第二章第二节 氯气制备 2025-2026学年 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

该高中化学学历案围绕氯气的实验室制备及气体制备一般方法、氯水成分与性质分析展开，设置三个学习任务，通过价类图引导转化分析、装置对比与练习构建气体制备模型，结合平衡原理探究氯水成分。 资料以科学思维与科学探究为核心，通过价类图辅助氯元素转化分析，对比不同氯气制备装置培养观察与归纳能力，结合高考真题练习强化气体制备模型应用，引导学生从实验原理到性质探究自主建构知识，教师通过问题链与方法归纳提升学生解决实际问题的能力。

复习课-一氯气的制备 【学习目标】 1、掌握氯气的实验室制法，包括原理、试剂、仪器等并推广到实验室气体制备的一般研究方法。 2.能从化学平衡的角度对氯水的成分进行分析，理解氯水的成分及性质。 【学习重点】通过氯气制备实验掌握一般气体制备实验方法。 【学习难点】化学实验模型的建立。 教学过程 任务一回顾实验室制备氯气 请结合氯的二维价类图思考 1.含有不同价态氯元素的物质之间的转化，要通过什么反应实现？ 2.从氯元素的价态出发，从在氧化性还原性的角度，分析通过什么反应可以制得氯气？ 氯元素化合价 +7 C2O,→HCl1O4→NaC1O4 +5 -KC1O +4 C102 +3 NaClO2 ) HC1ONaClo 0 4C2 HC KCl 物质类别 氨化物 单质氧化物酸 盐 实验室常见的氯气制备方法： 2KMnO+16HCI 2KCl+2MnCl,+5Cl,+8H,O KCIO,+6HCI()=KC1+3C1,+3H,O MnO,4HCI )MnC1,+Cl,+2H,O 请你思考氯气的制备中每部分的作用各是什么？ 浓盐酸 MnO. 饱和 浓 食盐 水“ 酸 州 发生装置 净化装置 收集装置尾气吸收装置 请同学们对比一下，两个装置图不一样的地方，看看谁找的最快。 急浓盐酸 MnO, 浓流酸 NaOH 民子水 溶液 除HCI 除HO 吸收多 余气 发生装置 净化装置 收集装置尾气吸收装置 【练习1】 实验室制取干燥C2时，净化与收集C2所需装置的接口连接顺序 为 .b c 浓H2SO4 饱和 NaOH 食盐水 请你想一想：饱和食盐水和浓硫酸的装置是否可以互换位置？ 现在请你结合氯气的制备实验，说出一般气体制备应该分为几部分？ 发生 净化 干燥 收集 吸收 装置 装置 装置 装置 装置 反应物 气体 据气体 气体 据气体 状态及 及杂 的性质 水溶 的性质 反应条 质的 选择干 性及 选择吸 件 性质 燥剂 密度 收剂 任务二探究实验室气体的制备方法。 气体 制备原理 H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnO4十H2↑ 2KCIO MnOz 2KC1++302 t 2Na202+2H2O=4NaOH+O2 t 02 2H202Mo2H20+O2t 2KMnOAK2MnO+MnO2+02t CO2 CaCO,+2HCI CaCl,+CO,t+H,O MnO2+4HCI(浓)△MnCL2+CL2↑+2HO Cl 2KMnO+16HCI 2KC1++2MnCl2+5Cl2 t +8H2O S02 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H20 NH 2NHC1+Ca(OD2_△CaC12+2NH↑+2H2O No 3Cu+8NO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O NO2 Cu+4NO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O CH=CH CaC,+2H,O-Ca (OH),+CH=CH C2Ha C.H,OHCH-CH21+HO (1)实验发生装置的选择。 请你结合学案上的方程式，为每种气体的制备选择合适的装置？ 固体+固体△气体固体+液体或液体+液体△气体固体+液体不加热)一气体 制备气体：ON3等制备气体：C2、HC1、C,IH,等 制备气体：H,C0、S02NO2N0、CH等 固液不加热型一一启普发生器的工作原理 请你想一想，启普发生器可不可以制备乙炔气体？ CaC,+2H,O→Ca(OH),+CH=CH↑ 当我们没有启普发生器的时候，可以制作简易的启普发生器，例如： 孔 固 体 塑料板 请你想一想，简易启普发生器可不可以发生过氧化钠和水的反应？ 2Na,O,+2H,O=4NaOH+0,t 装置的创新固体+液体（不加热）一→气体 大试管中的小试管中盛有液体 反应物，起液封的作用，防止 气体从长颈漏斗中逸出，可节 省试剂 通过伸入或拉出燃烧是匙，控制 反应的发生和停止 通过倾斜Y形管使液体与固 体接触发生反应，控制反应的 进行 Y形管 如何选择实验制备装置解题策略：根据反应物的状态与反应条件（是否加热）选择反应装置。 (2)气体的净化装置的选择 解题策略：根据主体气体和杂质气体性质上的差异选择除杂试剂，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原 性 CL (HCI) 饱和食盐水 CO,(HCD) 饱和NaHCO3 SO,(HCI) 饱和NaHSO3 洗气瓶：长管进气，短管出气。 (3)气体的干燥 简题策略：结合气体与酸碱的反应或者氧化还原反应或是特殊的反应来选择。 酸性干燥剂：有浓硫酸、五氧化二磷等； 碱性干燥剂：有固体烧碱、石灰和碱石灰（氢氧化钠和氢氧化钙的混合物） 中性干燥剂：如无水氯化钙、无水硫酸镁、变色硅胶等。 蓝色 变 886 粉红色 (4)气体的收集 解题策略：根据制备气体的水溶性及密度选择合适的收集装置。 收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体（举例 CI2(饱和NaCI溶液)、 排水法 难溶于水或微溶于水，又不与 水反应的气体 O2、H2、NO、CO等 C02(饱和NaHC03溶液) 向上排 密度大于空气且不与空气中的 空气法 成分反应 C2、SO2、NO2、CO2 排控 气法 向下排 密度小于空气且不与空气中的 空气法 成分反应 CLH、NH 泡 【练习2】（全国乙卷）在实验室采用如图装置制备气体，合理的是() 化学试剂 制备的气体 A Ca(OH)2+2NHCI NH B MnO2+HCI(浓) Cl2 棉花 C KClOx+MnO2 02 D NaC+H2SO,(浓) HCI 【练习3】 3.实验室用H还原WO3制备金属W的装置如图所示(Z粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)，下列说法 正确的是 管式炉 活塞K I 一④ Zn粒 盛有WO,的瓷舟 盐酸 装置Q ①②③ A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液 B.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 C,结束反应时，先关闭活塞K,再停止加热 D.管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度 【练习4】如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是() 选项 X 收集气体 Y A 碱石灰 氯化氢 水 B 碱石灰 氨气 水 C 氯化钙 二氧化硫 氢氧化钠 D 氯化钙 一氧化氮 氢氧化钠 任务三 氯气和氯水性质的再认识 (1)氯气的性质： 与Fe（写化学方程式，下同)：2Fe+3Cl2 金属 点燃2FeC1g, 棕红色烟 单质 与Cu:Cu+Cl2点燃CuCl2,棕黄色烟 与H:H,+C,点燃2HCL,苍白色火焰： 化 非金属 出现白雾 单质 能将P、Si氧化为PCl3、PCl;SiCl, 与碘化钾溶液：C12+2KI一2KC1+I2 还原性 与S02水溶液：C12+S02+2H20—H2S04 化合物 +2HCI 与FeCl2溶液：Cl2+2FeCl2一2FeCl3 铁在C2中燃烧铜在C2中燃烧 钠在C2中燃烧 (2)把氯气通入水中能得到淡黄绿色的溶液，说明氯气溶于水，形成氯水，有少部分氯气与水发生反 应。请你根据反应方程式分析新制氯水的成分，并结合平衡移动原理试着分析久置氯水的成分？ Cl,+H2OH++CI-+HCIO 2HC10光墨2HC1+0, 【易错警示】 【易错警示】液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 粒子 C2、HCIO、HO、H、 HO、Ht、 Cl 种类 C、CIO、OH CI、OH (3)氯水多重性质，请完成下表。 参与反应的 所加试剂 实验现象 离子方程式或解释 微粒 C1 H HCIO Cl2 C12、H2O HCIO、H H 【练习5】(2023·南京高三检测)向下列溶液中通入氯气，现象和结论描述正确的是 A.品红溶液：红色褪去，加热该褪色溶液，溶液又恢复红色；次氯酸具有漂白性 B.紫色石蕊溶液：先变红，后褪色；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸 C.含酚酞的氢氧化钠溶液：红色褪去；氯气只作氧化剂 D.硫化钠溶液：溶液变浑浊；氯气作还原剂 【练习6】下列有关氯水成分实验和结论错误的是() A.氯水的颜色呈浅绿色，说明氯水中含有C12,久置氯水最终变为稀盐酸 B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有C1 C.向氯水中加入NHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H中 D.新制氯水具有漂白性，与活性炭的漂白原理相同 E.向FeC12溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HC10