資源簡介

第二章 海水中的重要元素——鈉和氯
第二節(jié) 氯及其化合物
第2課時 氯氣的實驗室制法 氯離子的檢驗全套課程設計
（一）教學設計
【教學目標】
1.通過小組分工合作完成氯氣的實驗室制備，理解實驗室中氣體的制備裝置的選擇原則，形成從問題出發(fā)、依據(jù)探究目的設計探究方案，并通過化學實驗進行實驗探究的化學核心素養(yǎng)。
2.通過對氯原子的檢驗掌握常見離子的檢驗方法，形成能基于物質(zhì)組成提出可能假設，通過分析加以證實的證據(jù)推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)。
【教學重難點】
重點：氯氣的實驗室制法、氯離子的檢驗
難點：制取氣體裝置的選擇、離子的檢驗方法
【教學過程】
1.新課導入
[圖片]舍勒
[講解]1774年，瑞典化學家舍勒在研究軟錳礦（主要成分MnO2)的過程中，發(fā)現(xiàn)軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了黃綠色氣體、伴有強烈的刺激性氣味——氯氣。舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實驗室制取氯氣的主要方法之一，請寫出舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的化學方程式及離子方程式。
2.新課講授
一、氯氣的實驗室制法
[生]化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
[補充]制備氯氣的其他方法：2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
[學生活動]根據(jù)實驗室制備氯氣的原理，設計實驗裝置。
[設計過程]
選取裝置
發(fā)生裝置的選取：根據(jù)反應物的狀態(tài)及反應條件選擇“固液加熱型”
收集裝置的選取：根據(jù)制備氣體的密度和在水中的溶解性選擇向上排空氣法或排飽和食鹽水法。
初步評價裝置
由物質(zhì)的性質(zhì)可知：氯氣有毒，則缺少尾氣處理裝置；反應物中濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣不純，則缺少除雜裝置。
提問環(huán)節(jié)
問題一 一套完整的氣體制取裝置應該包括哪幾步？
發(fā)生裝置——凈化裝置——收集裝置——尾氣處理裝置
問題二 實驗室制備氯氣過程中，會產(chǎn)生哪些雜質(zhì)氣體，如何除去雜質(zhì)氣體，需要什么裝置？
雜質(zhì)：HCl氣體、水蒸氣。用飽和食鹽水除去HCl氣體，用濃硫酸除去水蒸氣。
修改裝置
除雜裝置：
裝置Ⅰ(洗氣瓶)：盛液體除雜試劑，氣流方向是長管進，短管出。
裝置Ⅱ(干燥管)：盛固體除雜試劑，氣流方向是粗口進，細口出。
尾氣處理裝置
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
裝置設計成果
驗滿：用濕潤的淀粉KI試紙靠近盛氯氣的瓶口，變藍則證明已滿
[視頻或?qū)嶒瀅開始實驗。
[過渡]尾氣吸收后的溶液中含有嗎？如何進行檢驗呢？溶液如何排除其他離子的干擾呢？如何溶液中含有，如何除去？
二、氯離子的檢驗
[實驗]學生分組做實驗檢驗，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。
實驗現(xiàn)象 離子方程式或解釋
加入AgNO3溶液 加入稀硝酸
稀鹽酸 產(chǎn)生白色沉淀 沉淀不溶解 Ag＋＋Cl－===AgCl↓
NaCl 溶液 產(chǎn)生白色沉淀 沉淀不溶解 Ag＋＋Cl－===AgCl↓
Na2CO3溶液 產(chǎn)生白色沉淀 沉淀溶解，有氣泡產(chǎn)生
[得出結(jié)論]在某溶液中加硝酸銀溶液后產(chǎn)生白色沉淀，該溶液中可能含有和，稀硝酸的作用是排除對的干擾。
3.課堂小結(jié)
[師]本節(jié)學習后，大家有哪些收獲？
4.板書設計
1.氯氣的實驗室制法
2.氯離子的檢驗
（二）作業(yè)設計
1.如圖為實驗室制取干燥、純凈的Cl2的裝置，其中合理的是（氣體流向從左到右）( )
A.制 B.凈化
C.收集 D.尾氣處理
2.實驗室制氯氣時有如下操作，操作順序正確的是( )
①連接好裝置，檢查氣密性
②緩緩加熱
③在燒瓶中加入少量的，向分液漏斗中加入濃鹽酸
④通過分液漏斗慢慢向燒瓶中注入濃鹽酸
⑤將多余氯氣用濃NaOH溶液吸收
⑥當有連續(xù)氣泡出現(xiàn)時，開始用向上排空氣法收集氯氣
A.①②③④⑤⑥
B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤
D.①③④②⑥⑤
3.下列檢驗的方法正確的是( )
A.在某溶液中滴加溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說明該溶液中有
B.在某溶液中先滴加鹽酸，再滴加溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有
