第2节 第2课时 氯气的实验室制法（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

第二节 氯及其化合物 课时2 氯气的实验室制法 人教版2019必修第一册 第二章 海水中的重要元素 ——钠和氯 素养目标 宏观辨识与微观探析： 根据实验现象辨识氯及其化合物之间的相互转化，并能运用化学符号进行表征。 证据推理与模型认知： 通过对氯原子的检验掌握常见离子的检验方法，形成能基于物质组成提出可能假设，通过分析加以证实的证据推理与模型认知。 科学探究与创新意识： 理解实验室中气体的制备装置的选择原则，形成从问题出发、依据探究目的设计探究方案，并通过化学实验进行实验探究的化学核心素养。 教学目标 本节重点 氯气的实验室制法、氯离子的检验。 本节难点 制取气体装置的选择、离子的检验方法。 1．掌握氯气的实验室制法、用途。 2．了解Cl-的检验方法 新课导入 请你说说！ 你知道洁厕灵和84消毒液能混合使用吗？ 2HCl＋ NaClO = NaCl＋H2O＋ Cl2↑ 观看 氯气的实验室制法 壹 氯离子的检验 贰 知识导航 课堂思考 请你预测! 从物质组成和氧化还原反应角度分析， 预测Cl2 如何制备呢？ -1 0 +1 +5 +3 +7 +4 单质 氧化物 酸 盐 HClO HCl HClO2 HClO3 HClO4（高氯酸） Cl2 与H2O反应 KClO3 NaClO NaClO2 氧化还原反应 2HCl＋ NaClO = NaCl＋H2O＋ Cl2↑ 01 氯气的实验室制法 一、氯气的实验室制法 课堂探究 舍勒（1742-1786） 重点理解 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。这种气体就是氯气。 现在这种方法仍然是实验室制取氯气的重要方法之一 加热 Cl2 软锰矿(MnO2) 浓盐酸(HCl) MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O △ 8 课堂探究 一、氯气的实验室制法 重点理解 探究学习 1. 反应原理 失2e－ 得2e－ MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 ＋Cl2 ＋ 2H2O NaClO＋2HCl(浓) = NaCl＋H2O＋ Cl2↑ 失e－ 得e－ 浓盐酸的作用：还原性、酸性、只能用浓盐酸 请你分析这两个反应中，两种药品的作用。 MnO2可用 KMnO4、KClO3、NaClO 等强氧化剂代替 典例精讲 【例1】请写出使用下述氧化剂与浓盐酸进行氯气制备的化学方程式 KMnO4、KClO3、NaClO、K2Cr2O7 2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O NaClO ＋ 2HCl(浓) = NaCl＋H2O＋ Cl2↑ K2Cr2O7 + 14HCl(浓) = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O KClO3 + 6HCl (浓) = KCl+3Cl2 ↑ + 3H2O MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O △ 强氧化剂 ①反应物要用浓盐酸； ②此反应必须加热。 10 课堂思考 请你思考！ 氯气的制法中，随着反应进行， 盐酸当稀到一定程度能否还与足量MnO2反应？ 随着反应进行，浓盐酸变稀，盐酸当稀到一定程度不再与足量MnO2反应 ①足量 146g ②87g 足量 ①、②哪种情况产Cl2更多? ②产Cl2更多 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O △ 11 方法指导 实验室中制取气体装置的设计 12 请你回忆！ 回顾初中所学的氧气、二氧化碳等气体的实验室制取方法， 将相关内容填入下表。 课堂思考 气体 制取原理（方程式） 反应物状态 反应 条件 装置图 O2 CO2 2KClO3 2KCl + 3O2↑ 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2H2O2 2H2O + O2↑ CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+H2O 固体+固体 固体+液体 固体+液体 加热 不加热 不加热 请你思考！ 氯气的制备装置和它们一样吗？如果一样，属于哪一种？ 如果不一样，请类比归纳氯气的制备装置。 课堂思考 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O △ MnO2是黑色难溶于水的固体 液体 反应装置 √ 　　 课堂探究 一、氯气的实验室制法 重点理解 探究学习 2. 反应装置 ①发生装置 固体与液体加热制气体 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O △ 石棉网 圆底烧瓶 分液漏斗 课堂探究 一、氯气的实验室制法 重点理解 探究学习 2. 反应装置 ②收集装置 查阅资料：密度比空气大，Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水 ①排水法 ②向上排空气法 ③向下排空气法 ④饱和食盐水 √ 　　 √ 　　 课堂探究 一、氯气的实验室制法 重点理解 探究学习 2. 反应装置 17 课堂思考 请你观察！ 应用上述装置（如右图）能否收集到纯净干燥的氯气？如果不能，杂质是什么?如何除去杂质？ 