2.2.2氯气的实验室制法及氯离子的检验 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦氯气的实验室制法及氯离子的检验，以舍勒发现氯气的历史导入，系统梳理反应原理、装置设计（发生、净化、收集、尾气处理）、拓展应用及氯离子检验流程，构建“历史引入→原理分析→装置实践→生活联系”的学习支架。 其亮点在于融合科学态度与责任（如舍勒研究精神、生活中洁厕灵与84消毒液混合危险案例）、科学思维（“思考交流”分析浓盐酸作用及加热控制）和科学探究与实践（“二意识三原理四过程”总结制备实验逻辑）。通过价类二维图整合氯及其化合物转化，课堂练习针对性强，助力学生构建系统知识网络，教师可直接用于教学，提升效率。

年 级：高一 学 科：化学（人教版） 主讲人：lrp 学 校：四川省华蓥中学 课时 2.2.2氯气的实验室制法及氯离子的检验 第二节 氯及其化合物 【学习目标】 1.了解氯气的发现史，学习科学家的研究精神及勤于钻研、严谨求实的科学态度。 2、通过设计氯气的实验室制备方案，让学生了解氯气制取的设计思路和实验操作方法，掌握实验室制取Cl2的原理和实验装置。 3、掌握Cl－的检验方法。 新课导入 科学史话 氯气的发现者与命名者 18世纪，人们致力于采矿事业， 瑞典化学家舍勒也把精力放在了软锰矿（主要成分是MnO2）的研究上。 1774年的舍勒把软锰矿粉末(主要成分是MnO2)和浓盐酸混合加热时，惊奇的看到一种黄绿色的气体冒出。这种呛人的气体不但能使染料褪色，还有许多奇特的性质。 直到1807年，英国化学家戴维对这种气体进行了细致的研究，并于1810年11月在英国皇家学会上正式定名确认上述黄绿色气体是由一种新元素组成，英文定名为“Chlorine”，希腊文的意思是“绿色的”。 舍勒发现氯气的方法至今仍是实验室制取氯气的主要方法之一。 一、氯气的实验室制法 1、反应原理：在实验室里，常用浓盐酸与二氧化锰来制取氯气，反应方程式为： 。离子方程式为： 。 氧化剂： ； 浓盐酸的作用： ； 氧化剂和还原剂个数之比： 。 MnO2＋4HCl(浓)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O △ MnO2＋4H＋＋2Cl－==== Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O △ MnO2 表现还原性，又表现酸性 1∶2 【思考交流】可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗？ 【思考交流】实验中需缓慢加热且加热温度不宜过高，为什么？ 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。 2、实验装置实验室制取气体的完整装置，包括：发生装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置（1）、气体的发生装置：根据反应物的状态和反应条件选择发生装置①气体发生装置类型：固体＋液体 气体②发生装置所用仪器的名称： 。③)实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶 分液漏斗、圆底烧瓶 （2）、气体的净化装置： 气体净化装置的设计必须同时考虑杂质主要成分、性质，以便选择适当的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的 和 ，同时注意除杂的先后顺序：先除 ，再除 .①除去Cl2中少量的HCl气体： .②除去Cl2中少量的水蒸气：常用 ，也可用干燥的 ，装置如图所示. HCl气体 水蒸气 饱和食盐水 HCl气体 水蒸气 浓H2SO4 CaCl2 （3）、气体的收集装置： 选用收集方法的主要依据是气体的 和 。因为氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用 。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排 收集Cl2（4）、尾气处理装置： 尾气处理装置的选择，既要保证 ，又要 的发生氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置①导气管要伸入液面以下②氢氧化钠溶液的作用： ，方程式为： . 密度 水溶性 向上排空气法 饱和食盐水法 尾气不污染环境 防止倒吸现象 吸收过量的氯气，防止污染环境 Cl2＋2OH－==Cl－＋ClO－＋H2O 3、验满方法(1)观察法：氯气是黄绿色气体(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满.原理为Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝。(3)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满 饱和食盐水 4、对实验的深度理解①原理：实验室制氯气，常用氧化其Cl－的方法来制取，选择的氧化剂的氧化能力应该比氯气 ，常常可以选择MnO2、KMnO4、KClO3等氧化性很强的物质。②【实验步骤】A、仪器的安装：顺序——由下而上，从左到右 ；B、检查装置气密性；C、添加药品：顺序——先固后液，先下后上 ； D、缓缓加热：因为浓盐酸具有强烈的挥发性； E、结束实验：③对实验条件的理解：必须用 ，MnO2与稀盐酸不反应，且随着反应的进行，盐酸浓度变小，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后的溶液为盐酸和MnCl2的混合液；必须 ，MnO2与浓盐酸在常温下几乎不反应。④Cl2有毒，必须有 ，常用吸收剂为 ，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中 . 更强 浓盐酸 加热 尾气吸收装置 NaOH溶液 Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全 用KMnO4、KClO3、NaClO、等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如： ①2KMnO4＋16HCl(浓)==2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O ②KClO3＋6HCl(浓)==KCl＋3Cl2↑＋3H2O ③NaClO＋2HCl==NaCl＋Cl2↑＋H2O 【拓展应用】可以用其他氧化剂来代替MnO2吗？ 