【课件】氯气的实验室制法课件高一化学鲁科版（2019）必修第一册

《氯气的实验室制法》一、氯气的重要用途氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。氯气的实验室制取资料：1774年舍勒在研究软锰矿（主要成分是MnO2）时，发现当他使软锰矿和浓盐酸混合加热时，产生了一种黄绿色的具有刺激性气味的气体。但在当时并没有氯元素的概念，在燃素说的大环境下，舍勒未能确认这种气体认，暂时称之为“氧化盐酸”。直到了1810年，戴维才证明了“氧化盐酸”一种新的元素形成的单质，他将这种元素命名为chlorine，愿意为绿色，中文译名为氯。舍勒（1742-1786）MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O氯气发现史氯气的发现：1774年，舍勒软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体，未能确认。氯气的确认：1810年，戴维确认氯气的组成，给这种气体起名叫Chlorine，意思是“绿色的”。科学史话氯气的实验室制法二、氯气的实验室制法1反应原理任务1请你从含氯元素物质间的转化关系分析，制取氯气有哪些途径？可以选择哪些含氯试剂？ClClClCl-1

0+1+5Cl20ClOClO+1+5Cl-1+还原剂+氧化剂产物反应物核心元素：Cl物质类别化合价变化小结：常见氧化剂：

O2

F2

Cl2

Br2Fe3+

Cu2+

Ag+

KMnO4

MnO2

KClO3K2Cr2O7

浓H2SO4

HNO3Na2O2

H2O2常见还原剂：K

Ca

Na

MgFe2+

H2

C

SS2-

I-

CO

SO2−3−−在实验室里，氯气可以用浓盐酸与二氧化锰反应来制取制法原理氯气的实验室制法MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+2H2O+Cl2↑

请用双线桥法标出电子的转移,得失以及化合价的升降1.是氧化剂,是还原剂

2.浓盐酸表现出性和性3.氧化剂与还原剂的物质的量之比为MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+2H2O+Cl2↑

请改写成离子方程式注：

1.MnO2为难溶于水的黑色固体

2.稀盐酸与MnO2不反应

3.反应要加热。MnO2+4H++2Cl-==Mn2++Cl2↑+2H2O可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗？实验中需缓慢加热且加热温度不宜过高，为什么？可以用其他氧化剂来代替MnO2吗？不可以，因为稀盐酸的还原性比浓盐酸弱，稀盐酸不能被MnO2氧化得到Cl2。浓盐酸易挥发，故必须缓慢加热且控制温度，避免Cl2中混有大量的HCl杂质，同时以免降低了HCl的利用率。可以，KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等也可作该反应的氧化剂。2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O氯气的实验室制取MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O反应原理氯气的实验室制取新课教授例题讲解课后作业实验室中制取气体装置的设计除杂装置收集装置尾气处理装置发生装置2装置设计初中时，我们学习了实验室制取H2、O2与CO2的方法，请你观察这些装置有什么特点？Zn与H2SO4反应制取H2加热KMnO4制取O2CaCO3与盐酸反应制取CO2问题：以下两套装置可以制取什么气体？此类装置还可以制取哪类气体？制氧气制二氧化碳实验的发生装置气体制取原理（方程式）反应物状态反应条件发生装置图【回忆初中学习过的气体实验室制法，根据下表的要求进行梳理】CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O固体+液体2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑Δ固体+固体固体+液体不加热加热不加热O2O22H2O2=====

2H2O+O2↑MnO2实验室制取气体的反应装置，应该根据反应物的状态和条件来决定根据实验室制取氯气的原理，应该选用上面哪个装置呢？2装置设计任务3请你设计实验室制取干燥、纯净的氯气（以MnO2和浓盐酸为原料）的装置。分液漏斗普通漏斗长颈漏斗√实验的发生装置MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O固+液气分液漏斗和圆底烧瓶中分别加入什么试剂？分液漏斗中加入浓盐酸，圆底烧瓶中加入二氧化锰固体圆底烧瓶发生装置收集装置反应物：MnO2

(s)、浓盐酸(aq)反应条件：加热固液加热产物：Cl2性质：ρ氯气＞ρ空气

溶于水与水反应向上排空气法制备气体实验的收集装置MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O1.Cl2密度比空气大2.Cl2难溶于饱和食盐水饱和食盐水对于气体的收集常采用排空气法和排水法向上排空气法［讨论］若你的周围不幸发生氯气泄漏事故，你该怎样处理？防毒的方法与途径：

用碱液吸收

实验室制Cl2时,尾气中的Cl2应怎样处理?NaOH溶液Ca(OH)2溶液实验的尾气处理装置用NaOH进行吸收Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2有毒，会污染空气实验室制氯气是否需要进行尾气吸收？如果需要，那该用什么吸收氯气呢？按照这种方法得到的氯气会有什么杂质呢？实验的除杂装置MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O易挥发

(HCl、水蒸气）饱和食盐水浓硫酸后→→Cl2（HCl、H2O）小结：除杂试剂、连接顺序饱和食盐水浓硫酸已知：氯气能溶于水，常温常压下，氯气在水中的溶解度约为1:

2（1

L

水溶解2

L

Cl2）；某实验测得，氯气在饱和食盐水中的溶解度约为1:

1（1

L

NaCl饱和溶液溶解1

L

Cl2）。①②任务4请观察以下制取装置，思考：湿润的KI淀粉试纸变蓝：Cl2+2KI

2KCl+I2如何确定氯气已经收集满？吸收多余的氯气，防止污染环境：Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO

+

H2O2.

NaOH溶液的作用是什么？MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O氯气的实验室制取发生装置除杂装置收集装置尾气处理装置3、除杂和干燥：饱和食盐水、浓硫酸4、收集：向上排空气法或排饱和食盐水5、尾气处理：用用氢氧化钠溶液吸收实验录像【本页为视频播放，共2:30】思考·交流1、实验室制取Cl2时为何不用Ca(OH)2溶液来吸收尾气？Ca(OH)2在水中的溶解度小，不能将Cl2吸收完全。2、饱和食盐水、浓H2SO4和NaOH的作用？饱和食盐水——除去HCl浓H2SO4——除去水蒸气NaOH——除去多余的Cl2，防止污染空气3、怎明证明Cl2已经收集满了呢？①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的瓶口，若观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；Cl2+2KI==2KCl+I2②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，若观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满；Cl2+H2O==HCl+HClO4、采用什么方法来收集Cl2呢？向上排空气法或排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小)发生装置除杂装置(如需要)收集装置尾气处理装置(如需要)反应物状态、反应条件气体及所含杂质的性质气体的密度、气体在水中溶解性、是否与水反应等气体的性质选择和组装实验室制取气体的装置时，应该考虑装置的选取依据和连接顺序。小试牛刀实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是①连接好装置，检查装置气密性②缓缓加热，使气体均匀逸出③在烧瓶中加入二氧化锰粉末④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中A.①②③④⑤B.④③①②⑤C.①③④②⑤D.①③②④⑤连好装置，检查装置气密性加入MnO2加入浓盐酸开始反应收集气体C小试牛刀某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。请指出其中的错误。三、小结氯气的实验室制法反应原理：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O发生装置：固+液

气△除杂装置：饱和食盐水除HCl，浓硫酸除水蒸气收集装置：向上排空气法、排饱和食盐水法尾气处理：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H