文档内容
第二章 《海水中的重要元素—钠和氯》教学设计
第二节 氯及其化合物
第二课时 氯气的实验室制法、氯离子的检验
课题: 2.2.2 氯气的实验室制法、氯离子检验 课时 1 授课年级 高一
课标 理解并掌握氯的实验室制法,能根据氯及其化合物的性质分析实验室、生产、生活以及环
要求 境中的某些常见问题,说明妥善保存、合理使用化学品的常用方法。
本节内容是人教版(2019版)教材第二章第二节内容,这一部分内容是元素化合物知识的
重要组成部分,是学生在高中阶段第一节学习了典型的金属元素—钠,了解了研究金属元素及
其化合物的思路和方法,初步构建了含同种元素的物质间的转化关系后,系统学习的第一种非
金属元素,在高中化学学习中占有重要地位。教材选择氯气的性质、用途等内容进行比较全面
的学习和研究,不但可以让学生了解典型非金属单质及其化合物的性质,而且对学习其他非金
属元素及其化合物的性质,形成正确的观点、掌握学习的思路和方法起到引导作用。而且教材
中涉及的食盐、漂白粉等含氯的化合物学生都相对熟悉,学习内容与日常生活比较贴近,学习
时,容易使学生产生一种亲近感,有一种似曾相识的感觉,容易产生强烈的求知欲望,有效地
降低了学习的难度,较好的体现了一种人文关怀。
本节教材以氯及其化合物的研究为载体,建构了非金属及其化合物的研究模型,为高中学
习元素化合物的知识起到了巩固和提高的作用,突出了对学生化学学科核心素养的培养,有利
用于后续硫、氮及其化合物的学习。本节内容包括氯气的性质、氯气的实验室制法、氯离子的
检验三个部分,共分三个课时完成(含1个专题)。教学的重点是在学习氯气单质的过程中,
教材 关注这些含氯元素物质间的转化,建构不同价态物质间的转化关系,形成非金属及其化合物的
研究思路和方法。教学的难点是氯气与水和氢氧化钠的反应。
分析
“氯气的实验室制法、氯离子的检验”是本节内容的第二课时。氯气的实验室制法是新教
材增加内容,初中已学习过H 、CO 等气体的实验室制法,氯气的实验室制法是在这些气体制
2 2
备的基础上引入的。教材通过“方法引导”栏目,引入了实验室制取气体装置的设计方法引
导,使学生在原来气体的制备装置的选择上认识更加系统和全面。本部分内容难度不大,但知
识的应用很广泛,实验题中气体的制备、性质检验是高考的高频考点,本课时内容的学习为后
面其它气体的实验室制法奠定了基础。
化学实验虽是高考的必考点,但对大部分学生来说也是化学的一个难点,因为这类问题往
往对学生综合能力要求较高。学生需要具备动手、实验现象的描述和推理、实验过程中不可预
期的问题解决等关键能力等。本课时可以安排在实验室进行,教学中要对学生进行实验室安全
教育,强调根据实验原理所需的反应物和产物的性质选择实验的发生装置、除杂装置和尾气处
理装置,实验过程中要指导学生进行规范操作,培养团队协作意识。还要注意引导学生对实验
装置进行评价和改进,归纳总结等。离子的检验学生在初中及上已章都接触过,可结合教材实
验2-9,通过对比分析,总结归纳,得出检验氯离子的方法及原理。
1.通过小组分工合作完成氯气的实验室制备,掌握实验室气体的制备装置选择原则及方案
设计,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用及对环境保护的重要意义,增强社会责任
教学 感。
目标 2.通过氯离子检验的实验探究,进一步理解Cl 对环境的影响。掌握常见离子的检验方
2
法,形成能基于物质组成提出可能假设,通过分析加以证实的证据推理与模型认知的化学核心
素养。
教学 重点:氯气的实验室制法、氯离子的检验
重、 难点:实验室制取气体装置的选择
难点证据推理与模型认知:通过对实验室制取氯气的实验装置和实验过程的学习,建立实验室
制取气体的装置和流程的模型,掌握利用该模型分析其他气体的实验室制取的方法。
核心 科学探究与创新意识:通过完成氯气的实验室制法及氯离子检验的相关实验,了解实验室
