3.1.1氯气的发现与制备 课件(共17张PPT) 2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

(共17张PPT)
专题3 从海水中获得的化学物质
第一单元 氯气及氯的化合物
第一课时 氯气的发现与制备
[学习目标]　
1.知道海水中的丰富资源和氯化钠作为重要工业原料的主要用途。
2.学会实验室制取氯气的方法，通过分析、推理、设计实验并完成实验。
3.初步认识工业上电解饱和食盐水制取氯气的反应原理。
一、氯气的发现
1774年瑞典化学家舍勒发现了氯气
1810年，英国化学戴维研究后得出这种气体只有一种元素组成。早年，我国曾命名为“绿气”，后改为“氯气”。
二、氯气的制备---实验室制法
1.实验装置
2.反应原理
MnO2＋4HCl(浓)==MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
△
注意：
(1)必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2，MnO2与稀盐酸不反应。随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
（2）此反应必须加热，加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。
（3）制取的氯气有毒，且在加热时易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。
MnO2＋4HCl(浓)==MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
△
讨论：氯元素的化合价的变化情况？
(4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
(5)Cl2有毒，必须有尾气吸收，尾气处理溶液不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。
思考：
是否收集到纯净的氯气？含有哪些杂质？如何除去？
？
HCl气体和水蒸气
除水蒸气
浓 H2SO4
除HCl气体
饱和食盐水
饱和食盐水
浓硫酸
结合上面的讨论，得出制取氯气的完整装置图。
小结：氯气的实验室制备
1.某学生设计如下实验装置用于制备纯净的Cl2。
(1)装置中有五处错误，请指出：①_______________________________________________________________；②_______________________________________________________________；③_______________________________________________________________；④_______________________________________________________________；⑤_______________________________________________________________。(2)在更正后的装置图中，分析饱和食盐水、浓硫酸、NaOH溶液的作用。①饱和食盐水：____________________________________________________；②浓硫酸：________________________________________________________；③NaOH溶液：____________________________________________________。
答案　(1)①不能用长颈漏斗，应用分液漏斗　②不能用稀盐酸，应用浓盐酸　③没有酒精灯，应用酒精灯加热　④C和D位置颠倒，应互换位置　⑤D中的进气导管未插入液面下，出气导管不应插入液面下，应“长进短出”(2)①除去混在氯气中的HCl　②除去混在氯气中的水蒸气　③吸收多余的氯气，防止污染环境
三、氯气的制备---工业制法
观察思考：
(1)接通电源，观察铁棒和石墨棒上发生的变化。通电一段时间后，将小试管套在a管上，收集U形管左端产生的气体。2 min后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，听到尖锐的爆鸣声。
(2)取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，收集到的气体的颜色为黄绿色。 (3)关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，溶液的颜色变红。
阴极
阳极
电解饱和食盐水的产物
(1)阳极：
(2)阴极：
(3)化学方程式：
Cl2
H2和NaOH
根据反应的产物，我们将其命名为什么工业呢？
氯碱工业
2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑
通电
注意：
1．在氯碱工业中，必须通电才能实现生成H2、Cl2和NaOH，所以在书写方程式时一定要注明反应条件。 2．H2在阴极(与电源负极相连的一极)上产生，Cl2在阳极(与电源正极相连的一极)上产生，NaOH在产生H2的一侧产生。相同状况下，阴、阳两极上产生气体的体积比为1∶1。 3．用U形管电解饱和食盐水，将产生的H2与Cl2分离，防止混合而发生爆炸。 4．检验Cl2的反应为Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇I2变蓝。
学科提炼-----技术应用促进化学科学发展
200多年前，科学家运用电解方法成功制备了一系列新物质，提高了反应的选择性，将原本不能进行的化学反应，通过外加电流迫使电子转移使之发生氧化还原反应。这一方法成为人类利用化学反应制备新物质的重要里程碑，电解也促进了化学分支科学-电化学的发展。电解将廉价海水中的氯化钠转化为生产、生活和科学实验中用途广泛的氢氧化钠、氯气和氢气，并应用隔膜电解槽的技术将产物分离出来，这充分说明了技术手段的创新，可以生产出更多人类发展所需要的新物质。
1．下列关于氯气制取方法的说法中，不正确的是(　　) A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体 B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱 C．实验室制氯气和电解饱和食盐水制氯气反应原理不同 D．实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高
随堂检测
D
2．工业上用电解法制备烧碱和金属钠，化学反应原理如下：反应1：2NaCl＋2H2O通电(=====)2NaOH＋H2↑＋Cl2↑反应2：2NaCl(熔融)通电(=====)2Na＋Cl2↑下列有关说法错误的是(　　) A．制备烧碱的副产物可用于制盐酸 B．电解2 L 0.5 mol·L－1 NaCl溶液最多生成40 g NaOH C．反应1、反应2产生的气体均可以直接排入空气中 D．电解58.5 g NaCl(熔融)最多生成11.2 L(标准状况下)Cl2
C
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