【課件】氯氣的實驗室制法課件高一化學(xué)魯科版（2019）必修第一冊

《氯氣的實驗室制法》一、氯氣的重要用途氯氣是一種重要的化工原料，大量用于制造鹽酸、有機(jī)溶劑、農(nóng)藥、染料和藥品等。氯氣的實驗室制取資料：1774年舍勒在研究軟錳礦（主要成分是MnO2）時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他使軟錳礦和濃鹽酸混合加熱時，產(chǎn)生了一種黃綠色的具有刺激性氣味的氣體。但在當(dāng)時并沒有氯元素的概念，在燃素說的大環(huán)境下，舍勒未能確認(rèn)這種氣體認(rèn)，暫時稱之為“氧化鹽酸”。直到了1810年，戴維才證明了“氧化鹽酸”一種新的元素形成的單質(zhì)，他將這種元素命名為chlorine，愿意為綠色，中文譯名為氯。舍勒（1742-1786）MnO2+4HCl(濃)===MnCl2+Cl2↑+2H2O氯氣發(fā)現(xiàn)史氯氣的發(fā)現(xiàn)：1774年，舍勒軟錳礦與濃鹽酸混合并加熱時，產(chǎn)生了一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，未能確認(rèn)。氯氣的確認(rèn)：1810年，戴維確認(rèn)氯氣的組成，給這種氣體起名叫Chlorine，意思是“綠色的”?？茖W(xué)史話氯氣的實驗室制法二、氯氣的實驗室制法1反應(yīng)原理任務(wù)1請你從含氯元素物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析，制取氯氣有哪些途徑？可以選擇哪些含氯試劑？ClClClCl-1

0+1+5Cl20ClOClO+1+5Cl-1+還原劑+氧化劑產(chǎn)物反應(yīng)物核心元素：Cl物質(zhì)類別化合價變化小結(jié)：常見氧化劑：

O2

F2

Cl2

Br2Fe3+

Cu2+

Ag+

KMnO4

MnO2

KClO3K2Cr2O7

濃H2SO4

HNO3Na2O2

H2O2常見還原劑：K

Ca

Na

MgFe2+

H2

C

SS2-

I-

CO

SO2?3??在實驗室里，氯氣可以用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)來制取制法原理氯氣的實驗室制法MnO2+4HCl(濃)==MnCl2+2H2O+Cl2↑

請用雙線橋法標(biāo)出電子的轉(zhuǎn)移,得失以及化合價的升降1.是氧化劑,是還原劑

2.濃鹽酸表現(xiàn)出性和性3.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為MnO2+4HCl(濃)==MnCl2+2H2O+Cl2↑

請改寫成離子方程式注：

1.MnO2為難溶于水的黑色固體

2.稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)

3.反應(yīng)要加熱。MnO2+4H++2Cl-==Mn2++Cl2↑+2H2O可以用稀鹽酸來代替濃鹽酸制取氯氣嗎？實驗中需緩慢加熱且加熱溫度不宜過高，為什么？可以用其他氧化劑來代替MnO2嗎？不可以，因為稀鹽酸的還原性比濃鹽酸弱，稀鹽酸不能被MnO2氧化得到Cl2。濃鹽酸易揮發(fā)，故必須緩慢加熱且控制溫度，避免Cl2中混有大量的HCl雜質(zhì)，同時以免降低了HCl的利用率?？梢?，KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等也可作該反應(yīng)的氧化劑。2KMnO4+16HCl(濃)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O氯氣的實驗室制取MnO2+4HCl(濃)===MnCl2+Cl2↑+2H2O反應(yīng)原理氯氣的實驗室制取新課教授例題講解課后作業(yè)實驗室中制取氣體裝置的設(shè)計除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置發(fā)生裝置2裝置設(shè)計初中時，我們學(xué)習(xí)了實驗室制取H2、O2與CO2的方法，請你觀察這些裝置有什么特點？Zn與H2SO4反應(yīng)制取H2加熱KMnO4制取O2CaCO3與鹽酸反應(yīng)制取CO2問題：以下兩套裝置可以制取什么氣體？此類裝置還可以制取哪類氣體？制氧氣制二氧化碳實驗的發(fā)生裝置氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件發(fā)生裝置圖【回憶初中學(xué)習(xí)過的氣體實驗室制法，根據(jù)下表的要求進(jìn)行梳理】CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O固體+液體2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑Δ固體+固體固體+液體不加熱加熱不加熱O2O22H2O2=====