气体的制备实验设计的一般过程与方法,通过对实验方案的不断优化和改进,培养初步的科学
素养 探究和改进实验的能力。
科学精神与社会责任:通过对于氯气制取过程中氯气的尾气处理和吸收及氯离子的检验方
法,培养学生的环保意识,理解学好化学知识在环境保护中的重要意义。
学生在初中学过实验室制备CO 、H 等气体,对氯气的物理性质和化学性质也有比较完整
2 2
学情
的认识,已经具备一定的实验基本操作和实验设计的能力。但还未建立实验室制取气体的基本
分析 思维模型,综合运用所学知识进行原理分析、实验设计的能力不足,全面分析、解决实验过程
中可能出现的问题存在困难。
教学过程
教学 设计意
教学活动
环节 图
【回顾1】初中学习的实验室制CO 和H 的方法(任写一个)。思考反应的共同特点 回顾旧
2 2
知,预
是什么。
习新
【 学 生 1 】 板 书 化 学 方 程 式 : CaCO +2HCl==CaCl +CO ↑+H O 、 知,创
3 2 2 2
设化学
Zn+H SO ==ZnSO+H ↑
2 4 2 史情
【学生2】反应的共同特点:固体+液液→气体。 境,激
环 发学习
节 【回顾2】检验SO 4 2-离子的试剂、原理是什么? 兴趣和
一 【学生1】试剂: 盐酸、氯化钡溶液。 探究的
、 欲望。
化 【学生2】板书反应的离子方程式为:Ba2++SO2-==BaSO↓,现象是产生白色沉淀。
4 4
情 学
景 史 【预习1】实验室制备氯气的原理(方程式)。
导 情
【学生】板书:MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2HO,
入 境 2 2 2 2
【学生2】其中氧化剂为MnO ,还原剂为浓盐酸。
2
【学生3】可以用NaOH溶液吸收尾气中的氯气,防止污染环境。
【预习2】检验氯离子的方法是什么?
【学生】一般是先在被检测的溶液中滴入稀硝酸酸化使其酸化,以排除CO2-等干扰
3
离子,再加入AgNO 溶液检验。
3
【导入】1774年舍勒将软锰矿(主要成分是MnO )与浓盐酸混合加热来发现氯气,
2
到确认为一种新的元素—氯,时间长达三十多年,而这种制氯气的方法至今还是实验
室制取氯气的主要方法之一。(见PPT视频)
【过渡】科学研究需要大量的事实为依据,最终才能建立正确的理论。下面我们就来
深入研究舍勒这种制备氯气的方法。
【问题1】阅读教材P48页内容,讨论交流实验室制备氯气的反应原理是什么?该反
挖掘教
应有何特点? 材资
源,联
【学生】板书:MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2HO
2 2 2 2 系旧
【教师】根据氧化还原反应的原理,请思考该反应有何特点? 知,分
析新
【学生1】 MnO 是氧化剂,HCl是还原剂,但还表现出酸性。浓盐酸中,部分Cl-
2 知。掌
的化合价升高,4 个 HCl参加反应,被氧化的Cl-为2 个。 握实验【学生2】反应条件必须是浓盐酸、加热。 室制氯
气的反
【学生3】MnO 与稀盐酸不反应,因此,随着反应的进行盐酸浓度变小,无论MnO
2 2 应原理
是否足量,盐酸均不能完全反应。 何特
点。
【学生4】反应后溶液为盐酸和MnCl 的混合液。
2
【教师】追问:你知道工业上如何制氯气吗?
【学生1】工业上用电解饱和食盐水的方法制取 Cl ,反应的化学方程式:2NaCl+
2
2HO\o(\s\up6(_____)2NaOH+H↑+Cl↑。 拓宽知
2 2 2
识视
【学生2】还可以用电解NaCl制备:2NaCl(熔融)\o(\s\up6(_____)2Na+Cl ↑. 野,丰
2
富实验
【教师】评价、强调。
室制氯
【问题2】根据实验室MnO 氧化浓盐酸制氯气及氧化还原反应的原理,思考是否可 气的丰
2
富,培
以用其它物质代替MnO 或浓盐酸?
