資源簡介

3.1.1氯氣及氯的化合物
（第1課時）
一、核心素養發展目標
1.知道海水中的豐富資源和氯化鈉作為重要工業原料的主要用途。
2.初步認識工業上電解飽和食鹽水制取氯氣的反應原理。
3.學會實驗室制取氯氣的方法，通過分析、推理，設計并完成實驗。
二、教學重難點
重點：1.實驗室制取氯氣的方法及原理；
2.電解飽和食鹽水制取氯氣的反應原理。
難點：實驗室制取氯氣的方法及原理。
三、教學方法
實驗探究法、總結歸納法、講授法、分組討論法等
四、教學過程
【導入】展示氯氣的用途相關圖片——自來水消毒、光導纖維、塑料、漂白粉漂白液
【講解】氯氣是重要的化工原料，氯氣是如何被發現及應用的呢？
氯氣的發現
1774年，瑞典化學家舍勒把濃鹽酸與軟錳礦（主要成分是MnO2）混合在一起加熱，意外地發現了一種具有強烈刺激性氣味的黃綠色氣體。1810年，英國化學家戴維仔細研究了這種黃綠色氣體，并將其命名為氯氣。
實驗室制氯氣的原理跟舍勒的研究是一樣的。
【展示】實驗室制氯氣設備
請寫出相關化學方程式
【生】獨立完成
MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
【問】氣體發生裝置類型是什么？
【生】固液加熱型
【講解】MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應生成Cl2，稀鹽酸不與MnO2反應。
【問】收集方法是什么？為什么？
【生】向上排空氣法，因為氯氣與空氣不反應且密度比空氣的大。
【問】NaOH溶液作用是什么？
【生】吸收過量的氯氣，防止污染環境
【展示】實驗室制氯氣實驗視頻
【問】這樣收集到的氯氣純凈嗎？裝置還有哪些可改進的？
【生】因濃鹽酸具有揮發性，這樣收集到的氯氣可能會有雜質：HCl、水蒸氣，且分液漏斗需打開蓋子才能滴下，會造成空氣污染。
【展示】Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水， HCl易溶于飽和食鹽水
【問】有什么改進方法？
【生】增加飽和食鹽水的洗氣瓶和濃硫酸的洗氣瓶，將分液漏斗改為恒壓裝置。
【講解】恒壓裝置既保障濃鹽酸順利滴下，又避免濃鹽酸浪費和污染環境。
注意事項：
1、用分液漏斗裝濃鹽酸，讓濃鹽酸緩慢地注入，不能一次將濃鹽酸注入燒瓶里。
【生】用分液漏斗可以控制液體的用量，避免生成的氯氣過多。
緩慢注入可提高濃鹽酸利用率。
【講解】2、用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時，要緩緩加熱，不能強熱。為什么？
【生】 濃鹽酸有很強的揮發性，強熱時能揮發出大量的氯化氫氣體和水蒸氣，而使制得的氯氣中含有大量的雜質；另一方面，又降低了HCl的利用率。
【問】若MnO2過量，待充分反應后，溶液中仍有鹽酸剩余，為什么？
【生】隨著反應的進行，濃鹽酸的濃度逐漸減小，小到一定濃度將不再與MnO2反應。
【強化鞏固】如果將過量的二氧化錳與20 mL 12 mol·L－1的鹽酸混合加熱，充分反應后生成的氯氣明顯少于0.06 mol。其主要的原因有
①______________________________________________________；
②___________________________。
【生】反應中隨著HCl的消耗，鹽酸變稀，稀鹽酸不能與MnO2反應
加熱時有部分HCl揮發而損失
【講解】總結：使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制Cl2，實際產生的Cl2總比理論值低。
【講解】工業制氯氣
工業上對氯氣的需求量很大。大量生產氯氣不僅要求原料易得，而且價格也是必須考慮的重要因素。
氯氣性質活潑，氯元素在自然界沒有游離態，只以化合態形式存在。
海水中蘊含豐富的氯元素，它主要以氯化鈉、氯化鎂等氯化物的形式存在。
【展示】工業制氯氣過程
現象總結：
【生】與電源正極相連的電極：黃綠色氣體，能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍-證明是氯氣
與電源負極相連的電極：無色氣體，靠近火焰有爆鳴聲-證明是氫氣
溶液加入酚酞變紅色-證明是氫氧化鈉
【問】工業制取氯氣的反應原理是？
【生】2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
氯堿工業：
以電解飽和食鹽水為基礎制取氯氣等產品的工業。
【課堂小結】師生共同完成。
氯氣的實驗室制備
二、氯氣的工業制取
【課堂練習】
1、下圖表示在沒有通風櫥時制取純凈的氯氣設計的裝置圖，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。
(1)燒杯中盛放的液體是________，其作用是________________________，水槽中盛放的液體是________。
(2)簡述操作過程：(從氯氣已經產生開始)在收集氯氣之前，應__________________________；當氯氣純度合乎要求時，應____________________________________；當氯氣收集完畢時，應________________________________________________________________________。
答案　(1)NaOH溶液　吸收多余的Cl2　飽和食鹽水
(2)打開B夾，關閉A夾　打開A夾，關閉B夾　打開B夾，關閉A夾
2、某實驗興趣小組利用如下圖所示裝置進行電解飽和食鹽水并檢驗其生成物的實驗，當圖中開關K閉合片刻后，請回答下列問題：
(1)電解飽和食鹽水的化學方程式為________________________________________________。
(2)a為電源的________(填“正”或“負”)極；D中收集的氣體是______________________。
(3)C試管盛放____________________溶液。溶液中A電極附近的現象為_________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(2)負　氫氣(或H2)
(3)淀粉碘化鉀(或淀粉碘化鈉等其他合理答案均可)　有氣泡產生，溶液由無色變為紅色

展開更多......

收起↑