資源簡介

課時教學設計（參考）
課題 第二節氯及其化合物 氯氣的實驗室制法
課型 新授課 課時 2
學習 目標 1.通過小組分工合作完成氯氣的實驗室制備，掌握實驗室氣體的制備裝置選擇原則及方案設計，體會實驗對認識和研究物質性質的重要作用及對環境保護的重要意義，增強社會責任感。 2.通過氯離子檢驗的實驗探究，進一步理解Cl2對環境的影響。掌握常見離子的檢驗方法，形成能基于物質組成提出可能假設，通過分析加以證實的證據推理與模型認知的化學核心素養
學習 重點 重點：氯氣的實驗室制法、氯離子的檢驗
學習 難點 難點：實驗室制取氣體裝置的選擇
學情 分析 學生在初中學過實驗室制備CO2、H2等氣體，對氯氣的物理性質和化學性質也有比較完整的認識，已經具備一定的實驗基本操作和實驗設計的能力。但還未建立實驗室制取氣體的基本思維模型，綜合運用所學知識進行原理分析、實驗設計的能力不足，全面分析、解決實驗過程中可能出現的問題存在困難。
核心 知識 1、氯氣的實驗室制法 2、實驗室制取氣體裝置的選擇
教學內容及教師活動設計 學生活動設計
【創設情境，引入新課】1774年舍勒將軟錳礦（主要成分是MnO2）與濃鹽酸混合加熱來發現氯氣，到確認為一種新的元素—氯，時間長達三十多年，而這種制氯氣的方法至今還是實驗室制取氯氣的主要方法之一。（見PPT視頻） 【過渡】科學研究需要大量的事實為依據，最終才能建立正確的理論。下面我們就來深入研究舍勒這種制備氯氣的方法。 【問題1】閱讀教材P48頁內容，討論交流實驗室制備氯氣的反應原理是什么？該反應有何特點？ 【教師】根據氧化還原反應的原理，請思考該反應有何特點？ 【教師】追問：你知道工業上如何制氯氣嗎？ 【學生】板書：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 【學生1】 MnO2 是氧化劑，HCl是還原劑，但還表現出酸性。濃鹽酸中，部分Cl－的化合價升高，4 個 HCl參加反應，被氧化的Cl－為2 個。 【學生2】反應條件必須是濃鹽酸、加熱。 【學生3】MnO2與稀鹽酸不反應，因此，隨著反應的進行鹽酸濃度變小，無論MnO2是否足量，鹽酸均不能完全反應。 【學生4】反應后溶液為鹽酸和MnCl2的混合液。 【學生1】工業上用電解飽和食鹽水的方法制取Cl2，反應的化學方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 【學生2】還可以用電解NaCl制備：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑.
【教師】評價、強調。 【問題2】根據實驗室MnO2 氧化濃鹽酸制氯氣及氧化還原反應的原理，思考是否可以用其它物質代替MnO2或濃鹽酸？ 【教師】評價、引導、補充完善。 【學生1】①氧化劑MnO2還可以用其它能氧化濃鹽酸中的氯離子的氧化劑（相同條件下，氧化性強于MnO2）代替。 【學生2】②常見的氧化劑有：KMnO4、KClO3、NaClO、Ca(ClO)2等。 【學生3】板書：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O KClO3+6HCl（濃)==KCl+3Cl2↑+3H2O 2HCl＋ NaClO = NaCl＋H2O＋ Cl2↑ Ca(ClO)2+4HCl（濃)==CaCl2+2Cl2↑＋2H2O 【學生4】③濃鹽酸也可以用NaCl和濃硫酸代替。 【學生5】板書反應的化學方程式：2NaCl+H2SO4（濃）Na2SO4+2HCl MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 總反應式：MnO2＋2NaCl+H2SO4（濃）MnSO4+Cl2↑＋2H2O
【過渡】我們知道了氯氣的實驗室制法原理，那么如何通過實驗來獲得純凈的氯氣呢？ 【問題1】回顧初中所學的氧氣、二氧化碳等氣體的實驗室制取方法，將相關內容填入下表。 【教師】引導、投影表格。 【教師】引導、評價、補充。 氣體制取原理（方程式）反應物狀態O22KClO32KCl + 3O2↑ 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑固體+固體O22H2O22H2O + O2↑固體+液體CO2CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+H2O固體+液體
【學生】討論、完成表格內容、交流。
