《《化学反应的应用》第一课时氯气制备2012.3.22》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《化学反应的应用》第一课时氯气制备2012.3.22（36页珍藏版）》请在文档大全上搜索。
1、第第 三三 章章第第3节节 化学反应的利用化学反应的利用（第（第1课时）课时）现代化学现代化学-神州神州”五号隔热层和航天员穿的航天服，是用一种五号隔热层和航天员穿的航天服，是用一种 特殊材料特殊材料制成的制成的F-117F-117是一种单座战斗轰炸机，设计目的是凭是一种单座战斗轰炸机，设计目的是凭隐身隐身性能，性能，在机身在机身表面涂有表面涂有雷达吸收材料雷达吸收材料（RAMRAM使雷达无法捕捉此机使雷达无法捕捉此机）。合成新材料合成新材料现代通信用光缆新物质研发过程总是由实验室新物质研发过程总是由实验室 规模生产规模生产如何将化学能如何将化学能转化为电能转化为电能如何利用化学反如何利用化学
2、反应制备新物质应制备新物质一、一、 化学反应的应用化学反应的应用 1、制备新物质、制备新物质 2、提供能源、提供能源化学反应的应用化学反应的应用制备新物质制备新物质物质物质 变化变化提供能源提供能源能量能量 变化变化活动探究一：活动探究一： 分析以下四个制取氯气的反应原理: 1.从氧化-还原反应知识的角度分析，有什么共同之处？ 2.你认为哪个反应原理适合工业生产，哪些反应原理可以用在实验室中？ 4HCl+O2 H2O+2Cl2CuCl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl(浓) 2MnCl2+2KCl+8Cl2+5H2O2NaCl +2H2O2NaOH
3、+H2+Cl2通电共同之处：2Cl Cl2-10-2e-1.实验室制氯气的反应原理：实验室制氯气的反应原理：1、MnO2为难溶于水的黑色粉未为难溶于水的黑色粉未.2、浓盐酸在常温下、浓盐酸在常温下(或变稀或变稀)与二氧化锰不反应。与二氧化锰不反应。3、浓盐酸易挥发、浓盐酸易挥发,加热温度不宜过高。加热温度不宜过高。4 、可用氯化钠固体与浓硫酸来代替浓盐酸可用氯化钠固体与浓硫酸来代替浓盐酸,高锰酸高锰酸钾代替二氧化锰钾代替二氧化锰MnO2+4H+2Cl-=Mn2+2H2O+Cl2 练习：练习：1.实验室用下列两种方法制氯气：用含HCl 4mol的浓盐酸与足量的MnO2反应；用1molMnO2与足
4、量浓盐酸反应,所得的氯气（ ）A比多 B比多 C一样多 D无法比较B活动探究二活动探究二问题问题1：根据制氯气的原料和反应条件，你会选用什：根据制氯气的原料和反应条件，你会选用什么样的发生装置呢？主要仪器有哪些？么样的发生装置呢？主要仪器有哪些？问题问题2：生成氯气中可能含有哪些杂质气体，如何除：生成氯气中可能含有哪些杂质气体，如何除去？去？问题问题3：根据制氯气的性质，你会选用什么样的气体：根据制氯气的性质，你会选用什么样的气体收集装置？收集装置？问题问题4：根据制氯气的性质，你会选用什么样的尾气：根据制氯气的性质，你会选用什么样的尾气体处理装置？体处理装置？问题问题1：根据制氯气所使用的原
5、料和反应条件，根据制氯气所使用的原料和反应条件，你会选用什么样的发生装置呢？有哪些仪器？你会选用什么样的发生装置呢？有哪些仪器？固固固固 加热型加热型固固液液 不加热型不加热型固固液加热型液加热型分液漏斗分液漏斗圆底烧瓶圆底烧瓶2KClO3= 2KCl+3O2MnO2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2气气体体发发生生装装置置分液漏斗分液漏斗圆底烧瓶圆底烧瓶酒精灯酒精灯铁架台铁架台(带带铁圈铁夹铁圈铁夹)石棉网石棉网导管导管双孔双孔塞塞发生装置发生装置净化装置净化装置收集装置收集装置尾气处理装置尾气处理装置浓盐酸浓盐酸二氧化锰二氧化锰发生装置发生装置净化装置净化装置收集装置收集装置尾气处理装置尾
