第1課時(shí) 氯氣的生產(chǎn)原理與性質(zhì)

專題2從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第一單元氯、溴、碘及其化合物第1課時(shí)氯氣的生產(chǎn)原理和性質(zhì)某工廠發(fā)生氯氣泄漏事件，氯氣是一種劇毒物質(zhì)，對(duì)人的危害特別嚴(yán)重，但消防官兵迅速出動(dòng)，經(jīng)過(guò)緊張奮戰(zhàn)，終于封堵泄露點(diǎn)，解除危險(xiǎn)。那么，消防官兵為什么用噴水的方法治理氯氣泄漏？氯氣有哪些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？1.知道氯氣的生產(chǎn)原理和實(shí)驗(yàn)室制備方法。（重點(diǎn)）2.知道氯氣的主要物理性質(zhì)，并能舉例說(shuō)明。3.掌握氯氣的重要化學(xué)性質(zhì)。（重點(diǎn)）4.認(rèn)識(shí)氯及其化合物在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。肥皂液NaOH溶液一、氯氣的生產(chǎn)原理1.工業(yè)制氯電解飽和食鹽水的裝置飽和食鹽水通直流電會(huì)有什么現(xiàn)象呢？1.接通電源，觀察U型管內(nèi)的變化？2.探究a管是什么氣體？（陰極）3.探究b管是什么氣體？（陽(yáng)極）4.滴加酚酞觀察電極附近的溶液現(xiàn)象？信息提示：氫氣：點(diǎn)燃肥皂泡有爆鳴聲氧氣：使帶火星的小木條復(fù)燃氯氣：使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論a棒和b棒上通電后有氣泡產(chǎn)生通電后有新的氣體物質(zhì)生成通電源驗(yàn)證氣體點(diǎn)燃火柴靠近肥皂泡，有爆鳴聲有H2生成b棒氣體使?jié)駶?rùn)淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，有黃綠色氣體生成，聞到有刺激性氣味有Cl2生成a管和b管加酚酞1滴～2滴a棒周圍的顏色變紅有堿性物質(zhì)(NaOH)生成操作2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑通電以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”氯堿工業(yè)產(chǎn)品及用途電解飽和食鹽水NaOHCl2H2有機(jī)合成、造紙、玻璃、肥皂、紡織、印染有機(jī)合成、氯化物合成、農(nóng)藥有機(jī)合成、金屬冶煉HCl鹽酸2.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣發(fā)生裝置：固+液氣Cl2△收集裝置：Cl2有毒，且密度比空氣大Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水。尾氣處理裝置：Cl2有毒，Cl2能與NaOH溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)。

MnO2+4HCl(濃)====MnCl2+Cl2↑+2H2O發(fā)生裝置收集裝置尾氣吸收裝置這樣收集到的氯氣純凈嗎？【思考與交流】

【提示】不純凈Cl2HCl氣體水蒸氣凈化裝置發(fā)生裝置收集裝置尾氣吸收裝置凈化裝置除去HCl除去水蒸氣【提示】根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、生成氣體的性質(zhì)等因素綜合考慮而決定。實(shí)驗(yàn)室制氣裝置的選取需要考慮哪些因素？1.為什么用分液漏斗裝鹽酸？為什么讓鹽酸緩慢地注入，而不是一次將濃鹽酸注入燒瓶里？【提示】用分液漏斗可以控制液體的用量，避免生成的氯氣過(guò)多。2.為什么用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時(shí)，要緩緩加熱，不能用強(qiáng)熱？【提示】濃鹽酸有很強(qiáng)的揮發(fā)性，強(qiáng)熱時(shí)能揮發(fā)出大量的氯化氫氣體和水蒸氣，而使制得的氯氣中含有大量的雜質(zhì)；另一方面，降低了HCl的利用率?！鞠胍幌搿?.使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制Cl2，實(shí)際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低，其主要原因是什么？稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度逐漸變小。4.某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置用于制備純凈的氯氣。

飽和食鹽水濃硫酸裝置中有六處錯(cuò)誤，請(qǐng)指出。①

，②

，③

，④

，⑤

，⑥______________________________________________。

燒瓶下面缺石棉網(wǎng)

鐵圈下面缺酒精燈原料使用了稀鹽酸

不應(yīng)使用長(zhǎng)頸漏斗

洗氣瓶C和洗氣瓶D位置顛倒了D中入口導(dǎo)管應(yīng)插在液面下，出口導(dǎo)管應(yīng)靠近瓶塞

【提示】二、氯氣的性質(zhì)1.物理性質(zhì)黃綠色氣態(tài)比空氣大 刺激性氣味較低可溶于水（1：2）2.化學(xué)性質(zhì)氯的原子結(jié)構(gòu)點(diǎn)燃2Na+Cl2====2NaCl(白色的煙)點(diǎn)燃2Fe+3Cl2====2FeCl3(1)與金屬的反應(yīng)氯氣與金屬鈉的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅絲燃燒，產(chǎn)生大量的棕黃色的煙，溶于水得到藍(lán)綠色的溶液點(diǎn)燃Cu+Cl2====CuCl2氯氣與金屬銅的反應(yīng)（2）與H2的反應(yīng)點(diǎn)燃H2+Cl2====2HCl產(chǎn)生蒼白色火焰；瓶口有白霧產(chǎn)生H2+Cl2====

