体，在气体，在溶液中产生溶液中产生 g g 。Cl2 H2 NaOH 淀粉碘化钾试纸淀粉碘化钾试纸 Cl2 H2 变红变红 NaOH0.4g H2 16g NaOH1、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，检查气密性连接

17、好装置，检查气密性缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出缓缓加热，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.C同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途请思考图示的装置都有哪些用途？1.从从A口进气，从口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2等比空气重的气体等比空气重的气体2.从从B口进气，从口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3等比空气轻的气体。等比空气轻的气体。3.在瓶内充满水，从在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从口进气，将瓶内水从A口压出，可口压出，可作为排水取气装置。作为排水取气装置。4. 在瓶内加入适量液态净化剂在瓶内加入适量液态净化剂(洗气瓶洗气瓶)，从，从A口进气，口进气，B口出气，可作为气体净化装置。口出气，可作为气体净化装置。