6、气处理装置饱和食饱和食盐水盐水浓硫酸浓硫酸发生装置发生装置净化装置净化装置收集装置收集装置尾气处理装置尾气处理装置发生装置发生装置净化装置净化装置收集装置收集装置尾气处理装置尾气处理装置饱和食饱和食盐水盐水浓硫酸浓硫酸集气瓶集气瓶氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液3.操作步骤操作步骤 1.组装仪器组装仪器,组装顺序组装顺序”先左后右，自下而上先左后右，自下而上“2.检验装置的气密性检验装置的气密性3.装药品装药品,通过分液漏斗向圆底烧瓶中加入适通过分液漏斗向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸，缓缓加热，使反应进行量的浓盐酸，缓缓加热，使反应进行 4.收集氯气，观察现象。收集氯气，观察现象。5.停止制气，妥善处理
7、实验仪器中的残余药品。停止制气，妥善处理实验仪器中的残余药品。 4.实验现象实验现象:有黄绿色的气体产生有黄绿色的气体产生微热法：把导管一端浸入水中，用酒精灯给烧微热法：把导管一端浸入水中，用酒精灯给烧瓶微热，若导管口有气泡冒出，停止加热后导瓶微热，若导管口有气泡冒出，停止加热后导管中形成一段高于液面的水柱，说明装置气密管中形成一段高于液面的水柱，说明装置气密性良好。性良好。 应先撤导管后撤酒精灯。应先撤导管后撤酒精灯。以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为称为“氯碱工业氯碱工业”2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+
8、H2 2+Cl+Cl2 2通电通电反应方程式：反应方程式：5.氯气的工业制取方法氯气的工业制取方法 电解饱和食盐水电解饱和食盐水化学反应的应用化学反应的应用制备程序制备程序前沿展望制备新物质的一般思路制备新物质的一般思路提供能源提供能源制备新物质制备新物质练习练习2、下列实验装置图有那些错误？、下列实验装置图有那些错误？ 长颈漏斗应改成分液漏斗长颈漏斗应改成分液漏斗烧瓶下应垫石棉网烧瓶下应垫石棉网应用酒精灯加热应用酒精灯加热稀盐酸应改为浓盐酸稀盐酸应改为浓盐酸多余多余Cl2应通入应通入NaOH溶液中溶液中3、实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的（、实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的（
9、 ）连接好装置，检查气密性连接好装置，检查气密性缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出在烧瓶中加入二氧化锰粉末在烧瓶中加入二氧化锰粉末往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中A B C D C再见！再见！谢谢光临指导谢谢光临指导!煮煮海海为为盐盐盐场工人在晒盐盐场工人在晒盐海水海水盐田盐田析出粗盐析出粗盐引入引入风吹日晒风吹日晒H2O蒸发蒸发海水晒盐海水晒盐家用消毒液发生器是化学知识在日常生活中的家用消毒液发生器是化学知识在日常生活中的“创创新新
10、”应用。该发生器利用常见的精盐和自来水为反应用。该发生器利用常见的精盐和自来水为反应物，通电时，发生器内电解槽里的极板上产生大应物，通电时，发生器内电解槽里的极板上产生大量气泡。切断电源后所得消毒液具有强烈的杀菌能量气泡。切断电源后所得消毒液具有强烈的杀菌能力，跟发生器直接有关的反应是力，跟发生器直接有关的反应是A2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2BH2Cl2=2HClCCl22NaOH=NaClNaClOH2ODNaClOHCl=NaClHClO动脑时间动脑时间AC【阅读理解【阅读理解】教材49页的“化学前沿分子设计与新物质的合成” 【总结【总结】研究物质的性质、制备物质都是为了更好的