2H2O+O2↑MnO2實驗室制取氣體的反應(yīng)裝置，應(yīng)該根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和條件來決定根據(jù)實驗室制取氯氣的原理，應(yīng)該選用上面哪個裝置呢？2裝置設(shè)計任務(wù)3請你設(shè)計實驗室制取干燥、純凈的氯氣（以MnO2和濃鹽酸為原料）的裝置。分液漏斗普通漏斗長頸漏斗√實驗的發(fā)生裝置MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O固+液氣分液漏斗和圓底燒瓶中分別加入什么試劑？分液漏斗中加入濃鹽酸，圓底燒瓶中加入二氧化錳固體圓底燒瓶發(fā)生裝置收集裝置反應(yīng)物：MnO2

(s)、濃鹽酸(aq)反應(yīng)條件：加熱固液加熱產(chǎn)物：Cl2性質(zhì)：ρ氯氣＞ρ空氣

溶于水與水反應(yīng)向上排空氣法制備氣體實驗的收集裝置MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O1.Cl2密度比空氣大2.Cl2難溶于飽和食鹽水飽和食鹽水對于氣體的收集常采用排空氣法和排水法向上排空氣法［討論］若你的周圍不幸發(fā)生氯氣泄漏事故，你該怎樣處理？防毒的方法與途徑：

用堿液吸收

實驗室制Cl2時,尾氣中的Cl2應(yīng)怎樣處理?NaOH溶液Ca(OH)2溶液實驗的尾氣處理裝置用NaOH進(jìn)行吸收Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2有毒，會污染空氣實驗室制氯氣是否需要進(jìn)行尾氣吸收？如果需要，那該用什么吸收氯氣呢？按照這種方法得到的氯氣會有什么雜質(zhì)呢？實驗的除雜裝置MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O易揮發(fā)

(HCl、水蒸氣）飽和食鹽水濃硫酸后→→Cl2（HCl、H2O）小結(jié)：除雜試劑、連接順序飽和食鹽水濃硫酸已知：氯氣能溶于水，常溫常壓下，氯氣在水中的溶解度約為1:

2（1

L

水溶解2

L

Cl2）；某實驗測得，氯氣在飽和食鹽水中的溶解度約為1:

1（1

L

NaCl飽和溶液溶解1

L

Cl2）。①②任務(wù)4請觀察以下制取裝置，思考：濕潤的KI淀粉試紙變藍(lán)：Cl2+2KI

2KCl+I2如何確定氯氣已經(jīng)收集滿？吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境：Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO

+

H2O2.

NaOH溶液的作用是什么？MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O氯氣的實驗室制取發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置3、除雜和干燥：飽和食鹽水、濃硫酸4、收集：向上排空氣法或排飽和食鹽水5、尾氣處理：用用氫氧化鈉溶液吸收實驗錄像【本頁為視頻播放，共2:30】思考·交流1、實驗室制取Cl2時為何不用Ca(OH)2溶液來吸收尾氣？Ca(OH)2在水中的溶解度小，不能將Cl2吸收完全。2、飽和食鹽水、濃H2SO4和NaOH的作用？飽和食鹽水——除去HCl濃H2SO4——除去水蒸氣NaOH——除去多余的Cl2，防止污染空氣3、怎明證明Cl2已經(jīng)收集滿了呢？①將濕潤的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的瓶口，若觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿；Cl2+2KI==2KCl+I2②將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，若觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿；Cl2+H2O==HCl+HClO4、采用什么方法來收集Cl2呢？向上排空氣法或排飽和食鹽水法(Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小)發(fā)生裝置除雜裝置(如需要)收集裝置尾氣處理裝置(如需要)反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件氣體及所含雜質(zhì)的性質(zhì)氣體的密度、氣體在水中溶解性、是否與水反應(yīng)等氣體的性質(zhì)選擇和組裝實驗室制取氣體的裝置時，應(yīng)該考慮裝置的選取依據(jù)和連接順序。小試牛刀實驗室制氯氣時有如下操作，操作順序正確的是①連接好裝置，檢查裝置氣密性②緩緩加熱，使氣體均勻逸出③在燒瓶中加入二氧化錳粉末④往分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中⑤用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導(dǎo)入吸收劑中A.①②③④⑤B.④③①②⑤C.①③④②⑤D.①③②④⑤連好裝置，檢查裝置氣密性加入MnO2加入濃鹽酸開始反應(yīng)收集氣體C小試牛刀某學(xué)生設(shè)計如下實驗裝置用于制備純凈的氯氣。請指出其中的錯誤。三、小結(jié)氯氣的實驗室制法反應(yīng)原理：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O發(fā)生裝置：固+液

氣△除雜裝置：飽和食鹽水除HCl，濃硫酸除水蒸氣收集裝置：向上排空氣法、排飽和食鹽水法尾氣處理：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H