2.2.3 氯气的实验室制法-2026-2027学年高一化学人教版必修第一册【同步课件】

该高中化学课件聚焦氯气的实验室制法，涵盖反应原理、实验装置（发生、除杂、收集、尾气处理）及注意事项。通过科学史话介绍舍勒发现氯气的过程，结合化学与生活中氯气的用途，搭建历史探究与实际应用的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于以化学观念为核心，通过双线桥分析氧化还原反应明确浓盐酸作用，结合科学思维依据反应物状态和气体性质选择装置，体现科学探究与实践。如装置连接遵循发生→除杂→收集→尾气处理顺序，随堂练习强化理解。学生能提升实验设计与安全意识，教师可获得系统教学资源提升效率。

高中化学人教版（2019）必修第一册 第3课时 第二节 氯及其化合物  第二章 海水中的重要元素-钠和氯 氯气的实验室制法 学习目标 氯气的用途 自来水消毒 制造染料 制造盐酸 化学与生活 18世纪的后期由于冶金工业的发展，人们开展了对各种矿石的研究。 1774年，舍勒正在研究软锰矿（二氧化锰)，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受。把这种气体溶解在水里，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用…… 【科学史话】 制取原理 舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气。 MnO2＋4HCl(浓)===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O △ MnO2＋4H+ ＋ 2Cl- === Mn2+＋Cl2↑＋2H2O △ 你能写出该反应的化学方程式和离子方程式吗？ 氯气的实验室制法 思考1：浓盐酸在这里的作用是什么？ 思考讨论 请从元素价态的角度分析实验室制取氯气的原理，找出氧化剂和还原剂、用双线桥表示电子的转移情况。 MnO2＋4HCl(浓) === MnCl2＋Cl2↑＋2H2O △ 得1×2e- 失2×1e- +4 -1 +2 0 MnO2：作氧化剂 HCl：作还原剂、体现酸性 氯气的实验室制法 氯气的实验室制法 MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O △ 1、药品： 2、原理: MnO2、浓盐酸 浓盐酸的作用：还原性、酸性 思考2：可以用稀盐酸来代替浓盐酸制取氯气吗？ 思考3：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。 MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O △ 1、药品： 2、原理: MnO2、浓盐酸 思考4：可以用其他氧化剂来代替MnO2吗？ 可以， KMnO4、 KClO3 、Ca(ClO) 2等也可作该反应的氧化剂。 2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 一套完整的气体制取装置应该包括哪几步？ 尾气处理装置 净化 发生装置 收集 氯气的实验室制法 常见气体发生装置 分液漏斗 圆底烧瓶 浓盐酸 MnO2 反应物为固体和液体，反应条件为加热 发生装置 发生装置的选择：依据反应物的状态及反应条件 【思考交流1】如何选择氯气的发生装置？ 氯气的实验室制法 思考讨论 上述实验制备的氯气中是否含有杂质？如何除去这些杂质？ 浓盐酸具有挥发性，产物中有水，因此实验得到的氯气中含有 HCl 气体和水蒸气。在上述装置A、B之间依次连接盛有饱和食盐水的洗气瓶除HCl和盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥Cl2 。 氯气的实验室制法 【思考交流2】如何净化氯气？ 净化装置 原则：不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于 分离。 洗气瓶：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出 干燥管：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。 氯气的实验室制法 收集装置 收集装置的选择：依据产生气体的状态及溶解性 √ Cl2密度比空气大，能溶于水，与水反应。 排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体 向上排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气大 向下排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气小 【思考交流3】如何收集氯气？ 氯气的实验室制法 氯气的验满 ①氯气是一种黄绿色气体 集气瓶中充满黄绿色气体即证明氯气已集满。 ②氯气具有强氧化性 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口，观察到试纸立即变蓝即证明氯气已集满。 ③氯气溶于水具有漂白性 将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口，观察到试纸先变红后褪色即证明氯气已集满。 氯气的实验室制法 方法2.湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口，是否先变红后褪色　 方法1.将湿润的淀粉-KI试纸放在瓶口,观察试纸是否变蓝 【思考交流5】如何验满？ 