氯气的生产原理课件1苏教版必修

【提示】(1)4HCl(浓)＋MnO2==△===MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ (2)①饱和食盐水 浓硫酸 氢氧化钠溶液 ②HCl H2O ③向上排空气 饱和食盐水 Cl2在饱和食盐水中的溶解度比 较小 ④吸收尾气，防止污染空气 ⑤湿润的淀粉-KI试纸 变蓝
[认知升华]
1．制气装置
Cl2的实验室制法
教材整理2 氯气的工业制备——氯碱工业 1．电解装置和反应现象。
2．电解产物的验证。
实验 操作
试管移近酒精灯以后，
实验
湿润的淀粉碘化钾试
发出“噗”的响声(或爆
现象
纸变蓝
鸣声)
溶液颜色变红
实验 与电源负极相连的铁棒 与电源正极相连的石 U形管溶液中有
结论 上逸出氢气
墨棒上逸出氯气
NaOH 产生
3.反应方程式：2NaCl＋2H2O=通==电==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 。 4．用途：氯碱工业，用于制备氯气、氢氧化钠、氢气等产品。
【解析】 只有浓盐酸才能和MnO2反应，随着反应进行，浓盐酸变为稀盐 酸，而导致一部分HCl不能转化为Cl2，B项错；浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯 化氢气体，D项对。
【答案】 B
3．实验室用如图所示装置来制取氯气，该装置由 A、B、C 三个基本装置组合 而成，请回答下列问题：
(1)该制取氯气的装置有一个最明显的错误，请指出错误： ________________________________________________________。 (2)说出A、B、C三个基本装置的名称：A是________装置，B是________装 置，C是________装置。 (3)C装置中烧杯内所装液体是________溶液，要得到纯净的氯气，还要增加 什么装置：________________________________________________________ ________________________________________________________。 (4)写出A装置中反应的化学方程式：__________________________________ ________________________________________________________。

Cl2能用排水法收集吗？
(5) 如何检验Cl2已收集满？ 湿润的淀粉碘化钾试纸
（白色变蓝色）
(6) Cl2 有毒，能排放到空气中吗？ 为什么用NaOH吸收，而不用石灰水？
讨论：制得的Cl2中含有哪些杂 质？怎样才能得到纯净的Cl2？
饱和食盐水作用 除HCl； 浓H2SO4作用 除去水蒸气；
NaOH溶液作用
谢谢合作
O2
电源正、负两
极相连的铂丝
叫什么极吗？
<<电解饱和食盐水>>
思考 :(1)电解饱和食盐水与电解水比较：
溶质不同，现象会相同吗?溶液中存在哪些
粒子？直流电源铁石棒墨KI
淀
酚粉
酞试
饱和食盐水
纸
NaOH 溶液
思考 ：
(1) 铁棒和石墨分别叫什么极?通电后两 极有何现象？
(2) 两极气体的颜色怎样、体积相同吗？ 怎样检验？
结论： 有氢气生成 现象： 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 右管 结论： 有氯气生成
问题4：假如溶液中Cl-全部转化为Cl2逸出，此时溶液 中大量存在的溶质微粒是什么？
Na+、OH-
〖实验〗关闭电源，用注射器从两端抽取少量反应液，分别 注入滴加1—2滴酚酞溶液的试管中，观察现象。
现象： 左管内溶液使酚酞变红
1、Cl2的发现——实验室制法 (1)原料？ 浓盐酸和MnO2 (2)需要什么反应条件？ (3)反应原理？变价元素？
MnO2+4HCl(浓) 加热 MnCl2+2H2O+Cl2↑
(3) 实验装置：
思考：制备Cl2的装 置分哪几部分？分别
起什么作用？
发生
收集 尾气吸收
装置
装置