【問題2】結合上述氣體的實驗室制法，思考設計實驗室中制取氣體裝置時應注意哪些問題？ 【教師】引導、布置討論交流任務。 水反應 【教師】追問：上述流程中，各裝置的連接順序是什么？ 【學生】裝置的連接順序一般為:發生裝置→除雜裝置(如需要)→收集裝置-→尾氣處理裝置(如需要)。 【問題3】請根據實驗室制氣體的基本要求，結合氯氣實驗室制法原理，討論交流實驗室制備氯氣的裝置該如何選擇？ 【教師】請根據實驗原理和裝置的連接順序回答。 【學生1】①實驗室中制取氣體的裝置包括發生裝置和收集裝置，根據實際需要，還可增加除雜裝置和尾氣處理裝置等。 【學生2】②選取發生裝置的依據是制取氣體所用試劑的狀態和反應條件(加熱與否)。 【學生3】③選用收集方法的主要依據是氣體的密度、水溶性及是否與水發生反應。 【學生4】④選擇氣體干燥劑的主要依據是被干燥氣體不能與干燥劑反應。如氯氣能與堿反應，所以不能用堿石灰進行干燥，常用濃硫酸、五氧化二磷等進行干燥。 【學生5】⑤選擇尾氣處理裝置依據是氣體的密度、氣體在水中的溶解性，以及是否與水反應 【學生6】⑥選擇收集裝置的依據是氣體的性質。 【學生1】①制取原理：固體+液體加熱制取氣體，所以不屬于上述任何一種實驗室制取模型。 【學生2】②發生裝置：實驗室中按照固體+液體加熱的方式制取氣體時，一般會選 分液漏斗、圓底燒瓶和酒精燈組裝氣體發生裝置。裝置如圖： 【學生3】分液漏斗中加入濃鹽酸，圓底燒瓶中加入二氧化錳固體。 【教師】補充強調常見其它氣體發生裝置。 【學生4】③收集裝置：因為氯氣能溶于水，密度比空氣的大，所以收集氯氣時，不能用排水法應該用向上排空氣法。
【教師】補充強調其它常見氣體收集裝置。 【教師】強調除雜方法，引導設計實驗裝置。 【教師】追問：可以用澄清石灰水吸收Cl2嗎？ 【教師】投影、講解：實驗室制取純凈氯氣裝置 【教師】強調：A：分液漏斗：加鹽酸；B：圓底燒瓶：加MnO2；C：廣口瓶：除去Cl2中少量的HCl氣體；D：廣口瓶：干燥氯氣(或除去氯氣中的水蒸氣)；E：廣口瓶：收集Cl2；F：燒杯：尾氣吸收裝置。 【問題4】如何檢驗氯氣已經收集滿？為什么可用飽和氯化鈉溶液除去氯氣中的氯化氫？直接用水可以嗎？ 【教師】引導：聯系氯氣的性質，思考有哪些驗滿方法？ 【教師】評價強調：為了減少制得的C12中HC1的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HC1的揮發。實驗結束后，先使反應停止并排出裝置中殘留的C12再拆卸裝置，避免污染空氣。 【學生5】Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小，也可用排飽和食鹽水法收集Cl2。 【學生6】④除雜試劑的選擇：用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時，氯氣中混有HCl和水蒸氣等雜質。 【學生7】除去氯氣中的HCl可以用飽和食鹽水(如下圖中Ⅰ所示)；除去氯氣中的水蒸氣可用濃硫酸(如下圖中Ⅱ所示)或五氧化二磷或無水CaCl2(如下圖中Ⅲ所示)。 【學生8】⑤吸收裝置：氯氣有毒，實驗室制取氯氣時應在密閉系統或通風櫥中進行。 【學生9】通常在收集裝置的后面連接盛有NaOH溶液的吸收裝置。 【學生10】不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為溶液中Ca(OH)2濃度小，吸收不完全。 【學生1】①將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近集氣瓶瓶口，試紙變藍； 【學生2】②也可將濕潤的藍色石蕊試紙靠近集氣瓶瓶口，試紙先變紅后褪色，則可證明Cl2已收集滿。 【學生3】除雜原因：飽和氯化鈉中Cl-濃度比較高,因此Cl2和水的反應較弱,可以最大程度減少氯氣損失.而HCl極易溶解于水,所以可以去除HCl雜質. 【學生4】也可以用水除去氯氣中的氯化氫氣體，但損失的氯氣要多一些,但,因為氯氣的溶解度不大，但沒飽和NaCl效果好。
板書設計（含思維導圖） 第二章 海水中的重要元素—鈉和氯 第二節 氯及其化合物 第4、5課時 氯氣的實驗室制法 一、氯氣的實驗室制法 1、原理：MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O 2、實驗裝置：發生裝置——除雜裝置——收集裝置——尾氣處理裝置 3、實驗注意事項 二、實驗室制備氣體的裝置 見學案
作業設計 課本習題： 教輔書： 完成學案
教學反思

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