活 2 养高阶
动 【学生1】①氧化剂MnO 还可以用其它能氧化浓盐酸中的氯离子的氧化剂(相同条 思维能
2
一 力。
件下,氧化性强于MnO )代替。
、 2
氯 【学生2】②常见的氧化剂有:KMnO 、KClO、NaClO、Ca(ClO) 等。
4 3 2
气
的 【学生3】板书:2KMnO 4 +16HCl(浓)===2KCl+2MnCl 2 +5Cl 2 ↑+8H 2 O
实
KClO+6HCl(浓)==KCl+3Cl ↑+3H O
验 3 2 2
室 2HCl+ NaClO = NaCl+HO+ Cl↑
2 2
制
Ca(ClO) +4HCl(浓)==CaCl +2Cl↑+2HO
法 2 2 2 2
原 【学生4】③浓盐酸也可以用NaCl和浓硫酸代替。
理
【学生5】板书反应的化学方程式:2NaCl+H SO (浓) NaSO +2HCl
2 4 2 4
MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2HO
2 2 2 2
总反应式:MnO +2NaCl+H SO (浓) MnSO +Cl↑+2HO
2 2 4 4 2 2
【教师】评价、引导、补充完善。
【对应训练1】实验室用MnO 和浓盐酸在加热条件下反应制取Cl 。下列说法正确的
2 2
是( )
A.MnO 是反应的氧化剂,盐酸是还原剂 检测与
2
评价,
B.盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
发现问
C.用饱和碳酸氢钠溶液可除去Cl 中混有的HCl 题,调
2
控课
D.Cl 能使湿润的有色布条褪色,说明Cl 具有漂白性
2 2 堂,提
高效
【答案】A
率。
【解析】发生MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O,Mn元素的化合价降低、Cl元
2 2 2 2
素的化合价升高,则MnO 是反应的氧化剂,盐酸是还原剂,A正确;若用长颈漏斗
2
代替,氯气易从长颈漏斗逸出,且无法控制浓盐酸的用量,盛浓盐酸的分液漏斗不能
用长颈漏斗代替,B错误;氯气与碳酸氢钠溶液反应,应选饱和食盐水除去,C错
误;氯气与水反应生成HClO具有漂白性,能使湿润的有色布条褪色,氯气不具有漂
白性,D错误。
【对应训练2】下列关于含氯消毒剂的解释不正确的是( )
A.“84”消毒液不能与洁厕灵混合使用:2H++Cl-+ClO-=Cl↑+H O
2 2B.工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉:2Cl+2Ca(OH) =CaCl +Ca(ClO) +2H O
2 2 2 2 2
C.氯水应避光保存的原因是:2HClOHO+Cl↑
2 2
D.氯气意外发生泄漏,可用浸有一定浓度NaHCO 溶液的毛巾捂住鼻子,向高处转
3
移
【答案】C
环 【解析】A.84消毒液含NaClO,洁厕灵含HCl,两者混用发生反应
节 NaClO+2HCl=Cl ↑+NaCl+HO,A正确;B.工业上用Cl 与石灰乳反应制漂白粉,B
2 2 2
二 正确;C.次氯酸见光易分解,2HClO2HCl+O↑,C错误;D.NaHCO 溶液具有弱
2 3
、 碱性,能与氯气反应,处在该环境中,可用浸有一定浓度NaHCO 溶液的毛巾捂住鼻
3
子,向高处转移,D正确;故选C。
氧
氯
【过渡】我们知道了氯气的实验室制法原理,那么如何通过实验来获得纯净的氯气
气 呢?
的 【问题1】回顾初中所学的氧气、二氧化碳等气体的实验室制取方法,将相关内容填
入下表。 回顾旧
实
知,引
【教师】引导、投影表格。
验 出新
【学生】讨论、完成表格内容、交流。 知,建
室
立新旧
气体 制取原理(方程式) 反应物状态 反应条件 装置图
制 知识之
间的联
法
2KClO 2KCl + 系。
3
3O↑
O 2 固体+固体 加热
2
2KMnO ====KMnO
4 2 4
+ MnO + O ↑
2 2
O 2HO 2HO + O↑ 固体+液体 不加热
2 2 2 2 2
CaCO + 2HCl = CaCl
CO 3 2 固体+液体 不加热
2 + CO↑+H O
2 2
【教师】引导、评价、补充。
【问题2】结合上述气体的实验室制法,思考设计实验室中制取气体装置时应注意哪
利用已
些问题?
有知识
【教师】引导、布置讨论交流任务。 和化学
实验基
【学生1】①实验室中制取气体的装置包括发生装置和收集装置,根据实际需要,还
本要
可增加除杂装置和尾气处理装置等。
求,为
【学生2】②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 实验设
否)。 计提供
活
理论支
动 【学生3】③选用收集方法的主要依据是气体的密度、水溶性及是否与水发生反应。
持。建
二
立制备
【学生4】④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
、
实验设
氯 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。 计的基气 【学生5】⑤选择尾气处理装置依据是气体的密度、气体在水中的溶解性,以及是否 本模
的 与水反应 型。
实
【学生6】⑥选择收集装置的依据是气体的性质。
验
室 【教师】追问:上述流程中,各装置的连接顺序是什么? 利用制
制
备气体
【学生】装置的连接顺序一般为:发生装置→除杂装置(如需要)→收集装置-→尾气处
法
的实验
装
理装置(如需要)。
模型设
置
【问题3】请根据实验室制气体的基本要求,结合氯气实验室制法原理,讨论交流实 计氯气
的
验室制备氯气的装置该如何选择? 的实验
选
室制法
择 【教师】请根据实验原理和装置的连接顺序回答。
(仪器
【学生1】①制取原理:固体+液体加热制取气体,所以不属于上述任何一种实验室 及试剂
选
制取模型。
择)。
【学生2】②发生装置:实验室中按照固体+液体加热的方式制取气体时,一般会选 培养实
验设计
能力、
绿色观
和安全
观及
“证据
推理与
模型认
知”、
“科学
取分液漏斗、圆底烧瓶和酒精灯组装气体发生装置。装置如图:
探究与
【学生3】分液漏斗中加入浓盐酸,圆底烧瓶中加入二氧化锰固体。 创新意
识”化
【教师】补充强调常见其它气体发生装置。
学核心
【学生4】③收集装置:因为氯气能溶于水,密度比空气的大,所以收集氯气时,不 素养。
能用排水法,应该用向上排空气法。
【教师】补充强调其它常见气体收集装置。
【学生5】Cl 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Cl。
2 2
【学生6】④除杂试剂的选择:用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时,氯气中混有HCl和
水蒸气等杂质。
【学生7】除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水(如下图中Ⅰ所示);除去氯气中的水
蒸气可用浓硫酸(如下图中Ⅱ所示)或五氧化二磷或无水CaCl (如下图中Ⅲ所示)。
2
进一步
强化含
氯物质
【教师】强调除杂方法,引导设计实验装置。 的性
质,突
【学生8】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
出教学
行。 重点。
突破学【学生9】通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。 习的难
点。
【教师】追问:可以用澄清石灰水吸收Cl 吗?