以电解食盐水为基础制取 氯气等产品的工业称为 问题5：根据上述现象和结论，您能写出电解氯 “氯碱工业”。 化钠溶液的化学方程式。
结论： a管有碱性物质（NaOH）生成
2NaCl+2H2O
通电
2NaOH+H2↑+Cl2↑
1、接通电源，观察U型管内的变化 2、探究a管是什么气体（阴极） 阴 极 3、探究b管是什么气体？（阳极） 阳 极
现象： 有轻微的爆鸣声。
a管
铁棒 a + 碳棒
b
结论： 有氢气生成
〖实验〗观察b管内气体的颜色
现象： 气体为黄绿色
b管
结论： 有氯气生成
问题4：假如溶液中Cl-全部转化为Cl2逸出，此时溶液 中大量存在的溶质微粒是什么？
〖实验〗关闭电源，用注射器从两端抽取少量反应液，分别 注入滴加1—2滴酚酞溶液的试管中，观察现象。 现象： a管内溶液使酚酞变红
MnO2 + 4HCl(浓) == MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 三、 锻炼了3种能力 观察分析能力 推理归纳能力 信息应用能力
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A口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2 等比空气重的气体 2.从B口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3 等比空气轻的气体。
C1
C2
NaOH溶液
C3
反应原理： MnO2+4HCl(浓) == MnCl2+2H2O+Cl2↑
3、尾气处理装置
NaOH溶液
请你评价、大胆质疑并且 提出合理的实验解决方案。
发生装置
收集装置

Cl2
HCl气体 （ C2 ）
水蒸气
（ C４ ）
问题探究四 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？请选择合适的装置（ D1 D2 ） 信 息 2、Cl2能与NaOH溶液反应，生成能溶于水的物质 3、Cl2不能燃烧 可根据气体的性质选择尾气吸收装置 1、Cl2有毒。
二、氯气的实验室制法
元素 氯 Cl 钠 Na 镁 Mg 硫 S 钙 Ca 钾 K 浓度／ mg.L-1 元 素 溴 Br 锶 Sr 硼 B 锂 Li 铷 Rb 碘 I 浓度／ mg.L-1 67 元素 钡 Ba 钼 Mo 铀 U 镍 Ni 钴 Co 金 Au 浓度／ mg.L-1 0.03
19350 10770
1290 885 400 380
反应装置：
发生装置→净化装置→收集装置→尾气吸收装置
练习1：某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。
装置中有六处错误？请找出来!
1)、烧瓶下面缺石棉网 2)、铁圈下面缺酒精灯 3)、原料使用了稀盐酸 4)、不应使用长颈漏斗 5)、装浓硫酸和装饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 6)、洗气瓶D的气体入口导管应深插在液面下，而出口 导管应靠 近瓶塞(长进短出)
问题探究一
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（ A2 ） 可根据反应物状态和反应条件选择气体发生装置
实验室制O2 、CH4 △ 固 +固
A1
A2
、NH3
A3
实验室制Cl2 △ 固 +液
实验室制CO2、H2 固 +液
问题探究二
下面有四种常见的气体收集装置，请根据下列提示的 Cl2 的性质选择合适的装置（ B2 B3 B4 ）

第二十三页，共31页。
(1)装置(zhuāngzhì)中有五处错误，请指出： ①________________________________________________， ②________________________________________________， ③________________________________________________， ④_______________________________________________， ⑤________________________________________________。
第七页，共31页。
二、氯气的工业制法——电解饱和食盐水
(1)产物石 铁墨 棒棒 与电 与源 电源负
正 极相连——产生 氯气(l；ǜ qì) 极相连——产生 氢气(和qīnɡNaqOì)H
。
(2)反应原理： 2NaCl＋2H2O=通==电==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 。
三、氯气(lǜ qì)的实验室制法
1．反应原理
MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
第八页，共31页。
2．实验(shíyàn)装置
(1)A装置(zh气uā体ng(qzìhtǐì))发为生
是
气收体集。
装制置备(zhuāngzhì)，作用
收集
(2)B装置(zhu尾ān气g处zh理ì)为
装置(zh吸uā收n多gz余hCì)，l2 作用是
[答案] D
第十八页，共31页。
1. 反应原理 MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。 2．实验装置 (1)一套完整的气体制备装置包括四部分：气体发生 装置―→气体净化装置―→气体收集装置―→尾气处理 装置。