【联系生活】洁厕灵的主要成分含盐酸，84消毒液的主要成分是NaClO，两者混合在一起会发生反应③，生成氯气，危险！ 【知识拓展】制备实验的二意识、三原理、四过程 二意识：安全意识与环保意识 三原理：反应原理、装置原理、操作原理 四过程：气体发生过程、净化过程、收集过程、尾气处理过程 【实验演示】实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气 制备装置： 根据反应物状态及反应条件选择 除杂装置： 根据气体及杂质性质选择 收集或性质探究装置： 根据气体密度、在水中溶解性及是否与水反应选择 尾气吸收装置： 根据气体性质选择，防污染环境，防倒吸 【模型建构】实验室中制取气体装置的连接顺序及选择装置的原则 含氯物质转化关系图 认识氯及其化合物的转化关系 认识氯及其化合物的转化关系 氯及其化合物价类二维图 【课堂练习1】1．实验室里利用MnO2和浓盐酸制备Cl2。下列做法不正确的是(　　) A．用①作气体发生装置 B．用②加入生石灰干燥氯气 C．用③收集氯气 D．用④中的NaOH溶液吸收尾气 B 2．欲用如图所示装置制备干燥的氯气，下列相关说法正确的是(　　) A．烧瓶内装入的固体是MnO2B．按气流方向，装置的连接顺序是aedcbgfcbhC．装置乙可干燥氯气，防止装置戊中水蒸气进入集气瓶D．可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气 C 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 4、下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是(　　) A．将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质B．实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HClD．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集 5、实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气(　　)A．①比②多 B．②比①多 C．一样多 D．无法比较 D B 二、氯离子的检验 阅读教材50页，“化学与职业”栏目，了解水质检员的工作，并提出问题，在实验室里面我们怎么检验水中的氯离子？ 实验2-9在3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，填写下表： ①稀盐酸 ②NaCl溶液 ③Na2CO3溶液 实验现象 滴入几滴AgNO3溶液 实验现象 再加入少量稀硝酸 解释或相关化学方程式 解释或相关化学方程式 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 HCl＋AgNO3==AgCl↓＋HNO3 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 NaCl＋AgNO3==AgCl↓＋NaNO3 有白色沉淀生成 沉淀溶解，有气泡产生 Na2CO3＋2AgNO3==Ag2CO3↓＋2NaNO3 Ag2CO3＋2HNO3==CO2↑＋H2O＋2AgNO3 方法总结：氯离子的检验方法：氯离子(Cl－)的检验方法(1)选用试剂： .(2)实验原理： .(3)实验现象： .(4)操作过程及现象：取少量待测液于试管中，加入AgNO3溶液，再加稀硝酸，若有白色沉淀产生，证明溶液中含有Cl－. AgNO3溶液、稀HNO3 Ag＋＋Cl－==AgCl↓ 产生白色沉淀 【课堂练习2】1、检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl－)，正确的操作是(　　)A．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生B．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，加入盐酸，沉淀不消失C．向未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生D．向未知溶液中加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 C 2、在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有(　　)A．Cl－、SO42－ B．Cl－、NO3－ C．Cl－、CO32－ D．Cl－、OH－ C 3、为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素，选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是(　　)①滴加AgNO3溶液　②加水溶解　③过滤，取滤液　④与二氧化锰混合加热　⑤加稀HNO3　⑥与浓盐酸反应 ⑦与NaOH溶液混合加热　⑧用淀粉－KI试纸A．⑥⑦①⑤　　　 B．⑥⑧ C．②①⑤ D．④②③①⑤4．有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液，为鉴别它们取四支试管，每支试管分别装入上述一种溶液，再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液，下列叙述错误的是(　　)A．若有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液B．全部没有明显现象时，则后加入的是NH4NO3C．一支试管出现气泡，两支试管出现沉淀时，则后加入的是盐酸D．若只有两支试管出现沉淀，其余两支试管无明显现象时，则后加入的是BaCl2溶液 D C 【课后作业】 【知识拓展】