第二章 第二节 氯及其化合物 第3课时 氯气的实验室制法和氯离子的检验--人教版高中化学必修第一册教学课件(共33张PPT)
文档属性
| 名称 | 第二章 第二节 氯及其化合物 第3课时 氯气的实验室制法和氯离子的检验--人教版高中化学必修第一册教学课件(共33张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 388.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-06 11:16:18 | ||
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文档简介
第3课时 氯气的实验室制法和氯离子的检验
第二节 氯及其化合物
化学
1.理解氯气的实验室制备原理和方法,并通过氯气的实验室制备方法,掌握气体制备的仪器选择和组装的一般原则。形成实验室制备气体的思维模型,培养证据推理与模型认知的核心素养。
2.通过对氯气制备过程和氯离子检验过程的分析,培养分析问题的能力、实验操作能力和用科学的研究方法解决问题的能力,培养科学探究与创新意识的核心素养。
3.通过对氯气净化、尾气处理的学习,增强环保意识。
4.体会科学探究的艰辛历程,培养严谨求实的科学态度。
学习目标
重点：
氯气的实验室制法、氯离子的检验方法。
难点：
气体的实验室制备模型、实验装置的创新设计。
学习重难点
1.氯气的实验室制法
（1）反应原理：二氧化锰与浓盐酸加热，或用高锰酸钾、氯酸钠与浓盐酸反应。
（2）装置：发生装置（固液加热）、收集装置（向上排空气或排饱和食盐水）、净化装置（饱和氯化钠除氯化氢、浓硫酸干燥）、尾气处理装置（氢氧化钠溶液吸收）。
2.氯离子的检验
（1）试剂：稀硝酸、硝酸银溶液。
（2）方法：先加稀硝酸，无明显现象，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，则含氯离子，可排除杂质离子的干扰。
自主预习
知识回顾
一、“84”消毒液
制备原理
氯气与氢氧化钠反应，化学方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。
具体过程是将氯气通入氢氧化钠溶液中，在低温条件下氯气与氢氧化钠发生氧化还原反应，生成氯化钠、次氯酸钠和水，其中次氯酸钠是“84” 消毒液的主要有效成分。
知识回顾
“84”消毒液的主要成分之一是次氯酸钠，洁厕灵的主要成分是盐酸。当二者混合时，会发生以下反应：NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O。
作为一种生活中常见的消毒剂，专家也特意提醒消费者：“84”消毒液与洁厕灵混用会有危险。这是为什么呢？
一、“84”消毒液
知识回顾
【问题1】写出反应的离子方程式。
该反应会生成氯气，氯气是一种具有强烈刺激性气味的有毒气体，吸入少量就会对人的呼吸道、眼睛等造成损害，引起咳嗽、呼吸困难、眼睛刺痛等症状，吸入过量甚至会危及生命。所以，“84”消毒液和洁厕灵不能混用。
ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑ +H2O。
一、“84”消毒液
知识回顾
[互动讨论]
氯化物
氯化钠：化学式为NaCl，氯元素的化合价为-1价，是食盐的主要成分，可用于食品调味、腌渍等，也是重要的化工原料。
氯化氢：化学式为HCl，氯元素的化合价为-1价，其水溶液为盐酸，可用于金属除锈、化工生产等。
列举氯的化合物，并进行分类，标注氯元素的化合价。
二、氯的化合物
知识回顾
[互动讨论]
次氯酸盐
次氯酸：化学式为HClO，氯元素的化合价为+1价，是一种强氧化剂，具有漂白性，可用于自来水消毒等。
次氯酸钠：化学式为NaClO，氯元素的化合价为+1价，是“84”消毒液的主要成分，有强氧化性和漂白性。
列举氯的化合物，并进行分类，标注氯元素的化合价。
二、氯的化合物
知识回顾
实验室制取氧气的原理
加热高锰酸钾：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
加热氯酸钾和二氧化锰：氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解生成氯化钾和氧气。
回顾初中所学的气体制备的原理。
三、气体制备
知识回顾
【问题1】分别写出两种反应的化学方程式。
2KMnO4＝K2MnO4+MnO2+O2↑。
△
2KClO3＝2KCl+3O2↑。
MnO2
△
三、气体制备
知识回顾
实验室制取二氧化碳的原理
用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
回顾初中所学的气体制备的原理。
三、气体制备
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验引入]
H+的浓度越大，Cl-的还原性越强，所以实验室制取Cl2采用浓盐酸和二氧化锰反应。为了加快反应，还可以采用加热的条件。
【问题1】尝试写出该反应的化学方程式。
MnO2+4HCl(浓)＝MnCl2+Cl2 ↑ +2H2O。
△
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验引入]
氧化剂是MnO2，因为锰元素的化合价从+4价降低到+2价，得到电子被还原；
还原剂是HCl，氯元素的化合价从-1价升高到0价，失去电子被氧化；
氧化产物是Cl2，还原产物是MnCl2。
盐酸表现出还原性和酸性，其中一部分HCl中的氯元素被氧化生成氯气，体现了还原性，另一部分HCl与氧化产物Mn2+结合生成MnCl2，体现了酸性。
【问题2】指出该反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物以及盐酸表现的性质，并书写其离子方程式。
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验引入]
发生装置： 固固加热型、固液不加热型、简易装置。
根据制O2、制CO2的原理及装置，实验室制备气体的装置有哪些？
除杂装置（如需要）：洗气瓶、干燥管、U 形管。
收集装置：排水法、向上排空气法、向下排空气法。
尾气处理装置（如需要）：点燃法、用气球收集、用排水法收集。
