(共21张PPT)
§2.2 氯气的实验室制法和氯离子的检验
一、激情朗读
[背诵内容]氯气的性质
[朗读内容]课本p.48-p.50正文
目标导学
[目标]氯气的制备原理、装置；氯离子的检验
[重点]氯气的制备和氯离子检验
[难点]气体制备模型
[内容]结合课本、笔记完成优化设计p.45-p.46
[时间]10min
自主学习
二、自主学习
一、实验室制取氯气
MnO2+4H++2Cl- Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O
△
+4
+2
-1
0
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
△
（一）制备原理
三、合作探究
实验室还可以用KMnO4等和浓盐酸制取Cl2。
2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
+7
+2
-1
0
[思考]KMnO4和MnO2的氧化性哪个更强？有哪些比较方法？
①KMnO4>MnO2
②氧化剂>氧化产物；金属活动性顺序表；
同一还原剂，反应越容易（条件），氧化性越强；
同一还原剂，被氧化的价态越高，氧化性越强。
（二）仪器装置
(1)发生装置
固固加热型
固液常温型
反应物的状态和反应条件
固液加热型
(2)收集装置
气体密度，溶解性，是否与水反应
浓盐酸
二氧化锰
如用该装置制取并收集氯气有什么不妥的地方？
（1）杂质：HCl气体和水蒸气
（2）氯气有毒
Cl2（HCl、H2O）
[资料]Cl2能溶于水，在水中的溶解度约为1:2；在饱和食盐水中的溶解度约为1:1；HCl在饱和食盐水中的溶解度约为1:500。
[思考]多余的Cl2直接排会造成污染，如何处理？
吸收多余的氯气，防止污染
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
饱和食盐水
浓硫酸
(3)除杂装置（先除杂，再干燥；要加热，先干燥）
原则：不增、不减、易分、易复原
①除杂
①CO2(HCl):饱和NaHCO3溶液 ②Cl2(HCl):饱和食盐水
②干燥
固体干燥剂：碱石灰、无水CaCl2、P2O5
液体干燥剂：浓H2SO4
(4)尾气处理装置
①点燃法:如CO、H2、CH4等易燃性气体。
③转化法:如NO、NO2能转化为N2方可排放。
②吸收法:如Cl2、SO2、HCl等可用碱液吸收。
④收集法:用气囊、气球收集后集中处理。
发生装置
除杂装置
收集装置
尾气处理装置
【温馨提示】
(1)必须用浓盐酸才能发生反应
(2)要使用分液漏斗
稀盐酸不发生反应
浓盐酸滴加过快，加热温度过高，盐酸易挥发
(3)多余Cl2应通入NaOH溶液
不可换成氢氧化钙溶液，浓度低，吸收不完全
(4)验满方法
①将湿润的淀粉KI试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。
二、氯离子的检验
[实验2-9]在三支试管中分别加入稀盐酸、氯化钠溶液和碳酸钠溶液，再各滴入几滴硝酸银溶液，观察现象，再加入稀硝酸观察现象。
HCl
NaCl
Na2CO3
AgNO3溶液
HNO3溶液
Cl- + Ag+ = AgCl↓
CO32-+2Ag+=Ag2CO3↓
Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O
AgNO3溶液
HNO3溶液
AgNO3溶液
HNO3溶液
[方法]
取样,先加入稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含有Cl-。
[试剂]稀硝酸、AgNO3溶液
Cl-检验方法
[达标检测1]现有盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和氯水四种溶液,可用来区别它们的一种试剂是( )。
A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液 C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水
[达标检测2]实验室用氯酸钾制取氧气的试管壁上沾有少量二氧化锰,除去二氧化锰可选用的试剂是( )。
A.蒸馏水 B.氢氧化钾溶液
C.稀盐酸 D.浓盐酸
四、复述检测
[达标检测3]下列物质不能用来干燥氯气的是( )。
A.碱石灰 B.浓硫酸
C.无水氯化钙 D.五氧化二磷
[达标检测4]下列有关离子鉴别或鉴定的描述,错误的是( )。
A.可用焰色试验鉴别溶液中的K+和Na+
B.可用硝酸钡溶液鉴别Cl-和C
C.可用硝酸银溶液和稀硝酸鉴别Cl-和C
D.未知溶液中加入硝酸银溶液生成白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则未知液中含有Cl-
