《化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用》第一課時氯氣制備2012.3.22

1、第第 三三 章章第第3節(jié)節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用化學(xué)反應(yīng)的利用（第（第1課時）課時）現(xiàn)代化學(xué)現(xiàn)代化學(xué)-神州神州”五號隔熱層和航天員穿的航天服，是用一種五號隔熱層和航天員穿的航天服，是用一種 特殊材料特殊材料制成的制成的F-117F-117是一種單座戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，設(shè)計(jì)目的是憑是一種單座戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，設(shè)計(jì)目的是憑隱身隱身性能，性能，在機(jī)身在機(jī)身表面涂有表面涂有雷達(dá)吸收材料雷達(dá)吸收材料（RAMRAM使雷達(dá)無法捕捉此機(jī)使雷達(dá)無法捕捉此機(jī)）。合成新材料合成新材料現(xiàn)代通信用光纜新物質(zhì)研發(fā)過程總是由實(shí)驗(yàn)室新物質(zhì)研發(fā)過程總是由實(shí)驗(yàn)室 規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)如何將化學(xué)能如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為電能如何利用化學(xué)反如何利用化學(xué)

2、反應(yīng)制備新物質(zhì)應(yīng)制備新物質(zhì)一、一、 化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用 1、制備新物質(zhì)、制備新物質(zhì) 2、提供能源、提供能源化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用制備新物質(zhì)制備新物質(zhì)物質(zhì)物質(zhì) 變化變化提供能源提供能源能量能量 變化變化活動探究一：活動探究一： 分析以下四個制取氯氣的反應(yīng)原理: 1.從氧化-還原反應(yīng)知識的角度分析，有什么共同之處？ 2.你認(rèn)為哪個反應(yīng)原理適合工業(yè)生產(chǎn)，哪些反應(yīng)原理可以用在實(shí)驗(yàn)室中？ 4HCl+O2 H2O+2Cl2CuCl2 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl(濃) 2MnCl2+2KCl+8Cl2+5H2O2NaCl +2H2O2NaOH

3、+H2+Cl2通電共同之處：2Cl Cl2-10-2e-1.實(shí)驗(yàn)室制氯氣的反應(yīng)原理：實(shí)驗(yàn)室制氯氣的反應(yīng)原理：1、MnO2為難溶于水的黑色粉未為難溶于水的黑色粉未.2、濃鹽酸在常溫下、濃鹽酸在常溫下(或變稀或變稀)與二氧化錳不反應(yīng)。與二氧化錳不反應(yīng)。3、濃鹽酸易揮發(fā)、濃鹽酸易揮發(fā),加熱溫度不宜過高。加熱溫度不宜過高。4 、可用氯化鈉固體與濃硫酸來代替濃鹽酸可用氯化鈉固體與濃硫酸來代替濃鹽酸,高錳酸高錳酸鉀代替二氧化錳鉀代替二氧化錳MnO2+4H+2Cl-=Mn2+2H2O+Cl2 練習(xí)：練習(xí)：1.實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制氯氣：用含HCl 4mol的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)；用1molMnO2與足

4、量濃鹽酸反應(yīng),所得的氯氣（ ）A比多 B比多 C一樣多 D無法比較B活動探究二活動探究二問題問題1：根據(jù)制氯氣的原料和反應(yīng)條件，你會選用什：根據(jù)制氯氣的原料和反應(yīng)條件，你會選用什么樣的發(fā)生裝置呢？主要儀器有哪些？么樣的發(fā)生裝置呢？主要儀器有哪些？問題問題2：生成氯氣中可能含有哪些雜質(zhì)氣體，如何除：生成氯氣中可能含有哪些雜質(zhì)氣體，如何除去？去？問題問題3：根據(jù)制氯氣的性質(zhì)，你會選用什么樣的氣體：根據(jù)制氯氣的性質(zhì)，你會選用什么樣的氣體收集裝置？收集裝置？問題問題4：根據(jù)制氯氣的性質(zhì)，你會選用什么樣的尾氣：根據(jù)制氯氣的性質(zhì)，你會選用什么樣的尾氣體處理裝置？體處理裝置？問題問題1：根據(jù)制氯氣所使用的原