11、利用，本节我们以氯气制备为例探究了新物质的合成，认识了化学反应在新物质制备方面的应用价值。450o4HCl+O2 H2O+2Cl2CuCl2MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl(浓) 2MnCl2+2KCl+ 5Cl2+8H2O2NaCl +2H2O 2NaOH + H2+ Cl2通电通电共同之处：2Cl Cl2-10-2e- 化学方程式化学方程式 物物 质质 催化剂高温、高压2SO3S + O2 SO2 点燃Fe2O3+ 3H2 2Fe +3H2O 高温 你知道在实验室中或工厂里是利用哪你知道在实验室中或工厂里是利用哪些化学反应来制备下表所列的物质的
12、吗？些化学反应来制备下表所列的物质的吗？ 练习：练习： 物物 质质 化学方程式化学方程式 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O3 催化剂高温、高压 2NO+O2 2NO2 催化剂高温、高压 5O24NO+ 6H2O 你知道在实验室中或工厂里是利用哪你知道在实验室中或工厂里是利用哪些化学反应来制备下表所列的物质的吗？些化学反应来制备下表所列的物质的吗？ 练习：练习：3.【阅读理解【阅读理解】教材教材49页的页的“化学前沿化学前沿分分子设计与新物质的合成子设计与新物质的合成”我国人工合成叶绿素结构示意图我国人工合成叶绿素结构示意图性能性能 如如催化剂设计、催化剂设计、 材料
13、设计、材料设计、 药物设计药物设计等等结构结构合成合成“艾滋病病毒蛋白酶抑制剂艾滋病病毒蛋白酶抑制剂”的分子的分子实验室制取氯气应该选用哪一套装置实验室制取氯气应该选用哪一套装置( )ABCC发生装置发生装置 MnO24HCl(浓浓) MnCl22H2OC12 固固固固 加热型加热型固固液加热型液加热型固固固固 不加热型不加热型1、MnO2为难溶于水的黑色粉未为难溶于水的黑色粉未.2、浓盐酸在常温下、浓盐酸在常温下(或变稀或变稀)与二氧化锰不反应。与二氧化锰不反应。3、浓盐酸易挥发。、浓盐酸易挥发。分开几种不同密度分开几种不同密度 ,不同不同种类种类 ,互不相容的液体互不相容的液体.能控制反应
14、物的用量能控制反应物的用量 .用于制备气体的反应容用于制备气体的反应容器器,有圆底和平底之分有圆底和平底之分,加加热时应该垫石棉网热时应该垫石棉网.发生装置发生装置返回返回杂质杂质氯化氢气体氯化氢气体 水蒸汽水蒸汽浓硫酸浓硫酸饱和食盐水饱和食盐水除水蒸汽除水蒸汽除氯化氢除氯化氢气体气体先除哪一先除哪一种种先除氯化氢气体后除水蒸汽先除氯化氢气体后除水蒸汽动脑时间动脑时间氯气是黄绿色有毒的气体氯气是黄绿色有毒的气体,密度比空气大密度比空气大,可溶于水可溶于水,难溶于饱和的食盐水难溶于饱和的食盐水.氯气可以和水可以和氢氧化钠反应氯气可以和水可以和氢氧化钠反应.除氯化除氯化氢气体氢气体 除水除水蒸汽蒸
15、汽 饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸 净化装置净化装置返回返回氯气是黄绿色有毒的气体氯气是黄绿色有毒的气体,密度比空气大密度比空气大,可溶于水可溶于水,难溶于饱和的食盐水难溶于饱和的食盐水.氯气可以和水可以和氢氧化钠反应氯气可以和水可以和氢氧化钠反应.向上排向上排空气法空气法向上排向上排空气法空气法装置密封性不好，而装置密封性不好，而氯气有毒，能污染空氯气有毒，能污染空气，需密闭收集。气，需密闭收集。氯气的密度比空气氯气的密度比空气大，所以气体流向大，所以气体流向是长进短出。是长进短出。 Cl2在饱和食盐水在饱和食盐水中的溶解度小中的溶解度小 收集装置收集装置返回返回排饱和排饱和食盐水食盐水法法氯气是黄绿色有毒的气体氯气是黄绿色有毒的气体,密度比空气大密度比空气大,可溶于水可溶于水,难溶于饱和的食盐水难溶于饱和的食盐水.氯气可以和水可以和氢氧化钠反应氯气可以和水可以和氢氧化钠反应.Cl2+2NaOH NaCl + NaClO+H2O尾气处理装置尾气处理装置返回返回氯气是黄绿色有毒的气体氯气是黄绿色有毒的气体,密度比空气大密度比空气大,可溶于水可溶于水,难溶于饱和的食盐水难溶于饱和的食盐水.氯气可以和水可以和氢氧化钠反应氯气可以和水可以和氢氧化钠反应.
