选修六：课题二化学实验的绿色追求 (氯气的生成及其性质的微型实验)

(4)模拟:计算机模拟化学实验或视频
思考与练习
D 下列符合化学实验“绿色化”的有（
） • 在萃取操作的演示实验中，将 CCl4萃取溴水改为 CCl4萃 取碘水 • 在铜和浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的 铜丝 • 将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放 A、①② C、②③ B、①③ D、①②③
三、微型化学实验 经济不发达地区或特殊要求的需要仪Fra bibliotek、药品少、经费不足
条件差或特殊要求
学生亲自做实验有难度
安全性或污染性控制的要求
。。。。。。。。。
实验改进 怎么办？ 成本低 简单安全
微型化学实验开发
操作性强 探究性
微型化学实验仪 器示例1
温度不高于80℃（限于水浴加热）的 无机反应，一般可在板上井穴中进行。
二氧化硫的性质常规实验与微型实验
常规实验
微型实验
演示结束！
THANK YOU FOR WATCHING!
感谢聆听！
思考：氯气有哪些重要的化学性质？可以分别
用什么实验进行验证？
、1、氯气可以和金属反应。 将金属加热或点燃后插入装有氯气的集气瓶。 2、干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成 的次氯酸具有漂白性。 可分别用干燥的和湿润的有色布条检验。 3、氯气可以和碱反应生成盐和水。 可将氯气通入碱的溶液，再用pH试纸测溶液的 pH值。 4、氯气具有强氧化性。 将氯气通入Fe2＋溶液中，再用KSCN检验Fe3＋。 5、氯气可以从盐溶液中置换Br2和I2。 将氯气通入NaBr和KI溶液中，再加入CCl4观察 颜色
2.什么是绿色化学?
绿色化学又称环境友好化学或清洁化学，是 从源头上防止污染产生或化学过程对环境的负面 影响降低到最低程度的化学。理想的绿色技术应 采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产 目的产品，不生成或很少生成副产品或废物，实 现或接近废物的"零排放"过程。化学工艺过程中 使用无毒无害原料、溶剂和催化剂。
第一单元
课题二 化学实验的绿色追求
课题二:化学实验的绿色追求
(氯气的生成及其性质的微型实验)
学习目标 ①复习氯气的制取及其主要化学性质； ②通过微型实验制取氯气并通过实验验证其性质； ③通过亲自动手实验培养学生的实验动手能力、 观察、分析问题的能力和自主创新能力。 重点 了解绿色化学的含义和微型实验的特点， 树立环境保护意识。 难点 学生利用已有的化学知识来设计一些简单的微型 实验。
3.绿色化学的最大特点
绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用 实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为 零排放或零污染。显然，绿色化学技术不是去对 终端或生产过程的污染进行控制或处理。所以绿 色化学技术根本区别于"三废处理"，后者是终端 污染控制而不是始端污染的预防。 绿色化学是研究和寻找能充分利用的无毒害 原材料，最大程度地节约能源，在各环节都实现 净化和无污染的反应途径。它的主要特点主要体 现在以下五个方面：
系列试管/反应容器/比色管
碳纳米管
实验探究：氯气的微型化学实验
阅读课本：P9 回答下列问题
1、氯气制取方法原理，氯气性质实验原 理及现象？ 2、KClO3与浓盐酸的反应是一个氧化还 原反应,请分析反应中的电子得失情况. KClO3＋6HCl（浓）＝KCl＋3Cl2↑＋ 3H2O
制取方法原理： KClO3＋6HCl（浓）＝KCl＋3Cl2↑＋3H2O 氯气性质实验原理： ①Cl2与KBr溶液反应： Cl2＋2KBr＝2KCl＋ Br2 产生Br2，溶液将变黄。 ②Cl2与KI（含淀粉）溶液反应： Cl2＋2KI＝ 2KCl＋I2 产生I2，遇到淀粉显蓝。 ③Cl2与NaOH（含酚酞）溶液反应Cl2＋2NaOH＝ NaCl＋NaClO＋H2O 溶液碱性减弱，酚酞将褪色。 ④Cl2与FeSO4（含KSCN）溶液反应： Cl2＋2Fe2＋＝2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋遇KSCN显 红色。