5、料和反應(yīng)條件，根據(jù)制氯氣所使用的原料和反應(yīng)條件，你會選用什么樣的發(fā)生裝置呢？有哪些儀器？你會選用什么樣的發(fā)生裝置呢？有哪些儀器？固固固固 加熱型加熱型固固液液 不加熱型不加熱型固固液加熱型液加熱型分液漏斗分液漏斗圓底燒瓶圓底燒瓶2KClO3= 2KCl+3O2MnO2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2氣氣體體發(fā)發(fā)生生裝裝置置分液漏斗分液漏斗圓底燒瓶圓底燒瓶酒精燈酒精燈鐵架臺鐵架臺(帶帶鐵圈鐵夾鐵圈鐵夾)石棉網(wǎng)石棉網(wǎng)導(dǎo)管導(dǎo)管雙孔雙孔塞塞發(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處理裝置尾氣處理裝置濃鹽酸濃鹽酸二氧化錳二氧化錳發(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處理裝置尾

6、氣處理裝置飽和食飽和食鹽水鹽水濃硫酸濃硫酸發(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處理裝置尾氣處理裝置發(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處理裝置尾氣處理裝置飽和食飽和食鹽水鹽水濃硫酸濃硫酸集氣瓶集氣瓶氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液3.操作步驟操作步驟 1.組裝儀器組裝儀器,組裝順序組裝順序”先左后右，自下而上先左后右，自下而上“2.檢驗(yàn)裝置的氣密性檢驗(yàn)裝置的氣密性3.裝藥品裝藥品,通過分液漏斗向圓底燒瓶中加入適通過分液漏斗向圓底燒瓶中加入適量的濃鹽酸，緩緩加熱，使反應(yīng)進(jìn)行量的濃鹽酸，緩緩加熱，使反應(yīng)進(jìn)行 4.收集氯氣，觀察現(xiàn)象。收集氯氣，觀察現(xiàn)象。5.停止制氣，妥善處理

7、實(shí)驗(yàn)儀器中的殘余藥品。停止制氣，妥善處理實(shí)驗(yàn)儀器中的殘余藥品。 4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有黃綠色的氣體產(chǎn)生有黃綠色的氣體產(chǎn)生微熱法：把導(dǎo)管一端浸入水中，用酒精燈給燒微熱法：把導(dǎo)管一端浸入水中，用酒精燈給燒瓶微熱，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，停止加熱后導(dǎo)瓶微熱，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，停止加熱后導(dǎo)管中形成一段高于液面的水柱，說明裝置氣密管中形成一段高于液面的水柱，說明裝置氣密性良好。性良好。 應(yīng)先撤導(dǎo)管后撤酒精燈。應(yīng)先撤導(dǎo)管后撤酒精燈。以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為稱為“氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)”2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+

8、H2 2+Cl+Cl2 2通電通電反應(yīng)方程式：反應(yīng)方程式：5.氯氣的工業(yè)制取方法氯氣的工業(yè)制取方法 電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用制備程序制備程序前沿展望制備新物質(zhì)的一般思路制備新物質(zhì)的一般思路提供能源提供能源制備新物質(zhì)制備新物質(zhì)練習(xí)練習(xí)2、下列實(shí)驗(yàn)裝置圖有那些錯誤？、下列實(shí)驗(yàn)裝置圖有那些錯誤？ 長頸漏斗應(yīng)改成分液漏斗長頸漏斗應(yīng)改成分液漏斗燒瓶下應(yīng)墊石棉網(wǎng)燒瓶下應(yīng)墊石棉網(wǎng)應(yīng)用酒精燈加熱應(yīng)用酒精燈加熱稀鹽酸應(yīng)改為濃鹽酸稀鹽酸應(yīng)改為濃鹽酸多余多余Cl2應(yīng)通入應(yīng)通入NaOH溶液中溶液中3、實(shí)驗(yàn)室制氯氣時有如下操作，操作順序正確的（、實(shí)驗(yàn)室制氯氣時有如下操作，操作順序正確的（

9、 ）連接好裝置，檢查氣密性連接好裝置，檢查氣密性緩緩加熱，加快反應(yīng)，使氣體均勻逸出緩緩加熱，加快反應(yīng)，使氣體均勻逸出在燒瓶中加入二氧化錳粉末在燒瓶中加入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)入吸收劑中用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導(dǎo)入吸收劑中A B C D C再見！再見！謝謝光臨指導(dǎo)謝謝光臨指導(dǎo)!煮煮海海為為鹽鹽鹽場工人在曬鹽鹽場工人在曬鹽海水海水鹽田鹽田析出粗鹽析出粗鹽引入引入風(fēng)吹日曬風(fēng)吹日曬H2O蒸發(fā)蒸發(fā)海水曬鹽海水曬鹽家用消毒液發(fā)生器是化學(xué)知識在日常生活中的家用消毒液發(fā)生器是化學(xué)知識在日常生活中的“創(chuàng)創(chuàng)新新

10、”應(yīng)用。該發(fā)生器利用常見的精鹽和自來水為反應(yīng)用。該發(fā)生器利用常見的精鹽和自來水為反應(yīng)物，通電時，發(fā)生器內(nèi)電解槽里的極板上產(chǎn)生大應(yīng)物，通電時，發(fā)生器內(nèi)電解槽里的極板上產(chǎn)生大量氣泡。切斷電源后所得消毒液具有強(qiáng)烈的殺菌能量氣泡。切斷電源后所得消毒液具有強(qiáng)烈的殺菌能力，跟發(fā)生器直接有關(guān)的反應(yīng)是力，跟發(fā)生器直接有關(guān)的反應(yīng)是A2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2BH2Cl2=2HClCCl22NaOH=NaClNaClOH2ODNaClOHCl=NaClHClO動腦時間動腦時間AC【閱讀理解【閱讀理解】教材49頁的“化學(xué)前沿分子設(shè)計(jì)與新物質(zhì)的合成” 【總結(jié)【總結(jié)】研究物質(zhì)的性質(zhì)、制備物質(zhì)都是為了更好的

11、利用，本節(jié)我們以氯氣制備為例探究了新物質(zhì)的合成，認(rèn)識了化學(xué)反應(yīng)在新物質(zhì)制備方面的應(yīng)用價值。450o4HCl+O2 H2O+2Cl2CuCl2MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl(濃) 2MnCl2+2KCl+ 5Cl2+8H2O2NaCl +2H2O 2NaOH + H2+ Cl2通電通電共同之處：2Cl Cl2-10-2e- 化學(xué)方程式化學(xué)方程式 物物 質(zhì)質(zhì) 催化劑高溫、高壓2SO3S + O2 SO2 點(diǎn)燃Fe2O3+ 3H2 2Fe +3H2O 高溫 你知道在實(shí)驗(yàn)室中或工廠里是利用哪你知道在實(shí)驗(yàn)室中或工廠里是利用哪些化學(xué)反應(yīng)來制備下表所列的物質(zhì)的

12、嗎？些化學(xué)反應(yīng)來制備下表所列的物質(zhì)的嗎？ 練習(xí)：練習(xí)： 物物 質(zhì)質(zhì) 化學(xué)方程式化學(xué)方程式 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O3 催化劑高溫、高壓 2NO+O2 2NO2 催化劑高溫、高壓 5O24NO+ 6H2O 你知道在實(shí)驗(yàn)室中或工廠里是利用哪你知道在實(shí)驗(yàn)室中或工廠里是利用哪些化學(xué)反應(yīng)來制備下表所列的物質(zhì)的嗎？些化學(xué)反應(yīng)來制備下表所列的物質(zhì)的嗎？ 練習(xí)：練習(xí)：3.【閱讀理解【閱讀理解】教材教材49頁的頁的“化學(xué)前沿化學(xué)前沿分分子設(shè)計(jì)與新物質(zhì)的合成子設(shè)計(jì)與新物質(zhì)的合成”我國人工合成葉綠素結(jié)構(gòu)示意圖我國人工合成葉綠素結(jié)構(gòu)示意圖性能性能 如如催化劑設(shè)計(jì)、催化劑設(shè)計(jì)、 材料

