2.2 氯及其化合物 第2课时（培优课件）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、氯离子检验及气体制备思路，通过观看视频结合上节课氯气性质导入，以氯元素存在形式、发现史为线索，搭建从性质到制备的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于融合情境启思与问题链设计，如通过双线桥分析氧化还原原理，构建“发生—净化—干燥—收集—尾气处理”装置模型，体现证据推理与模型认知。设置实验探究（如氯离子检验）和思维导图整合氧气制备对比，培养科学探究与实践能力，助力学生形成系统实验思维，为教师提供分层教学资源，提升教学效率。

第二节 氯及其化合物 人教版必修第一册 高效培优系列 第二章 海水中的元素——钠和氯 第2课时 氯气的实验室制法 01 氯离子的检验 氯气的实验室制法 02 知识导航 了解实验室制气体的制备思路 03 目标立纲 1.掌握实验室制取Cl2的反应原理，认识"发生—净化—干燥—收集—尾气处理"的气体制备完整装置。 2. 掌握Cl-的检验方法，理解实验现象背后的化学原理 知识目标 1.宏观辨识与微观探析：从黄绿色气体、白色沉淀等宏观现象辨识物质，从离子角度认识实验室制备Cl2、Cl-检验的本质。 2.证据推理与模型认知：依据氧化还原反应原理和物质性质，推理氯气实验室制法的可行性，构建气体制备实验的一般认知模型。 3.科学态度与社会责任：认识氯气有毒及尾气处理的必要性，树立绿色化学与安全意识 素养目标 情境启思 观看视频，结合上一节课氯气的性质思考：氯元素在自然界的存在形式？氯气是如何被发现的？又如何制备氯气？ 氯气的实验室制法 01 知识精研 一、氯气的实验室制法 1.氯在自然界中的存在形式 氯元素在自然界中以化合物形式存在，如：NaCl、CaCl2 氯在自然界除了以NaCl、MgCl2 、CaCl2 等存在于海水中，还存在于盐湖、盐矿中。 知识精研 一、氯气的实验室制法 2.氯的发现史 瑞典化学家舍勒 18世纪70年代，舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体，他发现这种气体的水溶液对纸张、蔬菜等具有永久性的漂白作用以及能与金属化合物发生化学反应 但在燃素说的大环境下，他认为这种气体是一种化合物，是由氧和另外一种未知的基所组成的，所以舍勒称它为“氧化盐酸” 知识精研 一、氯气的实验室制法 2.氯的发现史 英国化学家戴维 英国化学家戴维却持有不同的观点，他想尽了一切办法也不能从氧化盐酸中把氧夺取出来，均告失败。他怀疑氧化盐酸中根本就没有氧存在 1810年，戴维以无可辩驳的事实证明了所谓的氧化盐酸不是一种化合物，而是一种化学元素的单质，他将这种元素命名为“Chlorine”，它的希腊文原意是“绿色”，中文译名为氯 知识精研 一、氯气的实验室制法 3.制备原理 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 △ 化学方程式： 原理： 利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl－生成Cl2，该反应中MnO2为________，浓盐酸为_______并且该实验还体现了浓盐酸的_____ 离子反应方程式： 氧化剂 还原剂 酸性 知识精研 一、氯气的实验室制法 3.制备原理 【思考】请从元素价态的角度分析实验室制取氯气的原理，用双线桥表示电子的转移情况；再想想可以用什么试剂代替二氧化锰做氧化剂？ 得1×2e- 失2×1e- △ MnO2＋4HCl(浓) = MnCl2＋Cl2↑＋2H2O +4 -1 +2 0 如KMnO4、KClO3等 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3H2O + 3Cl2↑ 知识精研 一、氯气的实验室制法 4.实验装置 主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等 知识精研 一、氯气的实验室制法 4.实验装置 (1) 发生装置 固液加热型 固液常温型 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3H2O + 3Cl2↑ 选择依据：反应物状态+反应条件 分液漏斗：加浓盐酸。防止浓盐酸挥发；控制反应速率 知识精研 一、氯气的实验室制法 4.实验装置 (2) 收集装置 向上排空法收集(氯气密度大于空气) 长进短出收集 【思考】我们如何检验氯气是否已集满？ 验满方法 ①观色法：集气瓶中充满黄绿色气体 ②Cl2的氧化性：将湿润的淀粉-KI试纸放在集气瓶口，观察到试纸立即变蓝 ③氯气溶于水具有漂白性：将湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色 知识精研 一、氯气的实验室制法 4.实验装置 (3) 尾气处理装置 用NaOH溶液吸收过量的氯气，防止污染环境 【思考】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。 可以用饱和食盐水除HCl 浓H2SO4干燥Cl2 。 知识精研 一、氯气的实验室制法 4.实验装置 【思考】上述实验制备的氯气中含有杂质水和HCl，我们应该如何调整优化装置来制得一瓶干燥纯净的氯气呢？ (4) 优化装置 F可换成右图装置实现防止倒吸 A：分液漏斗—盐酸； B：圆底烧瓶—MnO2； C：广口瓶—除去HCl气体； D：广口瓶—干燥氯气； E：广口瓶—收集Cl2； F：烧杯—尾气吸收装置。 知识精研 一、氯气的实验室制法 4.实验装置 (5) 常见干燥剂 酸性干燥剂 碱性干燥剂 中性干燥剂 浓硫酸 P2O5 无水CaCl2 碱石灰 固体干燥剂，球形干燥管、U型管 液体干燥剂，洗气瓶管 知识精研 一、氯气的实验室制法 4.实验装置 【思考】请同学们回顾实验，思考并回答以下问题 问题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 问题2 实验中，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 问题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） 知识精研 一、氯气的实验室制法 4.实验装置 实验室制取氯气的反应原理是选用强氧化剂(如MnO2、KMnO4等)将盐酸中的部分氯离子氧化而得到氯气，且必须用浓盐酸 制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗 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 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 注意事项 知识精研 一、氯气的实验室制法 5.氯气的工业制法 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。 析典破难 【例1】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 B 1.