2
【学生10】不能用澄清石灰水吸收Cl,因为溶液中Ca(OH) 浓度小,吸收不完全。
2 2
【教师】投影、讲解:实验室制取纯净氯气装置
【教师】强调:A:分液漏斗:加盐酸;B:圆底烧瓶:加MnO ;C:广口瓶:除去
2
Cl 中少量的HCl气体;D:广口瓶:干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气);E:广口
2
瓶:收集Cl;F:烧杯:尾气吸收装置。
2
【问题4】如何检验氯气已经收集满?为什么可用饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化
氢?直接用水可以吗? 检测与
评价,
【教师】引导:联系氯气的性质,思考有哪些验满方法?
发现问
【学生1】①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口,试纸变蓝; 题,调
控课
【学生2】②也可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
堂,提
高效
证明Cl 已收集满。
2
率。
【学生3】除杂原因:饱和氯化钠中Cl-浓度比较高,因此Cl 和水的反应较弱,可以最
2
大程度减少氯气损失.而HCl极易溶解于水,所以可以去除HCl杂质.
【学生4】也可以用水除去氯气中的氯化氢气体,但损失的氯气要多一些,但,因为氯
气的溶解度不大,但没饱和NaCl效果好。
【教师】评价强调:为了减少制得的C1 中HC1的含量,加热温度不宜过高,以减
2
少HC1的挥发。实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的C1 再拆卸装置,
2
避免污染空气。
【对应训练1】下列关于实验室制取氯气的说法正确的是( )
A.盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
B.为了便于学生观察氯气的制备实验,可在讲台上直接做氯气的制备实验
C.可用饱和食盐水吸收尾气
D.可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,观察氯气是否收集满
【答案】D
【解析】盛浓盐酸的分液漏斗若用长颈漏斗代替无法控制盐酸的用量,A错误;在讲
台上直接做氯气的制备实验,没有在通风橱中进行,容易造成中毒事件,B错误;饱
和食盐水不能与氯气反应,不能用于吸收尾气,C错误;可在集气瓶口放一张湿润的
淀粉碘化钾试纸,若试纸变蓝,则氯气集满,D正确。
【对应训练2】实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气,其中不能达到实验目的
的是( )A B C D
发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置
【答案】A
【解析】A.实验室用浓盐酸和二氧化锰制氯气应加热,缺酒精灯,所以不能到达实
验目的,A项符合题意;B.饱和食盐水的目的是除去氯化氢气体,浓硫酸的目的是
除去水,可以达到实验目的,B项不合题意;C.氯气的密度比空气大,采用向上排
空气法,可以达到实验目的,C项不合题意;D.用氢氧化钠溶液吸收氯气,可以达
到实验目的,D项不合题意;答案选A。
【过渡】实验中用NaOH溶液吸收尾气后的溶液中有Cl-吗?如何检验呢? 联系已
有知
【问题1】中学阶段离子检验的原理时什么?有哪些常用方法?
识,为
【学生】原理:一般利用离子发生反应时,产生的特殊现象来判断(检验),因此, 学习新
知提供
活不同离子的检验方法不同。
理论依
活 【教师】评价、追问:若要判断溶液中是否存在某个离子有哪些方法呢? 据。培
养“证
动 【学生1】观察颜色法—利用一些离子在水溶液中具有的特殊颜色。如 Cu2+(蓝
据推理
一 色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO -(紫红色)。 与模型
4
认知”
、
【学生2】焰色试验法—钾元素(离子)焰色:紫色(通过蓝色钴玻璃观察)、钠元 的化学
氯 核心素
素(离子)焰色:黄色。
养。
离
【学生3】气体法—用于能转化为特殊气体的离子检验,如 CO 或HCO→CO 、
2
子
NH +→NH 。
4 3
的 通过实
【教师】评价、补充完善。 验探究
检
Cl-在
【问题2】实验探究:阅读教材P49页内容,结合【实验2-9】在5支试管中分别加入
验 溶液中
2~3 mL 稀盐酸、NaCl 溶液、NaCO 溶液、自来水、蒸馏水,然后各滴入几滴 的反应
2 3
方
特点和
AgNO 溶液,观察现象,填写下表内容。
法 3 规律,
【教师】演示实验或指导完成学生分组实验,投影表格。 形成氯
离子检
【学生】实验观察、讨论交流,完成表格内容。
验方
法。培
实验现象
养“证
化学方程式 据推理
滴入几滴 加入少量
与模型
AgNO 溶液 稀硝酸
3 认知”
的化学
核心素
有白色沉淀 沉淀不溶
①稀盐酸 HCl+AgNO ===AgCl↓+HNO 养。
生成 解 3 3
②NaCl溶 有白色沉淀 沉淀不溶 NaCl+AgNO ===AgCl↓+NaNO
3 3液 生成 解
沉淀溶
环 ③Na CO 有白色沉淀 NaCO+2AgNO ===Ag CO↓+2NaNO ,
2 3 解,有气 2 3 3 2 3 3
节 溶液 生成 Ag CO+2HNO ===CO ↑+H O+2AgNO
泡产生 2 3 3 2 2 3
三
、
有少量白色 沉淀不溶 Cl 2 +H 2 O===HCl+HClO,
氯 ④自来水
沉淀生成 解
HCl+AgNO ===AgCl↓+HNO
离 3 3
子
无明显变
的 ⑤蒸馏水 无明显变化 ——
化
检
验 【问题3】结合上述实验,归纳总结氯离子的检验方法及注意事项是什么?
【学生1】①方法:先加AgNO 溶液,再加稀硝酸(或直接加入硝酸酸化的AgNO 检测与
3 3
溶液)。注意因为盐酸中含有Cl-,所以不能用稀盐酸。 评价,
发现问
【学生2】②现象:产生白色沉淀,加硝酸,沉淀不溶解(或产生白色沉淀)。
题,调
【学生3】③原理:Ag++Cl−===AgCl↓,不溶于稀HNO。 控课
3
堂,提
【学生4】④加稀硝酸的目的:排除CO等离子的干扰,因为Ag 2 CO 3 能溶于稀硝酸, 高效
而AgCl不溶。 率。
【教师】评价、补充。
【对应训练1】一般用于检验Cl﹣的试剂是( )
A.BaCl 、稀硝酸 B.稀硝酸、AgNO
2 3
C.稀盐酸、BaCl D.AgNO、稀盐酸
2 3
【答案】B
【解答】解:Cl﹣的检验常用含Ag+的可溶性盐AgNO ,检验之前先用硝酸酸化,排
3
除干扰离子,利用生成的AgCl白色沉淀的现象来判断Cl﹣的存在,故选:B。
【对应训练2】下列检验Cl﹣的方法正确的是( )
A.向某溶液中滴加AgNO 溶液,若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl﹣
3
B.向某溶液中先滴加盐酸,再滴加AgNO 溶液,若产生白色沉淀,说明该溶液中有
3
Cl﹣
C.向某溶液中先滴加AgNO 溶液,产生白色沉淀,再滴加盐酸,沉淀不消失,说明
3
该溶液中有Cl﹣
D.向某溶液中滴加HNO 酸化的AgNO 溶液,若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl﹣
3 3
【答案】D
【解析】A.向某溶液中滴加AgNO 溶液,若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl﹣或
3
SO 2﹣或CO2﹣,故A错误;B.向某溶液中先滴加盐酸,再滴加AgNO 溶液,若产
4 3 3
生白色沉淀,无法说明该溶液中有Cl﹣,因为加入盐酸会引入氯离子,故B错误;
C.向某溶液中先滴加AgNO 溶液,产生白色沉淀,再滴加盐酸,沉淀不消失,无法
3
说明该溶液中有Cl﹣,因为碳酸银溶于盐酸,转化为AgCl,故C错误;D.向某溶液
中滴加用HNO 酸化的AgNO 溶液,若产生白色沉淀,则该沉淀为AgCl,说明该溶
3 3
液中有Cl﹣,故D正确;故选:D。
活【过渡】离子的检验在日常生活、工农业生成及科学研究等方面都有非常重要的作
用。
回顾旧
【问题1】在进行离子或某些物质的检验时,要注意什么问题?如何解决这些问题?