C.在某溶液中先滴加溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有
D.在某溶液中滴加用酸化的溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有
4.重慶地區(qū)的自來水是采用二氧化氯消毒的，為了檢驗的存在，最好選用下列物質(zhì)中的( )
A.石蕊溶液
B.鹽酸和氯化鋇溶液
C.硝酸銀溶液
D.稀硝酸和硝酸銀溶液
5.探究是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的手段。用如下裝置探究氯氣的性質(zhì)，圖中3支試管口均放置浸有NaOH溶液的棉花。下列對實驗現(xiàn)象的分析錯誤的是( )
A.①中淀粉KI試紙變藍，說明氯氣的氧化性強于碘
B.②中產(chǎn)生白色沉淀，說明氯氣與水反應生成
C.③中的溶液變?yōu)樽攸S色，說明氯氣有氧化性
D.④中溶液先變紅后褪色，說明氯水有酸性和漂白性
6.某溶液中含有大量的種陰離子，如果只取一次該溶液就能夠分別將3種陰離子依次檢驗出來，下列實驗操作順序中，正確的是( )
①滴加過量溶液
②過濾
③滴加過量溶液
④滴加溶液
A.①②④②③
B.④②①②③
C.①②③②④
D.④②③②①
7.如圖是用與濃鹽酸反應制取氯氣的簡易裝置。下列說法正確的是( )
A.A中固體也可以用高錳酸鉀、重鉻酸鉀、二氧化錳等代替
B.裝置A發(fā)生反應的化學方程式為
C.待沒有氣泡產(chǎn)生后，向A中加入足量溶液，根據(jù)沉淀質(zhì)量可求出剩余HCl的量
D.裝置A中分液漏斗可以換為長頸漏斗
8.某校化學實驗興趣小組欲采用如圖所示的實驗裝置制備，同時進行與氯氣有關的某些實驗，按要求回答問題。
（1）A是濃鹽酸，B是二氧化錳，將A滴入B中時發(fā)生反應的離子方程式為_____________。
（2）甲同學用一定量的濃鹽酸與足量的反應制，結(jié)果制得的體積比理論上應制得的體積小，這是由于反應過程中鹽酸濃度變小造成的。請列舉導致鹽酸濃度變小的原因：_____________。
（3）在實驗室中，乙同學欲用如圖的裝置凈化氯氣，則瓶①②中應盛放的試劑分別是①_____________，②_____________（填試劑名稱）。
答案及解析
1.答案：C
解析：實驗室利用濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下制取氯氣，選項中缺少加熱裝置，故A錯誤；濃鹽酸易揮發(fā)，制得的氯氣中含有氯化氫及水蒸氣，必須先通過飽和食鹽水除去氯化氫，再通過濃硫酸干燥得到干燥純凈的氯氣，故B錯誤；氯氣的密度大于空氣，可用向上排空氣法收集，故C正確；氯氣應用氫氧化鈉溶液進行尾氣處理，故D錯誤。
2.答案：D
解析：制取氯氣的實驗操作依次為連接裝置，檢查裝置的氣密性，防止裝置連接處漏氣，向圓底燒瓶中加入固體藥品二氧化錳粉末，從分液漏斗中緩緩加入濃鹽酸，加熱，待氣體均勻放出時收集氣體，因氯氣有毒，最后將多余的氯氣用濃NaOH溶液吸收，防止污染空氣，正確的操作順序為①③④②⑥⑤，故選D。
3.答案：D
解析：向某溶液中滴加溶液，可能生成碳酸銀、硫酸銀等沉淀，不能說明該溶液中有，A項錯誤；先滴加鹽酸，引入，不能說明原溶液中含有，B項錯誤；加入鹽酸，不能排除的干擾，C項錯誤；因氯化銀不能溶解于硝酸，滴加用酸化的溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，可說明溶液中有，D項正確。
4.答案：D
解析：若自來水中加入硝酸酸化的溶液后生成白色沉淀，則說明自來水中含有。
5.答案：B
解析：濕潤的淀粉KI試紙變藍，說明生成了，可證明氧化性：，A項正確；②中產(chǎn)生白色沉淀，可能是揮發(fā)出的HCl與反應生成AgCl沉淀，B項錯誤；與反應生成，可說明有氧化性，C項正確；④中的溶液先變紅后褪色，說明氯水有酸性和漂白性，D項正確。
6.答案：C
解析：用溶液檢驗，用溶液檢驗，用溶液檢驗。因為和都反應，所以先檢驗，又由于和產(chǎn)生白色的AgOH沉淀，AgOH極不穩(wěn)定，立即分解成棕黑色的，故的檢驗在之后，檢驗每種離子后將沉淀過濾分離，所以操作順序為①②③②④，故選C。
7.答案：B
解析：濃鹽酸與二氧化錳在常溫下不反應，A項錯誤；用與濃鹽酸反應，生成氯化鉀、氯氣和水，化學方程式為，B項正確；反應產(chǎn)物中的KCl也會和溶液反應生成AgCl，因此不能利用沉淀質(zhì)量求出剩余HCl的量，C項錯誤；裝置A為生成氣體的裝置，若將分液漏斗換為長頸漏斗，則反應速率不易控制，容易造成壓強過大，液體無法滴落，甚至會造成危險，D項錯誤。
8.答案：（1）
（2）①氯化氫揮發(fā)；②反應生成水；③反應消耗HCl
（3）飽和食鹽水；濃硫酸
解析：（2）濃鹽酸濃度變小是因為二氧化錳和濃鹽酸反應過程中消耗HCl，加熱時氯化氫揮發(fā)，生成的水稀釋濃鹽酸。
（3）制取的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，凈化時應先通過飽和食鹽水吸收氯化氫，后通過濃硫酸吸收水蒸氣。

展開更多......

收起↑