13、設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、 藥物設(shè)計(jì)藥物設(shè)計(jì)等等結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)合成合成“艾滋病病毒蛋白酶抑制劑艾滋病病毒蛋白酶抑制劑”的分子的分子實(shí)驗(yàn)室制取氯氣應(yīng)該選用哪一套裝置實(shí)驗(yàn)室制取氯氣應(yīng)該選用哪一套裝置( )ABCC發(fā)生裝置發(fā)生裝置 MnO24HCl(濃濃) MnCl22H2OC12 固固固固 加熱型加熱型固固液加熱型液加熱型固固固固 不加熱型不加熱型1、MnO2為難溶于水的黑色粉未為難溶于水的黑色粉未.2、濃鹽酸在常溫下、濃鹽酸在常溫下(或變稀或變稀)與二氧化錳不反應(yīng)。與二氧化錳不反應(yīng)。3、濃鹽酸易揮發(fā)。、濃鹽酸易揮發(fā)。分開幾種不同密度分開幾種不同密度 ,不同不同種類種類 ,互不相容的液體互不相容的液體.能控制反應(yīng)

14、物的用量能控制反應(yīng)物的用量 .用于制備氣體的反應(yīng)容用于制備氣體的反應(yīng)容器器,有圓底和平底之分有圓底和平底之分,加加熱時應(yīng)該墊石棉網(wǎng)熱時應(yīng)該墊石棉網(wǎng).發(fā)生裝置發(fā)生裝置返回返回雜質(zhì)雜質(zhì)氯化氫氣體氯化氫氣體 水蒸汽水蒸汽濃硫酸濃硫酸飽和食鹽水飽和食鹽水除水蒸汽除水蒸汽除氯化氫除氯化氫氣體氣體先除哪一先除哪一種種先除氯化氫氣體后除水蒸汽先除氯化氫氣體后除水蒸汽動腦時間動腦時間氯氣是黃綠色有毒的氣體氯氣是黃綠色有毒的氣體,密度比空氣大密度比空氣大,可溶于水可溶于水,難溶于飽和的食鹽水難溶于飽和的食鹽水.氯氣可以和水可以和氫氧化鈉反應(yīng)氯氣可以和水可以和氫氧化鈉反應(yīng).除氯化除氯化氫氣體氫氣體 除水除水蒸汽蒸汽 飽和食鹽水飽和食鹽水濃硫酸濃硫酸 凈化裝置凈化裝置返回返回氯氣是黃綠色有毒的氣體氯氣是黃綠色有毒的氣體,密度比空氣大密度比空氣大,可溶于水可溶于水,難溶于飽和的食鹽水難溶于飽和的食鹽水.氯氣可以和水可以和氫氧化鈉反應(yīng)氯氣可以和水可以和氫氧化鈉反應(yīng).向上排向上排空氣法空氣法向上排向上排空氣法空氣法裝置密封性不好，而裝置密封性不好，而氯氣有毒，能污染空氯氣有毒，能污染空氣，需密閉收集。氣，需密閉收集。氯氣的密度比空氣氯氣的密度比空氣大，所以氣體流向大，所以氣體流向是長進(jìn)短出。是長進(jìn)短出。 Cl2在飽和食鹽水在飽和食鹽水中的溶解度小中的溶解度小 收集裝置收集裝置返回返回排飽和排飽和食鹽水食