2.2.1氯气的实验室制备 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册
2025-10-29
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普通
摘要:
该高中化学课件以氧化还原反应原理为导入,系统呈现氯气的实验室制法,通过“制备原理→发生装置→除杂→收集→尾气处理”的学习支架,衔接气体制备通用思路,帮助学生构建从理论到实践的完整知识体系。
其亮点在于融合科学思维与科学探究,如分析盐酸酸性与还原性的双重性质培养微观符号结合的思维,依据反应物状态和条件选择装置及除杂顺序训练科学探究的严谨性。学生能提升实验操作与问题解决能力,教师可借此落实核心素养,提高教学效率。
内容正文:
氧化还原反应的应用
氯气的制备实验
1
01
实验目标
1.认识氯气的实验室制法,掌握核心反应原理与完整操作流程
2.了解气体制备实验的一般设计思路,涵盖装置选择、除杂、收集及尾气处理环节
2
一、核心反应(MnO₂与浓盐酸)
二、盐酸的双重性质
• 酸性:反应生成MnCl₂,体现酸的通性(生成盐)
• 还原性:部分Cl⁻被氧化为Cl₂(化合价从-1升至0),体现还原性
01
制备原理
MnO₂ + 4HCl(浓)=== MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H2O
3
一、选择依据
看反应物状态(固液混合/固固混合/液液混合)
看反应条件(是否需要加热)
二、三种常见气体发生装置对比
02
发生装置选择
装置类型 适用情况 关键特点
固固加热型 固体+固体反应,需加热 试管口略向下倾斜(防止冷凝水倒流)
固液不加热型 固体+液体反应,无需加热 液体放分液漏斗,可控制反应速率
固液加热型 固体+液体反应,需加热 圆底烧瓶盛放固体,需搭配酒精灯
4
固液加热型(MnO₂为固体,浓盐酸为液体,反应需加热)
02
氯气对应装置
5
一、除杂顺序
先除HCl,再除水蒸气(避免除HCl时带入新的水杂质)
二、除杂试剂与对应装置
• 除去HCl:饱和食盐水
• 除去水蒸气:可选浓硫酸或无水CaCl2
03
除杂装置与操作
6
一、收集方法
1.向上排空气法:因Cl2密度大于空气
2.排饱和食盐水法:因Cl2在饱和食盐水中溶解度极低
04
收集装置与验满
7
二、验满方法
1.将湿润的淀粉-KI试纸靠近集气瓶口,试纸变蓝(原理:Cl2氧化I⁻生成I2,I2遇淀粉变蓝)
2.将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口,试纸先变红后褪色(原理:Cl2与水反应生成HCl显酸性,生成HClO具有漂白性)
04
收集装置与验满
8
05
尾气吸收
一、吸收原因
Cl2有毒,直接排放会污染空气,需进行尾气处理
二、常用试剂
NaOH溶液(氢氧化钠溶液)
三、反应原理
Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
9
01
其他制备方法
1.16HCl(浓)+ 2KMnO4 = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
2.6HCl(浓)+ KClO3= KCl + 3Cl2↑ + 3H2O
工业制氯气(氯碱工业)
一、核心反应
• 化学方程式:2NaCl + 2H2O ===2NaOH + H2↑ + Cl2↑
电解
10
典型例题
实验室中常用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气。某化学兴趣小组为制取较为纯净、干燥的氯气,设计了如图实验装置。
请回答下列问题:
(1)实验室制取Cl2的化学方程式为 。
(2)A中盛放的是 ,其作用为 。
(3)B中盛放的是 ,其作用为 。
(4)D中盛放的是 ,其作用为 。
MnO2 + 4HCl(浓)=== MnCl₂ + Cl2↑ + 2H2O
饱和食盐水 除去气体中的HCl杂质
浓硫酸或无水CaCl2 除去气体中的水蒸气
NaOH溶液 处理未收集的多余Cl2
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总结
一、核心逻辑
“原理→装置→除杂→收集→尾气处理”的气体制备通用思路,可迁移应用于其他气体制备实验
二、关键难点
• 盐酸在反应中的双重性质(酸性与还原性)
• 除杂的先后顺序(先除HCl后除水)
• Cl2的验满方法(两种试纸的不同现象)与尾气处理(NaOH溶液的选择)
三、易错点
区分实验室制法(MnO2+浓盐酸加热等)与工业制法(电解饱和食盐水),注意反应条件的差异(加热/不加热、电解)
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