知,引
发认知【教师】引导:根据物质的性质对物质分类可知,同类物质可能检验相同或相似的性 冲突,
为学习
质,所以,在进行离子检验时检验相似性质的离子就可能产生干扰。
新知提
【学生1】①在进行离子或某些物质的检验时要注意产生其它离子或物质的干扰。如 供理论
依据。
检验Cl-时,CO会产生干扰,加入AgNO 溶液,要产生Ag CO 白色沉淀。
3 2 3
【学生2】可利用Ag CO 沉淀要溶于稀硝酸,而AgCl沉淀不溶于稀硝酸来排除CO
2 3
挖掘教
离子的干扰,所以,检验时要加AgNO 溶液和稀硝酸。
3 材资
活 【教师】评价,追问:前面我们学习过硫酸根离子的检验,时如何排除干扰的呢? 源,联
系生活
活
【学生3】前面在检验SO时,要先加HCl 进行酸化以排除其它离子的干扰。
实际,
动 【教师】请思考在鉴别NaHCO 和NaCO 时,有哪些类似的要求呢? 激发学
3 2 3
好化学
二
【学生4】检验NaHCO 3 中是否混有Na 2 CO 3 时,所加试剂只能是可溶性的钡盐、钙盐 知识的
、 热情,
或镁盐,不能是Ba(OH) 、Ca(OH) ,以防止NaHCO 对NaCO 检验产生干扰。
2 2 3 2 3 培养
离
【问题2】阅读教材P40页“化学与职业”栏目内容,思考自来水常用Cl 杀菌消 “科学
2
子 毒,不法商贩用自来水冒充纯净水出售,如何辨别其真伪?你对水质检验员有什么认 态度与
识? 社会责
检
任”化
验 【学生1】Cl 2 杀菌消毒的自来水中的Cl-、Cl 2 、HClO都是微量的,要鉴别,就必须 学核心
有明显的现象。
素养。
的
【学生2】由于Ag+与Cl-的反应灵敏,可看到浑浊现象,所以可以通过检验水中是否
应
含有氯离子来辨别。自来水含有氯离子,而纯净水不含有氯离子。
用 巩固与
【教师】补充强调:在日常生活、生产中,自来水厂、污水处理厂、玻璃加工厂、制
评价,
应
药、食品和化工企业等都需要进行水质检验。水质检验员肩负着人们生活安全、环境 发现问
题,调
保护等重要责任,只有努力学好化学知识,才能成为一名合格的水质检验员。
控课
【对应训练1】在未知液中加入AgNO 溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部 堂,提
3
高效
分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,由此判断
率。
水溶液中含有( )
A.Cl-、SO B.Cl-、NO
C.Cl-、CO D.Cl-、OH-
【答案】C
【解析】根据题给现象,生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸,且产生使澄清石灰水变浑
浊的气体,则原溶液中存在CO和Cl-。
【对应训练2】对下列实验过程的评价,正确的是( )
A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定会有CO
B.某溶液中滴加了NaCO 溶液,生成白色沉淀,该溶液中一定会有Ba2+
2 3
C.某溶液中先滴加盐酸使溶液酸化,再滴加BaCl 溶液,生成白色沉淀,该溶液中
2
一定有SO
D.验证烧碱溶液中是否含Cl﹣,先加稀盐酸除去OH﹣,再加AgNO 溶液,有白色沉
3
淀出现,证明含Cl﹣
【答案】C
【解析】A.CO、HCO、SO、HSO都和稀盐酸反应生成无色气体,所以某固体中加
入稀盐酸,产生了无色气体,不能证明该固体中一定含有CO,故A错误;B.遇到
NaCO 溶液产生白色沉淀的有Ba2+、Ca2+等,某溶液中滴加了NaCO 溶液,生成白
2 3 2 3色沉淀,该溶液中不一定会有Ba2+,故B错误;C.某溶液中先滴加盐酸使溶液酸
化,排出了碳酸根、亚硫酸根、银离子等的干扰,再滴入BaCl 溶液,生成白色沉
2
淀,证明一定含有SO,故C正确;D.加稀盐酸除去OH-的同时,已经在溶液中引入
了Cl-,所以当再加入AgNO 溶液,有白色沉淀,并不能说明验证原烧碱溶液中是否
3
含Cl-,故D错误;答案为C。
1.(中)教材作业:P18-19页练习4、7、8
2.(易)实验室制取氯气时,下列实验能达到相应目的的是( )
A.图甲生成Cl B.图乙净化Cl
2 2
C.图丙收集Cl D.图丁吸收Cl 尾气
2 2
【答案】D
【解析】A.该装置中没有加热条件,则二氧化锰与浓盐酸不反应,不能用
于制备氯气,故A错误;B.碱石灰能吸收氯化氢气体,但也能与氯气反应,不