浓盐酸会随反应变稀，HCl不能完全反应，实际生成Cl2少于理论值； 2.MnO2与浓盐酸均足量，按MnO2完全反应计算，故②比①多。 方法总结 析典破难 【例2】实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 1.实验室用软锰矿和浓盐酸制氯气需要加热，且氯气是一种黄绿色、有刺激性气味、密度大于空气的有毒气体，用向上排空法收集后需要进行尾气处理； 2.检验氯气可以利用氯气的颜色、氧化性、与水反应制得新制氯水等性质。 方法总结 氯离子的检验 02 知识精研 二、氯离子的检验 实验2-9 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。 知识精研 二、氯离子的检验 1.实验探究 实验试剂 实验现象 离子方程式 加入AgNO3溶液 加入稀硝酸 稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液 产生白色沉淀 沉淀不溶解 产生白色沉淀 沉淀不溶解 产生白色沉淀 沉淀溶解 并产生气泡 Ag+ + Cl- = AgCl↓ Ag+ + Cl- = AgCl↓ 2Ag+ + CO32- =Ag2CO3↓ Ag2CO3+2H+ =2Ag+ +CO2↑+H2O 知识精研 二、氯离子的检验 1.实验探究 【思考】请同学们回顾实验和现象，思考并回答以下问题 问题1 上述Cl-的检验实验中，加入硝酸银的目的是什么? 白色Ag2CO3沉淀可溶于稀硝酸，加入稀硝酸酸化是为了排除SO32- 、CO32-离子的干扰。（SO32-与Ag+反应生成的Ag2SO3沉淀也可以溶于稀硝酸） 问题2 实验中，能否用稀盐酸代替稀硝酸？ 不能。稀盐酸中的Cl-与Ag+结合生成AgCl沉淀，影响原溶液中Cl-的检验。 知识精研 二、氯离子的检验 2.检验方法 检验试剂 稀硝酸、AgNO3溶液 现象 最终生成难溶于酸的白色沉淀 答题模板 取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀则被检测液中含有Cl－，若无白色沉淀则无Cl－。 取样 加试剂 现象 结论 析典破难 【例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．加入AgNO3溶液，有白色沉淀，加入盐酸，沉淀不消失 C．先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 D．先加稀盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 C 1.检验Cl-需先加稀硝酸酸化排除CO32-等的干扰，再加AgNO3溶液 2.不能加盐酸，会引入Cl- 方法总结 了解实验室制气体的制备思路 03 知识精研 三、了解实验室制气体的制备思路 1.设计气体制备装置的基本思路 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、干燥方法 根据气体性质，选择收集装置，分析是否需要尾气处理装置 第一步 第二步 第三步 第四步 知识精研 三、了解实验室制气体的制备思路 2.气体制备装置的连接顺序 ①气体发生装置 ②气体除杂装置 ③气体干燥装置 ④气体收集或 性质检验装置 ⑤尾气吸收装置 知识精研 三、了解实验室制气体的制备思路 3.实验装置的选择 选择依据：反应物的状态及反应条件 (1) 发生装置 固体＋固体 气体 固体＋液体 气体 固体＋液体 气体 装置的基本类型 知识精研 三、了解实验室制气体的制备思路 3.实验装置的选择 选择原则：不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离 (2) 除杂装置+干燥装置 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。 知识精研 三、了解实验室制气体的制备思路 3.实验装置的选择 选择依据：气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应 (3) 收集装置 装置的基本类型 排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等 向上排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等 向下排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气小，如H2等 知识精研 三、了解实验室制气体的制备思路 3.实验装置的选择 选择依据：气体的物理性质、化学性质，将气体转化成无毒物质或吸收 (4) 尾气处理 常见方法 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 析典破难 【例1】下实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气，其中不能达到实验目的的是 A 1.发生装置选择依据：反应物的状态及反应条件，实验室制氯气用固液加热型装置 2.除杂装置的除杂原则：不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离 3.收集装置的选择依据：气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应 4.尾气处理装置的选择依据：气体的物理性质、化学性质，将气体转化成无毒物质或吸收 方法总结 A B C D 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 知识融通 wps打开，双击导图可直接编辑 能力跃迁 1.实验室利用如图所示装置制备氯气，图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是( ) A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ C 能力跃迁 2.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 能力跃迁 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 能力跃迁 4.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 能力跃迁 5.为确定某溶液中的离子组成，进行如下实验： ①取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 ②在①溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀 ③取②上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀根据实验现象，下列推断正确的是( ) A．一定有CO32- B．一定有Cl- C．一定有SO42- D．一定有HCO3- C 感谢观看 人教版必修第一册 高效培优系列 分层精准培优，助力全面提升 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $