第13講-氯氣的制取與性質(zhì)(課件)

新高一化學(xué)銜接課程第13講氯氣的制取與性質(zhì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．初步認(rèn)識工業(yè)上電解飽和食鹽水制取氯氣的反應(yīng)原理。2．學(xué)會實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法。3．了解氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。4．了解氯水的成分和性質(zhì)。1774年，瑞典化學(xué)家舍勒將軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，意外的產(chǎn)生一種具有強(qiáng)烈刺激性氣味的黃綠色氣體。1810年，英國化學(xué)家戴維仔細(xì)研究了這種氣體，并將其命名為氯氣。實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的原理：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O儀器裝置：(1)氣體發(fā)生裝置類型：固＋液——→氣。(2)發(fā)生裝置所用儀器的名稱為分液漏斗、圓底燒瓶?！魇占椒ㄓ孟蛏吓趴諝夥ǎ碛墒锹葰馀c空氣不反應(yīng)且密度比空氣的大。尾氣處理燒杯內(nèi)盛放的液體是NaOH溶液，其作用是吸收過量的氯氣，防止污染環(huán)境。【例1】有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的說法中，正確的是（

）A．能用排水法收集氯氣B．如果加入足量的MnO2，鹽酸將會完全反應(yīng)C．可以用澄清石灰水來吸收氯氣D．如果加入足量的濃鹽酸，MnO2將會完全反應(yīng)答案：D解析：A.氯氣可溶于水，不能用排水法收集，錯誤；B.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時，必須用濃鹽酸，鹽酸變稀后不再與MnO2反應(yīng)，錯誤；C.由于Ca(OH)2微溶于水，石灰水的濃度較小，只能不宜用石灰水吸收氯氣，錯誤；D.當(dāng)濃鹽酸足量時，MnO2會完全與濃鹽酸反應(yīng)，正確。故選D。如圖是工業(yè)上制取氯氣模擬裝置。1.a管收集到的氣體移近點(diǎn)燃的酒精燈，松開拇指，有輕微的爆鳴聲，說明a管收集到的氣體是____。2.b管導(dǎo)出的氣體呈黃綠色，說明b管收集到的氣體是_____。3.向U形管左側(cè)的溶液中滴加酚酞，溶液變紅色，說明反應(yīng)生成了_______。4.b管連接NaOH溶液的作用是__________________________。H2Cl2NaOH吸收氯氣，防止污染空氣2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣、燒堿等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”。交流討論1.通常條件下，NaCl和水不能發(fā)生發(fā)生反應(yīng)。科學(xué)家是如何將原本不能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)來制備物質(zhì)的？2.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣和工業(yè)上制取氯氣有什么共同點(diǎn)？通過電解方法，提高了反應(yīng)的選擇性，通過外加電流迫使電子轉(zhuǎn)移發(fā)生氧化還原反應(yīng)。都發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，將-1價(jià)Cl轉(zhuǎn)化為Cl2?！纠?】下列關(guān)于電解飽和食鹽水過程的說法正確的是(

)A．電解飽和食鹽水的工廠要首先將食鹽進(jìn)行除雜B．與電源正極相連的電極區(qū)有NaOH生成C．與電源負(fù)極相連的電極上有氯氣生成D．電解飽和食鹽水的過程中Na＋的濃度減小答案：A解析：根據(jù)電解飽和食鹽水的裝置可知，與電源正極相連的電極區(qū)產(chǎn)生Cl2，而與電源負(fù)極相連的電極區(qū)產(chǎn)生H2和NaOH，故B、C均不正確；因?yàn)镹a＋沒有參與反應(yīng)，其物質(zhì)的量不變，但電解過程中消耗了水，溶液體積減小，Na＋的濃度增大，故D不正確。1．畫出氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖和氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖。2．從氯元素的原子結(jié)構(gòu)分析氯元素的性質(zhì)。

氯原子易得到一個電子，是一種活潑的非金屬元素。

氯氣(Cl2)是一種活潑的非金屬單質(zhì)。ClCl-在自然界中，氯元素全部以化合態(tài)的形式存在。氯氣物理性質(zhì)氯氣是一種黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味的有毒氣體。氯氣易液化，在加壓條件下，氯氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)，可儲存在鋼瓶中?！纠?】下列說法正確的是（

）A．Cl-和Cl2的性質(zhì)相同B．Cl2有毒，

Cl-也有毒C．Cl原子比Cl-離子活潑D．Cl2和Cl原子都呈黃綠色答案：C解析：A選項(xiàng)，Cl-和Cl2是兩種不同的微粒，結(jié)構(gòu)上不同，性質(zhì)也不同，錯誤；B選項(xiàng)，氯氣有毒，但Cl-無毒，錯誤；C選項(xiàng)，Cl原子最外層有7個電子，易得到一個電子，化學(xué)性質(zhì)活潑，Cl-最外層有8個電子，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性質(zhì)比Cl原子穩(wěn)定，正確；D選項(xiàng)，Cl2為黃綠色，Cl原子不會表現(xiàn)顏色，錯誤。故選C。氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)，在一定條件下能與多種金屬和非金屬單質(zhì)反應(yīng)，生成氯化物。1．與金屬單質(zhì)反應(yīng)（1）與金屬鈉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：化學(xué)方程式：劇烈燃燒，黃色火焰，產(chǎn)生大量白煙2Na＋Cl2====2NaCl點(diǎn)燃（2）與鐵反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：化學(xué)方程式：Fe絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕色煙2Fe＋3Cl2====2FeCl3點(diǎn)燃（3）與銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：化學(xué)方程式：Cu絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕黃色煙，溶于水后，溶液呈藍(lán)綠色Cu＋Cl2====CuCl2點(diǎn)燃2.與非金屬單質(zhì)反應(yīng)H2+Cl22HCl========點(diǎn)燃或光照H2和Cl2的混合氣體點(diǎn)燃或光照會發(fā)生爆炸！氯氣與氫氣反應(yīng)：HCl氣體極易溶于水，工業(yè)上利用電解飽和食鹽水得到的氯氣和氫氣制取鹽酸。H2在Cl2中能安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，有白霧產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)探究1.氯氣在水中的溶解實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作：取一支100mL的針筒抽取80mL的氯氣和20mL的水，振蕩。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：活塞向里移動，水溶液顏色逐漸變?yōu)闇\黃綠色。氯氣能溶于水，常溫常壓下，1體積的水約能溶解2體積的氯氣，氯水呈淺黃綠色。氯氣溶解在水中，是否會與水發(fā)生反應(yīng)？氯水中存在的微粒有哪些？觀察氯水的顏色，你可以判斷氯水中一定存在哪些微粒？2.氯水的成分探究實(shí)驗(yàn)1：將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：干燥的有色布條不褪色，濕潤的有色布條褪色實(shí)驗(yàn)結(jié)論：干燥的氯氣沒有漂白性，氯水有漂白性。說明氯氣與水反應(yīng)生成了具有漂白性的物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)2：分別用玻璃棒蘸取新制氯水和稀鹽酸，滴在pH試紙上。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：新制氯水滴在pH試紙上，試紙先變紅后褪色稀鹽酸滴在pH試紙上，試紙變紅色氯水顯酸性，具有漂白作用，稀鹽酸沒有漂白性。實(shí)驗(yàn)3：在潔凈的試管中加入1mL性質(zhì)氯水，再向試管中加入幾滴硝酸銀溶液和稀硝酸。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有白色沉淀生成，且白色沉淀不溶解。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氯水中含有Cl-。交流討論已知氯水中起漂白作用的是HClO分子。1.通過以上實(shí)驗(yàn)，你可以知道氯水中含有哪些微粒嗎？2.Cl2與H2O能完全反應(yīng)嗎？氯水中含有的微粒有H2O、Cl2、HClO和H+、Cl-、ClO-。Cl2與H2O不能完全反應(yīng)，反應(yīng)只能進(jìn)行到一定限度。Cl2+H2OHCl+HClO可逆反應(yīng)的概念：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。交流討論通過氯氣與水的反應(yīng)，可知HClO有哪些性質(zhì)？1.弱酸性：HClO是一種比碳酸還弱的酸。2.強(qiáng)氧化性：

能使染料等有機(jī)色素褪色，有漂白作用。

能殺菌消毒——氯水曾經(jīng)用于自來水消毒殺菌。3.不穩(wěn)定性：見光或受熱分解：2HClO========2HCl+O2↑HClO的性質(zhì)光照或加熱課堂探究1.請寫出HClO的電離方程式。2.請寫出下列化學(xué)方程式：（1）HClO與NaOH溶液反應(yīng)：（2）HClO與Ca(OH)2反應(yīng)：3.久置氯水的成分是什么？HClOH++ClO-HClO+NaOH=NaClO+H2O2HClO+Ca(OH)2=Ca(ClO)2+2H2O久置氯水的成分是稀鹽酸生活中常用的含氯漂白劑的制取：1.漂白粉（有效成分為次氯酸鈣）氯氣與石灰乳反應(yīng)：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O2.“84”消毒液（有效成分為次氯酸鈉）

氯氣與NaOH反應(yīng)：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

實(shí)驗(yàn)室用NaOH溶液吸收多余的氯氣。交流討論次氯酸鹽能與酸反應(yīng)，請寫出下列方程式：1.NaClO與鹽酸反應(yīng)：2.Ca(ClO)2溶液與CO2反應(yīng)：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClONaClO+HCl=NaCl+HClO以上兩個反應(yīng)的類型是什么？反應(yīng)為什么能進(jìn)行？反應(yīng)類型是復(fù)分解反應(yīng)，因?yàn)榉磻?yīng)生成了更難電離的HClO。1.氯氣的化學(xué)性質(zhì)（1）與金屬單質(zhì)（Na、Mg、Fe、Cu等）反應(yīng)（2）與非金屬單質(zhì)（H2）反應(yīng)：工業(yè)上制鹽酸（3）與水反應(yīng)——可逆反應(yīng)（4）與堿[NaOH、Ca(OH)2]反應(yīng)：消毒液、漂白粉的制??；吸收氯氣2.氯水的成分氯水中含有的微粒：Cl2、H+、Cl-、HClO。3.HClO及次氯酸鹽的性質(zhì)（1）弱酸性：與NaOH溶液反應(yīng)。（2）不穩(wěn)定性：受熱或見光分解。（3）使染料等有機(jī)色素褪色，有漂白性；能殺死水中的細(xì)菌，起消毒作用。（4）NaClO、Ca(ClO)2能與鹽酸、碳酸反應(yīng)。課堂小結(jié)含氯消毒劑的合理使用①漂白粉應(yīng)密封、避光保存，并置于陰涼干燥處。②含氯漂白劑與潔廁劑（含有鹽酸）不能混合使用，因?yàn)閮烧呋旌蠒磻?yīng)生成氯氣。③新型滅菌消毒