能用碱石灰净化氯气,故B错误;C.氯气密度大于空气,应该选择向上排空气
法收集,不能用图中的向下排空气法收集,故C错误;D.氯气是污染性气体,
常常选择用氢氧化钠溶液吸收处理,故D正确;故选:D。
3.(中)实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是( )
①连接好装置,检查气密性;②缓缓加热;③在烧瓶中加入少量的MnO ,向分
2
液漏斗中加入浓盐酸;④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸;⑤将多余氯气用浓
NaOH溶液吸收;⑥当有连续气泡出现时,开始用向上排空气法收集氯气。
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
及时巩
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤ 固、消
化所
【答案】D 学,促
进掌握
【解析】制取氯气的实验操作顺序为:连接装置,检查装置的气密性,防止装置
必备知
连接处漏气,向圆底烧瓶中加入固体药品二氧化锰粉末,从分液漏斗中缓缓加入浓盐
识,评
酸,加热,待气体均匀放出时收集气体,氯气有毒,最后连有尾气吸收装置吸收氯
价教学
气,防止污染空气,所以正确操作顺序为①③④②⑥⑤,故D正确。综上所述,本
效果,
题选D。
为后期
4.(易)下列对某溶液所含离子的检验,叙述正确的是( ) 优化教
学方案
A.滴入BaCl 溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有SO
2 提供依
环
据,培
B.滴入盐酸酸化,再滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl-
节
养分析
四
C.进行焰色试验检验某溶液中的阳离子,发现火焰呈黄色,则一定没有钾元素 问题和
、
作 解决问
课 D.有色花瓣浸泡在氯水中,花瓣褪色,则氯水中含有次氯酸分子
业 题等关
后
设 【答案】D 键能
巩
计 力。
固 【解析】A.滴入BaCl 溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,则原溶液中也可能含有
2
银离子生成氯化银沉淀,A错误;B.滴入盐酸酸化引入氯离子,再滴入硝酸银溶
液,产生白色沉淀,不能证明原溶液中一定含有 ,B错误;C.进行焰色试验检验某溶液中的阳离子,要证明钾元素存在,需要透过蓝色钴玻璃观察,C错误;
D.有色花瓣浸泡在氯水中,花瓣褪色,则氯水中含有次氯酸分子,D正确;故选
D。
5.(中)实验室制备 Cl 可用下列反应:NaClO+2HCl(浓)
2
==NaCl+Cl ↑+H O。利用上述反应制备 Cl 时,下列说法正确的是( )
2 2 2
A.制备 Cl 可以采用图1装置
2
B.除去 Cl 中含有的少量 HCl 可以通过饱和的 NaHCO 溶液
2 3
C.干燥 Cl 可以选用浓硫酸或碱石灰等干燥剂
2
D.收集 Cl 使用图2装置能防止 Cl 逸出,减少污染:
2 2
【答案】A
【解析】A.NaClO+2HCl(浓)==NaCl+Cl ↑+H O。,反应为固液不加热可以
2 2
可以采用图1装置,A正确;B.HCl会和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,引入杂
质,B错误;C.氯气会和碱石灰反应,不能使碱石灰干燥,C错误;D.图2装置
为密闭装置,氯气不能进入装置,D错误;故选A。
6.(易)氯气是制备含氯化合物的重要原料。下列有关氯气的实验装置或操作
能达到实验目的的是( )
B.除去Cl 中的
2
A.产生Cl C.将Br-氧化为Br D.测定氯水pH
2 2
HCl
【答案】C
【解析】A.二氧化锰与浓盐酸反应制氯气,需加热,A错误;B.氯气、氯化
氢均能与氢氧化钠溶液反应,B错误;C.Cl 的氧化性强于Br ,故Cl 通入含Br-的
2 2 2
溶液能将其氧化,Cl 属于污染物,需进行尾气处理,C正确;D.氯水中含有次氯酸
2
有漂白性,故氯水的pH值不能用pH试纸测定,D错误;答案选C。
7.(中)某同学用下列装置进行有关Cl 的实验,下列说法不正确的是
2
( )A.Ⅰ图中:证明氯气本身有漂白作用
B.Ⅱ图中:用于闻Cl 气味的常用方法
2
C.Ⅲ图中,安静的燃烧,发出苍白色的火焰,产生白雾
D.Ⅳ图中:若气球体积膨胀,证明Cl 可与NaOH反应