医学：配成浓度为０．９％的“生理食盐 公水路”上的积雪也可以用氯化钠来消除。 工业：电解饱和食盐水制取氯气
二、氯气的工业生产原理
2NaCl ＋2H2O 通电 2NaOH ＋H2↑＋Cl2 ↑
实验现象与结论
现象：
电 解
1.两极均产生气泡a管收集 的气体靠近火焰，有轻
饱 和
微爆鸣声
食
盐
水 2.b管有黄绿色、刺激
常见气体的实验室制法
发生装置 →净化装置 →收集装置 →尾气吸收装置
含量/g
30 25 20
地球上99% 的溴蕴藏在
27.2
大海中,被称为“海洋元
素”
15
10
5.11
5 0.712
1.11
0 KCl
CaCl2
2
MgCl2
22
NaCl
每千克海水中几种氯化物的含量
调查与研究
蒸发，结晶
人们是如何从海水中获得氯化钠的？
海水晒盐
你知道吗?
NaCl俗名“食盐”，它有哪些用途呢？ 日常生活: 是我们日常生活中的必需调味品.
专题二
从海水中获得的化学物质
死 海 世 界 上 最 咸 的 海 含 盐 量
30
%, 人 浮 于 水 面 不 下 沉
21世纪，向海洋进军！
此类区域 是陆地 ；
占29％
此类区域 是海洋 ,占
71％
调查与研究
海洋资源
全世界每年从海洋中 提取淡水２０多亿吨 食盐５０００万吨 镁及氧化镁２６０多万吨 溴２０万吨，总产值达６亿多美元
实 性气味的气体产生，淀
验 粉碘化钾溶液变蓝
3.a管周围的液体颜色变红
结论：
有H 2生成

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归纳小结
通电
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
原原理料:：MMnnOO22+和4H浓C盐l(酸浓)△=MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 装置: 制气 净化 收集 尾气处理
教学课后分作析业
Teaching Analysis
作业：预习氯气的性质
教学课时分安析排
Teaching Analysis
H2 和 NaOH 溶液，D 项不正确。
答案：D
随堂练习
2．某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，
下列试剂最适合的是
()
A．饱和的石灰水
B．饱和的食盐水
C．自来水
烧碱溶液
解析：虽然氯气能与饱和石灰水反应，但相同条件下，氢
氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度，吸收效果烧碱溶
液更好，A 项错误、D 项正确；饱和食盐水中氯离子浓度
教学内容
5．吸收装置 氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进 行，通常在收集装置的后面连接盛有 NaOH 溶液的吸收装置。 6．验满 常用湿润的淀粉碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验 Cl2。方法是将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口，试纸 变蓝，或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶瓶口，试纸先变红 后褪色，则可证明 Cl2 已收集满。
随堂练习
1．下列有关说法错误的是
()
A．“氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解
B．根据氯碱工业的原理，若电解氯化钾溶液反应为 2KCl＋
通电 2H2O=====2KOH＋Cl2↑＋H2↑
C．氯碱工业产生两种气体，一种无色，一种为黄绿色
D．电解饱和食盐水时，氯气和氢氧化钠溶液都在石墨棒上生成 解析：电解饱和食盐水时，石墨棒上产生 Cl2，铁棒上产生