[达标检测5]为证明实验室制取的Cl2中混有HCl,甲同学设计了如图所示实验装置,按要求回答下列问题。
(1)请根据甲同学的示意图,写出所需实验装置从左至右的连接顺序:②→ 。
(2)写出装置②中主要玻璃仪器的名称: 、 、 。
(3)实验室制备Cl2的离子方程式为 。
(4)装置③中Cu的作用是 (用化学方程式表示)。
(5)乙同学认为甲同学实验设计存在缺陷,不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为此,乙同学提出气体通入装置①之前,要加装一个检验装置⑤,以证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。你认为装置⑤应放入 。
(6)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无须多加装置,只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成紫色石蕊溶液,如果观察到 的现象,则证明制取Cl2时有HCl挥发出来。 (共24张PPT)
§2.1 氯气的性质
一、激情朗读
[背诵内容]钠的氧化物、焰色试验
[朗读内容]课本p.44-p.47正文
目标导学
[目标]氯气的物理性质、化学性质、用途
[重点]氯气的性质
[难点]氯气的化学性质
[内容]结合课本、笔记完成优化设计p.41-p.42
[时间]10min
自主学习
二、自主学习
瑞典化学家·舍勒
（ 1742 － 1786 ）
1774年,软锰矿(MnO2)与浓盐酸混合并加热，产生黄绿色、刺激性气体，受燃素学说的影响，认为它不是一种元素。
1810年，戴维经过实验研究确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为chlorine，该名称来自希腊文，有绿色的意思。我国早年将其译作“绿气”，后改为“氯气”。
英国化学家·戴维（ 1778－ 1829 ）
三、合作探究
一、氯气用途
自来水消毒
制取盐酸
塑料、橡胶制造
农药生产
生产漂白剂
二、氯气物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性(25℃)
氯气易液化，低温和加压变为液态(液氯)，保存在钢瓶中。
黄绿色
气体
刺激性气味
比空气大
可溶
三、氯气化学性质
氯在自然界以化合态存在。主要以氯化物等形式存在于海水、盐湖、盐矿。
氯气是一种很活泼的非金属单质，具有强氧化性。
（一）毒性
只可扇闻！
[处理方法]用湿毛巾捂住口鼻，立即脱离现场至空气新鲜处。眼或皮肤接触氯气立即用清水彻底冲洗。
（二）与大多数金属单质的反应（Au、Pt除外）
化学方程式 反应现象
与Na反应
与Fe反应
与Cu反应
产生大量白烟
产生棕褐色烟，水溶液呈黄色
产生棕黄色烟，水溶液呈蓝色
2Na＋Cl2 = 2NaCl
②常温时，干燥的氯气不能与铁反应，可用钢瓶储运液氯。
2Fe＋3Cl2 = 2FeCl3
Cu＋Cl2 = CuCl2
①与变价金属反应生成最高价金属氯化物；
（三）与非金属单质(如H2)反应
【实验2-7】
H2＋Cl2 = 2HCl
点燃
在空气中点燃氢气，然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。
[现象]安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾。
HCl气体极易溶于水得到盐酸。浓盐酸（36%-38%）强挥发性。
我们以前学过的燃烧反应，都是物质在氧气中的燃烧。通过H2在Cl2中的燃烧，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？
燃烧不一定要有氧气参加。
燃烧的本质是氧化还原反应，发光、发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。
【思考与讨论】
（四）与水反应
在25℃时，1体积水可溶解约2体积氯气。
氯气的水溶液称为氯水（浅 黄 绿 色）。
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
Cl2＋H2O HCl＋HClO
[HClO的化学性质]
a．为一元弱酸(酸性比碳酸弱)。其酸性不能使指示剂变色。
b．有强氧化性。
①杀菌、消毒剂 — 自来水消毒
②漂白剂 — 使某些有机色素褪色
c．不稳定。(见光或受热分解)
2HClO = 2HCl＋O2↑
光照
[讨论1]同学们打开自来水时,有没有闻到一股气味呢
自来水厂用氯气杀菌，消毒，闻到的刺激性气味是余氯的气味。
用氯气对自来水进行消毒时，必须符合国家标准，超标会对人体有害。
新型消毒剂：ClO2、O3等
[讨论2]新制氯水的保存方法？
棕色试剂瓶，避光低温保存；
不可久置，现配现用。
[讨论3]氯气也具有强氧化性。是否能做漂白剂呢？
（1）取干燥的和湿润的有色纸条（或布条）各一条，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。
（2）将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。
【实验2-8】
干燥有色布条不褪色
湿润的有色布条褪色
有色鲜花褪色
[结论]氯气不具有漂白性。Cl2与H2O反应生成HClO，HClO起漂白作用。
[讨论4]液氯、新制氯水、久置氯水的成分有什么区别？
液氯 新制氯水 久置氯水
成分
分类
颜色
氯气
纯净物
黄绿色
三分子：H2O、Cl2、HClO
四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH-
混合物
浅黄绿色
相当于盐酸
混合物
接近无色
[讨论5]新制氯水中存在多种粒子，具有那些性质？
①强氧化性：与S2-、SO32-、Fe2+、I-、Br-等不共存
②漂白性：使湿润的有色布条、品红溶液永久褪色
无色酚酞、紫色石蕊溶液永久褪色
1.HClO
③不稳定性：见光或加热易分解，所以新制氯水不能久置，
保存在低温、黑暗环境。
3.Cl－（生成沉淀）：加入硝酸酸化的硝酸银，产生白色沉淀
4.H+（酸性）：指示剂变色
加入碳酸盐
活泼金属产生气泡
2.Cl2（强氧化性）：与S2-、SO32-、Fe2+、I-、Br-等不共存
（五）与碱反应
①与NaOH溶液反应 （常温）
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
——制漂白液原理
漂白液主要成分：NaCl、NaClO
有效成分：NaClO
Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O
② 与石灰乳反应
2Cl2＋2Ca(OH)2 = CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
——制漂白粉原理
漂白粉主要成分:Ca(ClO)2 、CaCl2
有效成分：Ca(ClO)2
漂粉精的有效成分：Ca(ClO)2
Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O
[漂白液漂白原理]
NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO
[漂白粉漂白原理]
Ca(ClO)2 + H2O + CO2 = CaCO3↓ + 2HClO
应密封、避光、阴凉、干燥保存，否则会变质。
[达标检测1]判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)氯气具有强氧化性,在反应中只做氧化剂。( )
(2)新制氯水中,除水分子外,粒子数最多的是Cl-。( )
(3)铜元素的焰色是绿色,所以铜在氯气中燃烧,产生绿色的烟。( )
(4)漂白粉久置空气中失效与次氯酸的稳定性差有关。( )
(5)燃烧一定是可燃物与空气中的氧气发生的一种剧烈氧化还原反应。( )
四、复述检测
[达标检测2]下列化合物中,不能通过两种单质间直接化合制取的是( )。
A.NaCl B.HCl C.FeCl2 D.CuCl2
[达标检测3]饱和新制氯水长时间放置后,下列粒子数量减少的是( )。
①Cl2 ②HClO ③H2O ④H+ ⑤Cl- ⑥O2
A.①② B.①②③ C.④⑤ D.④⑤⑥
[达标检测4](双选)下面关于氯气的叙述中,正确的是( )。
A.氯气可使有色鲜花褪色,说明氯气具有漂白性
B.氯气没有漂白性,但通入石蕊溶液中,最终石蕊溶液会褪色
C.常温下可用钢瓶储存液氯
D.闻氯气的气味时要将集气瓶放在鼻孔下轻轻吸气
[达标检测5]漂白粉是过去常用的自来水消毒剂,可通过将Cl2通入冷的石灰乳中制成:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(1)漂白粉的有效成分是 (填化学式)。
(2)上述反应中,化合价有变化的元素是 (填元素名称)。
(3)漂白粉在潮湿的空气中放置会慢慢失效,请写出有关反应的化学方程式:
。
(4)长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是 。
A.O2 B.Cl2 C.CO2 D.HClO
(5)新型自来水消毒剂ClO2可由如下反应制取:Cl2+2X2=NaCl+2ClO2,
则X的化学式为 。
