专题3 第一单元 第1课时 氯气的制备与性质-【导与练】2023-2024学年高中化学必修第一册同步全程学习全书word（新教材，苏教版）

课程标准内容 学科核心素养 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠及其重要化合物的主要性质,了解这些物质在生产、生活中的应用。 3.结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 4.了解氧化还原反应的本质是电子的转移,知道常见的氧化剂和还原剂。 5.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。 1.宏观辨识与微观探析:通过从原子结构的角度认识氯元素、钠元素的性质;根据钠和水反应的实验现象辨识钠和水反应的实质;通过从物质类别、元素化合价的角度认识氧化钠与过氧化钠的性质,通过学习Na2CO3、NaHCO3的性质,氯水的成分等,培养学生宏观辨识与微观探析素养。 2.证据推理与模型认知:通过书写离子方程式并能进行正误判断及一些常见离子能否大量共存的判断方法,建立离子方程式书写的模型。通过氧化还原反应概念的学习,构建氧化还原反应的认知模型,培养学生证据推理与模型认知素养。 3.科学探究与创新意识:通过设计钠性质的实验、过氧化钠与水的实验、氯水的性质实验、氯气的制备实验等,培养学生科学探究与创新意识素养。 4.科学态度与社会责任:通过含氯化合物在生产中的应用和对生态环境的影响;通过解决生活、生产过程中一些常见离子大量共存问题,增强将化学知识用于解决生产、生活和环境中问题的意识;结合真实情境中的应用实例,了解海洋化学资源的综合利用,培养学生科学态度与社会责任素养。 第一单元　氯气及氯的化合物 第1课时　氯气的制备与性质 1.通过结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,能列举、描述、辨识氯气及氯的化合物的重要的物理和化学性质及实验现象;能用化学方程式正确表示典型物质的主要化学性质。 2.通过结合实例认识非金属及其化合物的多样性,能根据物质的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题。 学习任务一　氯气的发现与制备 1.氯气的实验室制法 (1)反应原理。 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 (2)实验装置。 ①气体发生装置类型:固+液气。 ②发生装置所用玻璃仪器:分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。 (3)收集方法。 ①向上排空气法(氯气密度大于空气)。 ②排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。 (4)验满方法。 观察到B中充满黄绿色气体,则证明已集满。 (5)尾气处理。 烧杯C中盛放的液体是NaOH溶液,该液体的作用是吸收多余的氯气,防止污染环境。 2.氯气的工业制法 (1)制备原理:反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 (2)电解饱和食盐水实验。 ①实验装置。 ②实验现象。 a.接通电源,片刻后,U形管两端电极上都有气泡产生,并且不断增多。 b.通电一段时间,然后用小试管套住a管,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,发出轻微的爆鸣声,说明产生的气体是氢气。 c.取一支小试管,用向上排空气法收集从b管导出的气体,气体呈黄绿色。 d.关闭电源,打开U形管两端的橡皮塞,分别向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液,U形管右端无变化,左端溶液变红。 ③反应产物。 a.石墨棒上产生氯气。 b.铁棒上产生氢气和氢氧化钠。 (3)氯碱工业:以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业称为氯碱工业。 含有4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,能生成1 mol Cl2吗? 提示:不能,因为随着反应的进行,盐酸的浓度变小,MnO2与稀盐酸不反应,故生成的Cl2的物质的量小于1 mol。 判断正误。 1.可以采用排水法收集氯气。(　×　) 2.制取氯气时必须使用浓盐酸。(　√　) 3.收集氯气采用向下排空气法。(　×　) 4.实验中可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液作尾气吸收剂。(　×　) 1774年舍勒在研究软锰矿时,将软锰矿与浓盐酸混合并加热产生了一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体,舍勒的这个无意发现正是后人在实验室制取少量氯气的方法;19世纪,科学家发明了电解饱和食盐水制取氯气的方法,原理为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 探究　氯气的制备方法 问题1:用浓盐酸和MnO2共热制取Cl2中有哪些杂质气体?如何除去? 提示:浓盐酸具有挥发性,故Cl2中会含有HCl、水蒸气,可用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸吸收水蒸气。 问题2:实验发现MnO2过量,待充分反应后,溶液中仍有HCl剩余