电解饱和食盐 水会得到什么 产物？
实验现象
结论
铁棒表面有气泡逸出，聚集 在试管内形成无色气体，点 燃时发出尖锐的爆鸣声或轻 微“噗”的响声。
铁棒周围的溶液遇酚 酞由无色变成红色。
石墨表面有气泡逸出，聚 集在试管内形成黄绿色气 体，管口润湿的淀粉碘化 钾试纸变蓝。
无色气体是H2。 通电后有NaOH生成。 有Cl2生成。
一、原料的选择。 以实验室常用药品为原料，安全，尽量做到反 应速率适宜，且只得到一种气体。
△
MnO 2+4HCl( 浓) MnCl 2+Cl2↑&( 浓)
MnCl 2+Cl2↑+2H2O
实验室用下列两种方法制取氯气：
①用4mol的浓盐酸与足量的MnO 2反应
②用1molMnO 2与足量的浓盐酸反应
二、气体装置的选择
? 由反应物的状态、反应条件和所制备气体 的性质、产生的量决定。
发生装置的选择
△
MnO 2+4HCl( 浓) MnCl 2+Cl2↑+2H2O
（不溶于水）
气体发生装置的选择依据
?反应条件——是否需要加热
?反应物状态
A
B
C
A
固体+固体 △ 气体
如KClO3+MnO2 制备O2
C
存在形式 制备
工业制备 实验室制备
物理性质
色、态、味 密度
溶解度
化学性质
与常见金属、非金属反应 与酸、碱反应 与金属氧化物、非金属氧化物反应 特殊性质与反应
实验室制取气体应注意问题
? 一、原料的选择。 ? 二、装置的选择。 ? 三、气体的除杂。 ? 四、气体收集。 ? 五、尾气的处理。

H2 变红
NaOH
知识应用 2、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。
知识应用
3、实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是 （ ） ①连接好装置，检查气密性 ②缓缓加热，加快反应，使气体C均匀逸出 ③在烧瓶中加入二氧化锰粉末 ④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧
“氯碱工业”。 有碱性物质(NaOH)
a棒周围的颜色变红
生成
通通电电 2NaCl+2H2O=== 2NaOH +H2↑+ Cl2↑
氯碱工业产品用途
电
NaOH
解
饱
和
食
Cl2
盐
水
H2
有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染
有机合成、氯化物合成、农药
HCl
盐酸
有机合成、金属冶炼
人们是如何从海水中获得氯化钠的？
阴极室和阳极室。
课堂小结：
1、本节课我们主要学习讨论了氯气在工业和实验室的制备原理以及对电解饱和食盐水电极产物和实验室 制氯气装置进行了分析。
2、启示： （1）判断电解产物的一般规律： 思考与猜想→实验验证→得出结论
（2）实验制气装置的选取要根据反应的原理及反应物的状态及其他因素综合考虑而决定
人类对自然界的索取是要有限度的， 超过了限度就必然会遭到自然界的报复。
当堂练 1、为什么用分液漏斗装盐酸？又让盐酸缓慢地注入，而不是一次将浓盐酸注入烧瓶里？
答: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，不能强热 ？

解后溶液的体积恰好为50.0 mL,则溶液中NaOH的物质的量浓度
2为019/9/2
。
16
重难点一 重难点二 重难点三
情境导入 知识点拨 典例引领
2019/9/2
11
重难点一 重难点二 重难点三
情境导入 知识点拨 典例引领
讨论探究
1.在教材中所示的电解饱和食盐水装置中,各电极上得到的产物
有哪些?如何检验?
探究提示:(1)连接电源正极的电极:观察到产生的气体为黄绿色,
用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口,试纸变蓝证明生成Cl2(发生
反应Cl2+2KI
2.氯气的实验室制法 实验室通常用浓盐酸和MnO2反应制备氯气。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
说明:实验室制氯气 (1)实验用品:二氧化锰和浓盐酸。 (2)实验原理:二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下发生反应生成 氯气。
2019/9/2
14
重难点一 重难点二 重难点三
情境导入 知识点拨 典例引领
探究提示:用浓盐酸和二氧化锰制取氯气,氯气中混有HCl和 H2O(g)等杂质,除去氯气中的HCl可用饱和食盐水洗气;除去氯气 中的H2O(g)可用浓硫酸洗气或用CaCl2干燥。
2019/9/2
13
重难点一 重难点二 重难点三
情境导入 知识点拨 典例引领
1.工业制氯气
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
A.FeCl2
B.AlCl3 C.FeCl3 D.CuCl2
解析:Fe与Cl2反应生成FeCl3,不会生成FeCl2。
答案:A
2019/9/2