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课件网) 2.2.3 氯气的实验室制法 一、宏观辨识与微观探析 通过观察氯气实验室制取过程中的颜色变化、气体生成等宏观现象，从微观角度理解浓盐酸与二氧化锰反应的本质，分析元素价态变化及电子转移过程，建立宏观与微观的联系。 二、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。 三、科学探究与创新意识 引导学生设计氯气制备、除杂、收集及尾气处理的实验方案，在探究过程中培养发现问题、解决问题的能力，鼓励对实验装置和步骤进行优化创新，提升科学探究素养。 核心素养目标 重点： 1. 氯气的实验室制取原理，包括反应方程式的书写及氧化还原反应分析 2. 氯气制取的完整实验装置及操作流程，涵盖气体发生、除杂、收集和尾 气处理 难点： 1. 理解浓盐酸在反应中的作用 2. 实验装置的选择与优化，尤其是根据反应物状态、反应条件选择合适的 发生装置，以及根据氯气性质设计合理的除杂和收集装置 3. 实验操作中的安全问题及应急处理方法 学习重难点 新课导入 氯气的用途 自来水消毒 制造染料 制造盐酸 01 氯气的实验室制法 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 △ 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 发生装置 实验室制取气体的装置构成：气体发生装置→净化装置→收集 装置→尾气处理装置 发生装置的选择： 依据反应物的状态及反应条件 √ 反应物为固体和液体，反应条件为加热 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 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。 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 氯气的实验室制取 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。 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 。 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（ ... ...