淀粉碘化钾试纸 2KI＋Cl2=2KCl＋I2 氯气的实验室制法 尾气处理装置 尾气吸收装置的选择： 根据气体的物理性质、化学性质，将气体转化成无毒物质或吸收 点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法 吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收 NaOH溶液 Cl2有毒，需用NaOH溶液吸收 【思考交流4】如何进行尾气处理？ 氯气的实验室制法 氯气的实验室制法：动手画出一套完整的实验室制取氯气的装置并归纳仪器组装的顺序及注意事项 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 氯气的实验室制法 装置连接 饱和食盐水(除Cl2中的HCl) 浓硫酸(除Cl2中的H2O) 向上排空气法 (或排饱和食盐水法) NaOH溶液吸收 仪器组装顺序： 自下而上、从左到右 注意导气管的进出方式（长进短出） 注意：实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。 氯气的实验室制法 实验室制取气体的装置一般包括发生装置和收集装置，还有可能有除杂装置和尾气处理装置 顺序是什么？ 发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置 装置 选择装置的根据 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 反应物状态及反应条件 气体和杂质的性质 气体密度、气体在水中的溶解度、是否与水反应 气体性质 氯气的实验室制法 思考讨论 1. 实验中，用4份浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成1份Cl2吗？ 不能，因为随着反应的进行，盐酸的浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应，故生成的Cl2小于1。 2. 为何能用饱和食盐水除去HCl？ Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，而HCl极易溶于水。 3. 除浓硫酸外，还能用其他的干燥剂来干燥Cl2吗？ 也可用无水CaCl2干燥，但不能选用CaO和NaOH为主要成分的碱石灰（会和Cl2反应）。 氯气的实验室制法 注意事项 进行实验时必须加热，且加热时温度不宜过高，减少HCl的挥发 2 实验室用MnO2和盐酸制Cl2，必须用浓盐酸 1 收集Cl2还可以用排饱和食盐水法，但不能用排水法 3 一般不用澄清石灰水来吸收Cl2，因为Ca(OH)2在水中的溶解度很小，不能保证Cl2吸收完全 4 氯气的实验室制法 电解氯化钠溶液： 2NaCl + 2H2O Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH 通电 氯碱工业是最基本的化学工业之一；是指工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品。氯碱工业的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。 氯气的工业制法 氯气的工业制法 课堂小结 【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 → 尾气处理 随堂练习 1. 1774年舍勒发现了氯气。下列有关氯气制备的实验装置不正确的是( ) A 随堂练习 2. 如图为某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气并验证氯气性质的实验装置。下列说法错误的是( ) A. 脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替 B. 该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用 C. 湿润的石蕊试纸先变红，不能说明生成了酸 性物质 D. 湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色，说明 氯水将I2氧化 A 随堂练习 3. 实验室用下图装置制取少量Cl2，其中能达到相应实验目的的是( ) A. 用装置甲生成Cl2 B. 用装置乙除去中的HCl C. 用装置丙收集Cl2 D. 用装置丁吸收Cl2尾气 B 随堂练习 4. 实验小组设计如图所示实验装置探究氯气的性质，挤压装有浓盐酸的滴管。下列说法正确的是( ) A. a处KMnO4换为MnO2也可完成实验探究 B. b处纸最终会变为红色，c处变为黄褐色 C. 若d、e两处红色纸团均褪色、d处褪色更快 D. 若f处为饱和NaCl溶液、实验后将其滴入 烧瓶可吸收剩余氯气 C 随堂练习 5. 某化学实验小组用如图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是( ) A. 为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理 B. 该装置图中存在两处明显错误 C. 该实验装置中收集氯气的方法不正确 D. 在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化 钾试纸可以检验是否有氯气逸出 C 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf57.83.100 学科网版权所有 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $