高中化学专题3从海水中获得的化学物质第1单元第1课时氯气的发现与制备教学案苏教版第一册

第1课时氯气的发现与制备

发展目标体系构建

1。能运用发展的、相互联

系的、对立统一的观点理解

化学变化，培养变化观念与

平衡思想的化学核心素养.

2.初步掌握实验探究元素及

其化合物性质的基本方法，

掌握氯气的制备方法，培养

科学探究与创新意识的化

学核心素养.

1．氯气的发现

1774年瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿(主要成分是MnO2)混合在一起加热，意外地发现了一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体——氯气.

2．氯气的实验室制法

(1)反应原理：MnO2＋4HCl（浓）错误!MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

（2）实验装置

①A装置为气体发生装置，作用是制备气体。

②B装置为收集装置，作用是收集气体.

③C装置为尾气处理装置，作用是吸收多余Cl2。

3．氯气的工业制法

以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业称为氯碱工业.

(1)氯气的制备原理:反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O错误! 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑.

(2)实验室电解饱和食盐水

①实验装置：

②实验操作

a．接通电源，观察铁棒和石墨棒上发生的现象。通电一段时

间后，将小试管套在a管上,收集U形管左端产生的气体。2 min 后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口,移近点燃的酒精灯，松开拇指，检验收集到的气体.

b．取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体,观察收集到的气体的颜色。

c．关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞,向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，观察溶液颜色的变化。

②实验分析

实验现象结论

a出现爆鸣声a管中气体为氢气

b产生黄绿色的气体b管中气体为氯气

c

铁棒端溶液变红、

石墨棒端溶液不变色

U形管左端溶液显碱性、

U形管右端溶液不显碱性

③实验结论

根据实验推断电解饱和食盐水的产物是H2、Cl2、NaOH溶液。

1．判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”。)

(1)自然界中既有游离态的氯又有化合态的氯气单质。（×)（2）瑞典化学家舍勒发现了氯气. （√)

（3）工业上制取氯气的化学方程式为MnO 2＋4HCl(浓）错误!MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。 （×)

2．工业上电解饱和食盐水制Cl 2和实验室用软锰矿与浓盐酸反应制Cl 2相同的原理是( ）

A ．都是将负价的氯转变为零价的氯

B ．都是将正价的氯转变为零价的氯

C ．都是复分解反应

D ．都是置换反应

A [电解饱和食盐水制Cl 2的原理是2NaCl ＋2H 2O 错误!2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，实验室用MnO 2与浓盐酸反应制Cl 2相同的原理

是MnO 2＋4HCl （浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，根据化学方程式

可知A 项正确。］

3．某同学利用如图所示装置电解饱和食盐水，他在导气管b 处收集到的气体不具有的特征是（ )

A ．呈黄绿色

B ．有毒

C ．密度小于空气

D ．刺激性气味

C[电解饱和食盐水时,Cl－在与电源正极相连的碳棒上转化为Cl2，该气体的密度大于空气。]

氯气的实验室制法

(素养养成——科学探究与创新意识)

工业上利用氯碱工业制备氯气。氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。装置如图所示.

离子交换膜法电解原理示意图

［问题1]在实验室内怎样制备氯气呢?

［提示］实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制备Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓）错误!MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

[问题2］如何选择合适的气体制备装置呢？

［提示］根据反应物的状态和反应条件选择合适的制气装置。

1．试剂的选择

通常选用浓盐酸和具有强氧化性的物质(MnO2、KMnO4等）来制取。如

MnO2＋4HCl(浓) 错误!MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

2KMnO4＋16HCl(浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

2．发生装置

选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件（加热与否）。以此分析可知，实验室制取氯气是加热固体与液体的混合物,所以应选用固液加热制气发生装置.

3．收集方法

选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气的大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2。

4．干燥剂的选择

选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反

应。如氯气能与碱反应,所以不能用碱石灰进行干燥，常用浓硫酸、五氧化二磷等进行干燥.

5．吸收装置

氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。

6．验满

常用湿润的淀粉。碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验Cl2.方法是将湿润的淀粉。碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口,试纸变蓝,或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶瓶口，试纸先变红后褪色，则可证明Cl2已收集满。

1．实验室制取氯化氢气体的反应原理为：NaCl（固)＋H2SO4(浓)

错误!NaHSO4＋HCl↑。则实验室制取下列各组气体时,所用气体的发生装置相同的是()

A．H2B．CO2

C．Cl2D．O2

C［该实验原理为固＋液错误!气，故选制氯气。］

2．某学生设计如图实验装置用于制备纯净的Cl2。