3.1 氯气的发现与制备（教学设计）-高一化学必修一同步教学（苏教版2019）

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 课时1 氯气的发现与制备 教学目标：1．了解氯气的认识历史。 2．正确判断电解饱和食盐水的产物及其检验。 3．掌握氯气的实验室制备的原理。 教学重点：1．正确判断电解饱和食盐水的产物及其检验。 2．掌握氯气的实验室制备的原理。 教学难点：氯气实验室制备的实验条件、收集方法、检验方法及尾气处理。 教学器材：多媒体及展台 教学方法：讲授法、实验演示法、讨论法 教学过程： 回顾旧知 1．用石灰石和稀盐酸制取CO2的装置类型是：固＋ → 气体。 2．实验室收集CO2用向 排空气法，原因是CO2的密度比空气 。 3．除去CO2中少量的HCl和水蒸气，可将CO2依次通过盛有 和 的洗气瓶。 在美国的唆使下，日本和南海诸国与我国无理争夺海洋中的一些岛礁，其实质就是想霸占我国的海洋资源。海水中由于含有氯化钠而带有咸味，除了含有氯化钠以外，海水中还含有许多的其他物质或元素。海洋是一个大的宝藏库，等待着人们去开发。本专题我们就来学习从海水中获得的化学物质。 一、海水中的化学物质 1．元素种类：海水中含有80多种元素。 2．海水中的物质：除水外主要是各种盐类物质。 （1）氯化物：主要为氯化钠，其次为氯化镁、氯化钙、氯化钾等。 （2）溴元素（如溴化钠）：被称为“海洋元素”，原因是：99%以上的溴蕴藏在海水中。 （3）碘元素（如碘化钾）：主要存在于海生生物中，含量丰富。 二、氯气的工业制法 1．生产原理：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 2．电解饱和食盐水的产物： （1）与电源正极相连的石墨棒：生成的是氯气。 （2）与电源负极相连的铁棒：生成的是氢气和氢氧化钠。 3．检验生成的产物： （1）检验氯气的生成：①看颜色，生成黄绿色的气体说明其产物是氯气；②可以用湿的淀粉碘化钾试纸置于管口，如果看到试纸变蓝，说明生成了氯气，这是因为发生了Cl2 + 2KI == I2 + 2KCl，生成的碘单质遇到淀粉会变蓝色。 （2）检验氢气的生成：收集生成的气体，并移近明火，完成爆鸣实验检验氢气的生成 。 （3）检验氢氧化钠的生成：在铁棒附近的溶液中滴加几滴酚酞指示剂，如果变红说明在反应中生成了碱，也就是生成了氢氧化钠。 4．除去多余的氢气的方法：将多余氯气通入到NaOH溶液中，即可吸收多余的氯气。 三、氯气的实验室制法 1．学习气体实验室制法的一般方法： 氯气是我们进入高中所制备的第一种气体，在高中阶段我们会学习多种气体的实验室制法，在学习气体实验室制备时，一般可以从反应原理、实验装置、气体净化、气体收集及尾气处理等角度来学习气体的实验室制法。 2．氯气制备的反应原理 应用二氧化锰在加热条件下氧化氯化氢气体而获得氯气。 MnO2 + 4HCl（浓）MnCl2 + Cl2↑+2H2O 注意：二氧化锰只能在加热条件下与浓盐酸发生反应，而不加热不反应、不与稀盐酸反应。 3．实验装置 实验装置包括了实验中的气体发生装置、气体净化装置、气体的收集装置和尾气的吸收装置。 其中：A装置为气体的发生装置，其作用是制备氯气； B装置是收集气体的装置，是用的向上排空气法，因为氯气是一种密度大于空气的气体；除了本图所用的向上排空气法收集氯气，之外还可以使用排饱和食盐水法收集氯气。 C装置为尾气吸收装置，应用了氢氧化钠试剂吸收多余的氯气。 4．气体的净化（除杂）：由于氯化氢具有挥发性，在加热反应的过程中，有少量未反应而蒸出的氯化氢，可以用饱和氯化钠溶液去除氯气中混有的氢化氢。用饱和食盐水不仅除去了混有的氯化氢，同时还降低了氯气的溶解度，从而减少了氯气因溶解而造成的损失。 5．气体的干燥：因氯气是一种酸性气体，所以一般可以选择酸性干燥剂进行干燥。通常选用浓硫酸。 6．气体的收集方法：（1）因为氯气的密度大于空气，可以用向上排空气法收集氯气；（2）由于氯气在饱和食盐水中的溶解度很小，所以可以用排饱和食盐水的方法收集氯气。 7．验满：收集气体时，怎样判断氯气已收集满集气瓶呢？（1）通过观察颜色，黄绿色气体充满集气瓶，说明氯气已收集满。（2）用温润的淀粉碘化钾置于瓶口，如果变蓝，说明生成的是氯气。 8．尾气的处理：除空气成分以外的其他气体进入空气都称为污染性气体。在氯气制备中，多余的氯气不能排入到空气中，所以可用氢氧化钠溶液除去多余的氯气。 比如，制取并收集Cl2常用如下装置，请说出图中各个部分的作用。 上述实验室制备Cl2的装置中，A为气体发生装置，B、C为气体净化装置，D为气