2HCl光照爆炸思考:

可燃物質(zhì)燃燒的條件有哪些？銅、氫氣在氯氣中的燃燒又說(shuō)明了什么？氯氣與氫氣在光照下的反應(yīng)氫氣在氯氣中燃燒紅色紙片無(wú)變化紙片由紅變白干燥的氯氣沒(méi)有漂白性潮濕的氯氣有漂白性有關(guān)氯氣漂白性的探究次氯酸的漂泊作用探究性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3將干燥的有色布條和濕潤(rùn)的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。分別用玻璃棒蘸取新制氯水和稀鹽酸，滴在pH試紙上，觀察并比較現(xiàn)象。在潔凈的試管中加入2mL新制氯水，再向試管中加入幾滴硝酸銀和幾滴稀硝酸，觀察現(xiàn)象。濕潤(rùn)有色布條褪色干燥有色布條不褪色有白色沉淀滴有新制氯水pH試紙先變紅后褪色，滴有鹽酸的只變紅氯水具有漂白性，而氯氣不具有漂白性氯水呈酸性，具有漂白性氯水中有Cl-離子想一想：氯水中含有哪些成分呢？（3）與水的反應(yīng)2HClO====2HCl+O2↑

光照HClO的性質(zhì):弱酸性

強(qiáng)氧化性

不穩(wěn)定性思考:新制的氯水的成分有哪些?HClO的性質(zhì)

Cl2+H2O==

HCl+HClO可逆反應(yīng)：在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆方向進(jìn)行的反應(yīng)。特點(diǎn)：1）相同條件下2）同時(shí)3）兩個(gè)相反方向完成下列表格：氣態(tài)液態(tài)液態(tài)Cl2分子

純凈物純凈物混合物Cl2分子

無(wú)無(wú)有H2O、Cl2、HClOCl-、H+、ClO-混合物液態(tài)H2O、Cl-、H+無(wú)OH-OH-次氯酸的性質(zhì)小結(jié)：次氯酸的氧化性很強(qiáng)，能殺死水中的細(xì)菌，也能使染料等有機(jī)色素褪色，在光照下易分解放出氧氣。

氯水的成分：分子：H2O、Cl2、HClO離子：H+、Cl-（還有ClO-、OH-）

氯水的性質(zhì)：1.酸性2.氧化性3.不穩(wěn)定性4.漂白性總結(jié)（4）與堿反應(yīng)Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O次氯酸鈉2Cl2+2Ca(OH)2====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

次氯酸鈣處理實(shí)驗(yàn)多余氯氣，避免污染。Ca(ClO)2+CO2+H2O

====CaCO3+2HClO氯氣的應(yīng)用氯氣是一種非常重要的工業(yè)原料。主要用于自來(lái)水的消毒、農(nóng)藥的生產(chǎn)、藥物的合成等。二、兩種氯氣的制法

MnO2+4HCl(濃)====MnCl2+Cl2↑+2H2O2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑通電發(fā)生裝置→凈化裝置→收集裝置→尾氣吸收裝置一、一套完整的制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置1.氯氣是黃綠色氣體；密度比空氣大；能溶于水，1體積水能溶解2體積氯氣；氯氣有毒。2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)極為活潑，氯氣可以和絕大多數(shù)的金屬反應(yīng)，也可以和許多非金屬反應(yīng)。3.新制氯水成分：HClO、HCl、H2O。4.久置氯水成分：稀鹽酸。2.市場(chǎng)上銷售的“84”消毒液，其商品標(biāo)識(shí)上注明①本品為無(wú)色液體，呈堿性，②使用時(shí)應(yīng)加水稀釋，③可對(duì)餐具，衣物進(jìn)行消毒，可漂白淺色衣物。則其有效成分為()A.Cl2B.SO2C.NaClOD.KMnO4C3.實(shí)驗(yàn)室可以用細(xì)小的顆粒狀的高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)制取氯氣：2KMnO4+16HCl（濃）＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，則其所用氣體的發(fā)生裝置是（）C1．下列說(shuō)法不正確的是（）①鈉、氫氣都能在氯氣中燃燒生成白色煙霧②銅在氯氣中燃燒，生成藍(lán)綠色的氯化銅③液氯就是氯氣的水溶液，它能使干燥的有色布條褪色④久置的氯水，因氯氣幾乎完全揮發(fā)，剩下的就是水A．①B．①②C．①④D．①②③④D4.下列關(guān)于氯水的敘述中正確的是（）A.新制氯水中只含有Cl2和H2OB.新制氯水可以使紫色石蕊試液先變紅后褪色C.光照氯水有氣泡冒出，該氣體是氯氣D.氯水放置數(shù)天后，溶液的酸性減弱B１.下列物質(zhì)不具有漂白作用的是(

)A.氯水

B.Ca(ClO)2溶液C.活性炭D.鹽酸２.氯水可用來(lái)消毒、殺菌，又可作為漂白劑，其中起主要作用的是（

）

A.Cl2