2.2.2氯气的实验室制法及氯离子检验 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检验，通过回顾氯气的反应与用途，以“大量氯气从哪儿来”设问导入，衔接已有知识与新授内容，搭建问题驱动的学习支架。 其亮点在于任务驱动与实验探究融合，通过分析反应原理、对比气体制备装置等活动，引导学生建构气体制备模型，体现科学思维与科学探究素养。如设计双线桥分析氧化还原、实验检验氯离子，助学生形成系统方法，为教师提供结构化教学资源。

知识回顾 Cl2 与H2O 反应 与强碱溶液 反应 与金属反应（金、铂除外） 与P、H2反应 与还原性物质如FeCl2等反应 既氧化性 又还原性 氧化性 用 途 自来水的杀菌、消毒；制取漂白粉、漂白液、消毒液等；化工原料用于工业制盐酸、有机溶剂、农药、染料等。 大量的氯气从哪儿来呢？ 第二节 氯及其化合物 第2课时：氯气的实验室制法 氯离子的检验 第二章 海水中的重要元素 —钠和氯 榆树市实验高级中学校 化学组 人教版2019 高一 化学1 必修 人民教育出版社 化学2 必修 人民教育出版社 教 学 目 标 核 心 素 养 1.掌握实验室中制备氯气的实验室制法和注意事项，建立实验室制取气体的装置和流程的模型，形成实验室制取气体的基本思路。 2.通过对比实验掌握氯离子的检验方法。 3.以氯及其化合物知识的学习为线索，建立含氯元素的物质间的转化关系。 1.通过完成氯气的实验室制备，形成从问题出发依据探究目的设计探究方案，并运用化学实验进行实验探究的化学核心素养。 2.建立离子检验模型，并能运用模型设计常见离子的检验方法。 任务一：认识实验室制取氯气原理 活动1：根据舍勒发现氯气的过程，你能找到氯气的制备方法吗？已知反应中MnO2 被还原为MnCl2，请写出反应的化学方程式和离子方程式，画出双线桥。 MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn2+ + Cl2↑+2H2O ∆ （1） MnO2不和稀盐酸反应，浓盐酸随着反应的消耗，会逐渐变稀，反应会停止， 所以盐酸不能够全部消耗 （2）浓盐酸的作用：还原性与酸性（1：1） MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 ＋Cl2 ＋ 2H2O 失2×e－ 得2e－ 问题1：该反应中浓盐酸能够全部被消耗吗?起什么作用？ 一、氯气的实验室制法 1、反应原理 现在这种方法仍然是实验室制取氯气的重要方法之一 问题2：实验中需缓慢加热且加热温度不宜过高，为什么？ 问题3：可以用其他氧化剂来代替MnO2吗？ 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。 可以， KMnO4、 KClO3 、Ca(ClO)2等也可作该反应的氧化剂。 实验室用软锰矿制取氯气的反应特点： 总结 (1)反应必须加热 (2)反应物必须为浓盐酸 2KMnO4+16HCl (浓 ) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O Ca(ClO)2＋4HCl（浓）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 任务一：认识实验室制取氯气原理 1、 实验室用下列两种方法制取氯气： ①用含4×36.5 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应； ②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。 若不考虑HCl的挥发，则反应后所得氯气的物质的量是何关系？ A．方法①比方法②多 B．方法②比方法①多 C．两种方法一样多 D．无法比较 Mn的相对原子质量为55 课堂检测 活动2：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。 气体 制取原理（方程式） 反应物状态 反应条件 发生装置图 CO2 CaCO3+2HCl = CaCl2+CO2↑+H2O 固体+液体 2KMnO4 =K2MnO4+MnO2+O2↑ Δ 固体+固体 固体+液体 不加热 加热 不加热 O2 O2 2H2O2 === 2H2O + O2↑ MnO2 问题4：根据实验室制取氯气的原理，应该选择怎样的装置呢？ 实验室制取气体的反应装置，应该根据反应物的状态和反应条件来决定 任务一：认识实验室制取氯气原理 阅读P49方法指引 实验室中制取气体装置的设计 8 气体制备装置的连接顺序 实验室制气体的制备思路 气体发生装置 气体净化装置 气体干燥装置 气体收集或性质检验装置 尾气吸收装置 任务一：认识实验室制取氯气原理 2.装置 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 MnO2+4HCl(浓) Cl2↑+MnCl2+2H2O △ 依据反应物的状态与反应条件选择 固固加热型 液液加热型 任务一：氯气的实验室制法 固 + 液 气 固液加热型 使用分液漏斗优点： 一防浓盐酸挥发 二控制反应速率 √ 　　 液体可以顺利流下。 深度思考：以下装置在实验过程中可能会出现什么问题？ 如何使液体顺利滴下？ 任务一：认识实验室制取氯气原理 氯气的实验室制法 2.装置 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 依据气体及其所含杂质的性质决定 MnO2+4HCl(浓) Cl2↑+MnCl2+2H2O △ 常见气体除杂装置 信息 1.Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水； 2.HCl易溶于饱和食盐水 常见干燥剂： 浓硫酸、碱石灰（NaOH和CaO）、无水CaCl2 等 装置Ⅰ、(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。 装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。 Ⅱ Ⅰ 任务一：认识实验室制取氯气原理 氯气的实验室制法 2.装置 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 依据生成物的密度和水溶性选择 排饱和食盐水 向上排空气法 向下排空气法 MnO2+4HCl(浓) Cl2↑+MnCl2+2H2O △ 排水法 信息 1.Cl2 有毒，且密度比空气大 2.Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水 任务一：认识实验室制取氯气原理 思考: 如何检验氯气已收集满？ ③湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，则收集满 ①观察集气瓶口呈黄绿色，则收集满; ②湿润的淀粉-KI试纸在集气瓶口变蓝，则收集满。 原理：Cl2 + 2KI === I2 + 2KCl，置换出的I2遇淀粉变蓝。 任务一：认识实验室制取氯气原理 有毒气体的处理装置 防倒吸 CO、H2 用NaOH溶液吸收 酸性气体：CO2、SO2、Cl2等气体 NH3、HCl用水吸收 【讨论】如何进行尾气处理？ √ 注意不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全 依据气体的性质决定尾气处理装置 说明：吸收溶解度小的气体用装置A； 若气体的溶解度极大，易倒吸，选用装置B、C能防倒吸； 难以吸收的可以点燃处理，选用装置燃烧式或收集式。 Cl2有毒，剩余Cl2不能直接排放到空气中，防止空气污染， 可以用NaOH溶液等强碱吸收多余的Cl2。 Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O 2.实验室制氯气的装置 发生装置 净化装置 净化装置 收集装置 尾气处理 除H2O(g) 除HCl， 抑制Cl2的溶解 也可以用排饱和 食盐水法来收集Cl2 除去多余的Cl2 验满：用湿润的淀粉KI试纸靠近盛氯气的瓶口，变蓝则证明已满。 Cl2+2KI=I2+2KCl 实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行 任务一 氯气的实验室制法 仪器组装顺序： 自下而上、从左到右 注;尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收不完全。 3.注意事项 实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气 必须用浓盐酸，浓盐酸中部分Cl-的化合价升高，被氧化，MnO2与稀盐酸不反应 为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发 尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全 任务一：认识实验室制取氯气原理 第一步 第二步 第三步 第四步 明确气体制备的原理，写出相应的化学方程式 根据药品状态 反应条件，选择合适的反应装置 分析气体是否含有杂质， 根据气体和杂质性质的差异选择除杂、净化方法 根据气体性质选择收集装置，分析是否需要尾气处理装置 1、设计气体制备装置的基本思路 实验室制气体的制备思路 归纳总结 06 18 发生装置 净化装置 干燥装置 收集装置 处理装置 反应物状态 及反应条件 制备气体及杂质的性质 制备气体的性质选择干燥剂 气体的水溶性或其密度 气体的毒性选择吸收剂 2、气体制备装置的连接顺序 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 19 装置B：向上排气法收集氯气； 装置C：作安全瓶 装置D：吸收尾气 1、下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。请思考判断装置B、C、D的作用 【思维建模】发生装置→ 除杂干燥→主体反应（制备/测定/检验）→收集装置 → 保护装置→ 尾气处理 课堂检测 ① 电解饱和食盐水（氯碱工业） ② 电解熔融NaCl 共价键及共价化合物 氯气的工业制法 任务二 氯气的制备 二 、 氯气的制备 三、氯离子的检验 [实验2-9]教材P49页 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。填写下表内容。 任务三 氯离子的检验 实验试剂 实验现象 反应原理 稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液 产生白色沉淀 沉淀不溶解 HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3 产生白色沉淀 沉淀不溶解 NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3 产生白色沉淀 后沉淀溶解 产生气泡 Ag2CO3＋2HNO3=CO2↑＋H2O＋2AgNO3 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ Ag＋＋Cl－===AgCl↓ Na2CO3＋2AgNO3=Ag2CO3↓＋2NaNO3 2Ag＋＋CO32－===Ag2CO3↓ Ag2CO3＋2H+===CO2↑＋H2O 任务三、归纳总结氯离子的检验方法及注意事项是什么？ 任务三 氯离子的检验 02 三、氯离子的检验 1.检验原理 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 2.检验步骤 取少量待测液于试管中，先加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明溶液中含有Cl-。 或者硝酸酸化的硝酸银溶液 排除CO32-、SO42-等的干扰 微点拨 (1) 稀硝酸与AgNO3溶液的添加顺序对检验无影响；也可直接加硝酸酸化的硝酸银溶液。 (2) Ag2SO4不溶于水、可溶于稀硝酸。 Ag2SO4+HNO3＝AgHSO4+AgNO3 02 思考：阅读教材P40页“化学与职业”栏目内容，思考自来水常用Cl2杀菌消毒，不法商贩用自来水冒充纯净水出售，如何辨别其真伪？你对水质检验员有什么认识？ ①Cl2杀菌消毒的自来水中的Cl-、Cl2、HClO都是微量的，要鉴别，就必须有明显 的现象。 ②由于Ag+与Cl-的反应灵敏，可看到浑浊现象，所以可以通过检验水中是否含有 氯离子来辨别。自来水含有氯离子，而纯净水不含有氯离子。 ③在日常生活、生产中，自来水厂、污水处理厂、玻璃加工厂、制药、食品和化 工企业等都需要进行水质检验。水质检验员肩负着人们生活安全、环境保护等重 要责任，只有努力学好化学知识，才能成为一名合格的水质检验员。 任务三氯离子的检验 氯气的制备及氯离子检验 1.Cl2的实验式制备原理 MnO2 + 4HCl(浓) == MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O ∆ 2.Cl2的实验式制备装置 3.快速制备Cl2的原理 2KMnO4＋16HCl(浓)＝ 2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 4.氯离子的检验 取少量待测液于试管中，先加入稀硝酸酸化，再加入硝酸应溶液，若有白色沉淀生成，说明溶液中含有Cl-。 课堂总结 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 26 A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可全部消耗 B.Ⅱ图中：如果倒置的量筒充满了氯气，水槽内装满水，经足够长的时间光照，量筒内最后剩余气体为HCl和氧气 C.Ⅲ图中：生成蓝色的烟 D.Ⅳ图中：b能褪色，反应后将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性，结果有Cl2生成 1.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( ) D 课堂检测 Lavf58.30.100 $