不能。浓盐酸会挥发，且含有水蒸气 杂质HCl气体和水蒸气。 Cl2（HCl、 H2O） 饱和食盐水 浓硫酸 课堂探究 一、氯气的实验室制法 探究学习 重点理解 2. 反应装置 ③除杂装置 √ Cl2（HCl、 H2O） 饱和食盐水 浓硫酸 课堂思考 请你观察！ 请观察下面装置，NaOH溶液的作用是什么？ 吸收多余的氯气，防止污染环境： Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 氯气有毒 尾气处理装置 课堂探究 一、氯气的实验室制法 重点理解 2. 反应装置 探究学习 ④尾气处理装置 √ √ 氯气有毒 Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 课堂探究 一、氯气的实验室制法 重点理解 探究学习 3.实验室制氯气的改进装置 除HCl杂质 干燥Cl2 收集 气体 吸收多余的氯气 课堂探究 一、氯气的实验室制法 重点理解 方法总结 实验目的 实验室制取纯净干燥的氯气 反应原理 核心元素→类别、化合价变化→试剂选择 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 装置设计 发生→除杂(如需要)→收集→尾气处理(如需要) 操作事项 药品加入的顺序，化学反应条件的控制等 △ 典例精讲 C 【例2】实验室利用如图所示的装置制备干燥、纯净的氯气。下列有关叙述不正确的是(　　) A．本实验操作顺序为检验装置气密性→添加固体药品→添加液体药品→加热 B．装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸 C．氯气密度比空气大，故装置Ⅳ中短导管进气，长导管出气 D．装置Ⅴ中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 典例精讲 【例3】已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并做它与金属反应的实验。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(　　) A．②处 B．①和②处 C．②和③处 D．②③④处 D 02 氯离子的检验 课堂探究 观察记忆 二、氯离子的检验 探究学习 [实验2-9] 在三支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。再分别加入少量稀硝酸，观察现象。   实验现象 离子方程式或解释 加入AgNO3 溶液 加入稀硝酸 稀盐酸 ____________ ____________ NaCl 溶液 ____________ ____________ _____________________ Na2CO3 溶液 ____________ ____________ 课堂探究 二、氯离子的检验 实验探究 产生白色沉淀 沉淀不溶解 产生白色沉淀 沉淀不溶解 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 产生白色沉淀 沉淀溶解， 有气泡产生 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ 课堂探究 二、氯离子的检验 重点理解 探究学习 1. 氯离子检验的一般步骤 样品　　　　 酸化液　　　　　　 白色沉淀 稀硝酸 AgNO3溶液 样品　　　　　 白色沉淀　　　　沉淀不溶解 稀硝酸 AgNO3溶液 2.氯离子检验的答题模板 取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀则被检测液中含有Cl－，若无白色沉淀则无Cl－。 典例精讲 D 【例3】能证明某溶液中含有NaCl的是(　　) A．焰色试验是黄色 B．溶液有咸味 C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀 D．焰色试验是黄色，同时又能与稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀 30 课堂小结 31 随堂演练 1．某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是 A．图Ⅰ：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完 B．图Ⅱ：只证明新制氯水具有酸性 C．图Ⅲ：产生了棕黄色的雾 D．图Ⅳ：湿润的有色布条褪色 D 32 随堂演练 D 33 随堂演练 C 34 演示完毕 感谢聆听 https://www.zxxk.com/user/13354804 Lavf58.30.100 Lavf58.30.100 2，下列检验Cl－的方法正确的是(　　) A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－ B．在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－ C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不再消失，说明溶液中有Cl－ D．在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－ 3，向下列溶液：①氯水　②氯酸钾　③氯化钠　④四氯化碳中分别加AgNO3溶液和稀HNO3，能生成白色沉淀的是(　　) A．①②　　　　　 B．②③ C．①③ D．②④ $$