这些问题不但影响一个国家的经济发展， 而且对环境造成的危害将对全人类自身的 健康甚至是生存都造成了严重的威胁。解 决问题的办法初期主要以治理为主，但这 些办法效果有限，费用昂贵。在积累了30 年治理污染的经验后，人们提出了污染预 防这一新的概念，最后美国环保局提出了 “绿色化学”这一“新化学婴儿”。
【 设问 】 仿造该实验设计一套微型实验装置完成SO2的 发生和性质实验
（学生讨论后设计出多种方案，其中利用珍珠 奶茶杯完成实验的方法比较新颖，且现象明 显。） 利用喝过珍珠奶茶的透明塑料杯和吸管改进成 实验装置： 装置图如下：
1、在吸管上均匀剪开4个倾斜向上的缺口。 2、将滤纸剪成4个小条备用。 3、分别将滤纸条浸入品红溶液、溴水、KMnO4溶液、 NaOH（含酚酞）溶液，片刻后取出， 分别插在吸管的4个缺口上。 4、在正对吸管的杯底位置放置适量Na2SO3粉末。 5、将吸管插入塑料杯。 6、在吸管和杯口塑料膜接触的部位围一圈浸过稀 NaOH溶液的棉花条， 防止多余的SO2逸出污染环境。 7、从吸管上口向Na2SO3粉末上滴加一滴浓H2SO4，并 迅速用干燥的棉花团堵住吸管上口。 8、透过透明塑料杯壁观察现象。 9、反应结束后，打开棉花团，沿吸管滴入适量稀 NaOH溶液，堵住管口，振荡摇动塑料杯 ，使多余的SO2气体吸收完全。
思考：实验室制气体的装置一般有哪几部分？ 复习氯气的实验室制法，并分析其优缺点。
发生装置 ----除杂装置—干燥装置--收集装置--吸收装置
MnO2
优点:
1、发生装置、净化装置和尾气处理装置俱 全。考虑全面。 2、便于观察现象
缺点：
1、比较繁琐。携带不方便。 2、衔接处太多，可能对环境造成危害。
(1) 原料绿色化。以无毒、无害，可再生资源为 原料。 (2) 化学反应绿色化。选择“原子经济性反应”。 (3) 催化剂绿色化。使用无毒、无害，可回收的 催化剂。 (4) 溶剂绿色化。使用无毒、无害，可回收的溶 剂。 (5) 产品绿色化。产品可再生、可回收。
二、化学实验的绿色化
1、中学化学实验的绿色化设计是以绿色意识为指导 思想，力图把传统的“粗放型”实验，改革成为“集约型” 的绿色化学实验方法。我们可以从以下几个方面探索中学 化学实验： 第一，选择对环境影响尽可能小的反应物，寻找实验 中有毒药品的替代品。 第二，研究最佳实验条件，控制试剂用量，努力实现 实验的微型化，并注意节约能源，合理设计实验装置。 第三，改进和设计实验符合绿色化要求的尾气吸收 装置，对实验产物进行无害化处理，鼓励学生进行绿色化 实验探索，增强学生的绿色意识。
学习过程
预习思考 :
1、什么是绿色化学? 2、绿色化学的要求是什么?
3、绿色化学的意义是什么?
4、化学实验绿色化学有哪些途径?
一、绿色化学 —— 一种新的化学理念
1.绿色化学的诞生
从1960起，化学农药的污染问题被提出来， 人们开始注意到人口的急剧增加，工业的高度发 达，资源的极度消耗，污染的日益严重，使人类 不得不面对严重的环境危机。当今世界各国生产 使用着约十万种化学品。仅美国化学工业每年就 要排放约三十亿吨化学废弃物，其中进入大气的 约60%，土壤10%，表面水系10%和地下20% .
阅读资料
使用化学品的“5R”原则
（1）拒用危害品（reject） （2）减量使用（reduce）
（3）再生（regenerrate）
（4）循环使用（recycle）
（5）再生使用（reuse）
2、化学实验绿色化的途径
3、化学实验绿色化的基本思路
(1)绿色:开发绿色实验 (2)回收:妥善处理尾气、废物 (3)简约:使实验小型化、微型化
问题1：这套简易装置和传统实验对比有何优势？
更加简便、更加节约原料、根据注重环保。 问题2：这套简易装置适用于制备哪一类物质,并验证
其性质? 请举出一些
还可以用于SO2的性质实验。 在玻璃片的不同位置分别滴加适当浓度的品红溶液、溴水、 KMnO4溶液、NaOH（含酚酞）溶液，在圆心位置放置适量 Na2SO3粉末，向Na2SO3粉末上滴加一滴浓H2SO4，用表面皿盖好， 可以观察SO2与各液滴的反应现象。