2
【答案】A
【解析】A.干燥的氯气不能使有色布条褪色,说明氯气本身不具有漂白作用,
A错误;B.闻气体气味常用扇闻法,B正确;C.氢气在氯气中安静的燃烧,产生
苍白色火焰,生成HCl,遇空气中水蒸气有白雾,C正确;D.若氯气与氢氧化钠溶
液反应,烧瓶内的气压减小,外界大气压强高于瓶内压强,气球体积膨胀,D正确;
故选A。
8.(中)实验室制备并收集干燥、纯净氯气的装置如图所示。
请回答下列问题:
(1)写出实验室制备Cl 的化学方程式:___________。
2
(2)写出指定试剂的名称:C___________,D___________。
(3)C的作用是___________,D的作用是___________,F的作用是
___________。
(4)实验室除了可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气外,还可以用其他很多方法
制取氯气,其中用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气的化学方程式可表示为
2KMnO +16HCl(浓)=2KCl+2MnCl +5Cl↑+8H O,若反应产生5 个 Cl,则消耗的氧
4 2 2 2 2
化剂的量为___________个,反应转移的电子数是_______个。
【答案】(1)MnO +4HCl(浓)=====MnCl +Cl↑+2H O
2 2 2 2
(2)饱和食盐水 浓硫酸
(3)除去Cl 中的杂质HCl 干燥Cl 尾气处理,吸收多余的Cl
2 2 2
(4) 2 4
【解析】(1)在实验室中用浓盐酸与MnO 混合加热制备Cl,反应的化学方程式
2 2
为:MnO +4HCl(浓)=====MnCl +Cl↑+2H O;
2 2 2 2
(2)在装置B中制取Cl,由于浓盐酸具有挥发性,所以制取得到的Cl 中含有杂
2 2
质HCl及HO蒸气,通过装置C中饱和NaCl溶液除去杂质HCl,通过装置D中浓硫
2酸干燥Cl,然后用向上排空气方法收集,最后用NaOH溶液进行尾气处理,防止大
2
气污染,所以装置C中试剂是饱和食盐水,装置D中试剂是浓硫酸;
(3)装置C中试剂是饱和食盐水,作用是除去杂质HCl;装置D中浓硫酸作用是
吸收水蒸气,对进行Cl 干燥;Cl 是有毒气体,根据其能够与NaOH反应的性质,用
2 2
NaOH溶液进行尾气处理,防止大气污染,故F中NaOH溶液的作用是尾气处理,吸
收多余的Cl;
2
(4)在反应2KMnO +16HCl(浓)=2KCl+2MnCl +5Cl↑+8H O中,每反应产生5 个
4 2 2 2
Cl,转移10个电子,反应消耗2个氧化剂KMnO ,则若反应产生5 个Cl,消耗的
2 4 2
氧化剂的物质的量5×2/5=2,反应中转移电子的数目是2×2=4个。
.
1、氯气的实验室制法
试剂 发生装置 收集方法 干燥剂 吸收装置
MnO 铁架台、圆底 向上排空气法或排饱和食 浓硫酸 NaOH溶液吸
2
烧瓶、分液漏 盐水法 或P O 收尾气
课堂 (KMnO ) 2 5
4 斗、酒精灯
总结 验满:湿润的淀粉碘化钾
、浓盐酸 等。
试纸或湿润的蓝色石蕊试
纸
2、Cl-检验:AgNO 溶液、稀硝酸
3
第二章 海水中的重要元素—钠和氯
第二节 氯及其化合物
第二课时 氯气的实验室制法、氯离子的检验
一、氯气的实验室制法
1、原理:MnO +4HCl(浓)===== MnCl +Cl↑+2H O
2 2 2 2
板书
2、实验装置:发生装置——除杂装置——收集装置——尾气处理装置
设计
3、实验注意事项
二、氯离子的检验
1、试剂:AgNO 溶液、稀硝酸
3
2、原理:Ag++Cl-===AgCl↓,产生白色沉淀,不溶于稀硝酸。
本课时氯气的实验室制法和氯离子的检验,很好地体现了化学学科利用化学实验培养学科
核心素养。本节课采用“创设问题—讨论交流—假设猜想—实验验证—得出结论”的基本教学
思路学习氯气的实验室制法及氯离子的检验。在教师引导下创设问题情境,学生通过充分思考
讨论后提出实验方案,交流评价后完善、改进实验方案,再分工合作动手完成实验。教师根据
学生学习情况不断启发、引导,提出新的问题,形成认知冲突,再解决问题。不仅可以使学生
形成完整的实验室制备氯气的思路,还可以使学生充分参与、体验教学的过程。充分体现了以
教学
学生为主体的教学理念,学生对实验也产生了浓厚的兴趣,熟练掌握了化学知识,形成了学习
反思 化学的科学思维方法,培养了学生科学探究与创新意识的化学核心素养。