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验引入]
【问题1】根据反应原理，是否需要除杂装置？
主要仪器有铁架台、________、__________、__________、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。
需要，分别采用饱和食盐水和浓硫酸除去Cl2中的HCl和H2O。
酒精灯
圆底烧瓶
分液漏斗
课堂探究
一、氯气的实验室制法
观看实验。
【问题1】装置是如何改进与创新的，并说明原理。
课堂探究
一、氯气的实验室制法
由于氯气有毒，不能逸散到空气中，而且必须注意尾气的处理。
发生装置的改进——改用恒压分液漏斗。
收集装置的改进——排饱和食盐水法。
尾气吸收装置的改进——多孔吸收装置(多孔球泡)。
观看实验。
【问题1】装置是如何改进与创新的，并说明原理。
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验总结]
HCl
水蒸气
向上
蓝色
变红
褪色
吸收过量Cl2，防止污染空气
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验补充]
用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，
不需加热且反应速率较快，如：
(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
(2)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
(3)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
(4)K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O
课堂探究
二、氯离子的检验
[实验引入]
自来水中含有氯离子。虽然在自来水的处理过程中会控制氯气的用量，但是仍会有一定量的氯离子残留。
生活中的自来水一般是用Cl2进行消毒，那么自来水中是否含有Cl-呢？
试液2～
3 mL
实验现象
离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液
加入少量稀硝酸
①稀盐酸
有白色沉淀生成
②氯化钠溶液
有白色沉淀生成
③碳酸钠溶液
有白色沉淀生成
课堂探究
二、氯离子的检验
[实验引入]
沉淀不溶解
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
沉淀不溶解
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
沉淀溶解，
有气泡产生
CO32?＋2Ag===?Ag2CO3↓
Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋
CO2↑＋H2O
?
课堂探究
二、氯离子的检验
[实验演示]
酸化,以排除CO32?等离子的干扰。
?
观看实验
【问题1】加入稀硝酸的作用是什么？
课堂探究
二、氯离子的检验
[实验探究]
氯离子检验的注意事项包括：
样品准备方面，要保证样品具有代表性且不受污染；
使用硝酸银溶液检验时，需用蒸馏水配制，且其不稳定要注意避光保存；
检验前要先加稀硝酸酸化，排除碳酸根等干扰离子；
采用硝酸银滴定法时，要控制好溶液酸碱度、铬酸钾指示剂的浓度和用量、滴定速率，同时注意颜色变化和硝酸银溶液的标定，且要熟练掌握滴定管操作。
课堂探究
二、氯离子的检验
[实验总结]
原理
Cl－＋Ag＋===AgCl↓ （AgCl不溶于稀硝酸）
试剂
AgNO3溶液和稀硝酸
答题模板
课堂练习
【练习1】
如图，从A处通入纯净的Cl2，打开B阀时，看不到C处的红色布条有明显现象；当关闭B阀后，C处的红布条逐渐褪色，则D瓶中装的是（ ）
A.浓硫酸
B.NaOH溶液
C.Na2SO3溶液
D.饱和NaCl溶液
D
课堂练习
【练习2】
下列常用干燥剂，不能干燥氯气的是（ ）
A.浓硫酸
B.五氧化二磷
C.碱石灰
D.氯化钙
C
课堂练习
【练习3】
已知Fe2+在溶液中显浅绿色，Fe3+在溶液中显棕黄色。在过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变为棕黄色。为检验上述反应中的还原产物，下列实验步骤中合理的组合是（ ）
①过滤，取滤液 ②加入硝酸酸化的AgNO3溶液，出现白色沉淀 ③取一支试管，加入上述反应后的少许溶液 ④再加入过量Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀 ⑤再加入过量BaCl2溶液，出现白色沉淀
A.③⑤①② B.③② C.②③④⑤ D.③④①②
D
课堂练习
【练习4】
实验室制取氯气的装置如图所示：
(1)用化学方程式表示制取氯气的反应原理 。?
(2)装置C的作用是 ，装置D的作用是 。?
MnO2+4HCl(浓)＝MnCl2+Cl2+2H2O
除去Cl2中的少量HCl气体
干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)
课堂练习
【练习4】
实验室制取氯气的装置如图所示：
(3)检验E瓶集满氯气的方法是 。?
。
(4)烧杯F中盛放的液体是 ，其作用是 。?
将湿润的红色布条放到导管口，若布条褪色,则证明已收集满(或将湿润的淀粉KI试纸放到导管口，若试纸变蓝，则证明已收集满)
NaOH溶液
吸收过量的氯气，防止污染环境
课堂小结
布置作业
1.了解课本P50“化学与职业”中对“水质检验员”的介绍,并上网查阅相关资料。
2.课下讨论：还有哪些方法能用于实验室制备氯气?
3.请在课后通过上网或者查阅资料的方法,找出氯元素都有哪些化合价,分别对应哪些含氯物质,并试着对它们进行分类。
谢谢大家
第二节 氯及其化合物
化学
1.理解氯气的实验室制备原理和方法,并通过氯气的实验室制备方法,掌握气体制备的仪器选择和组装的一般原则。形成实验室制备气体的思维模型,培养证据推理与模型认知的核心素养。
2.通过对氯气制备过程和氯离子检验过程的分析,培养分析问题的能力、实验操作能力和用科学的研究方法解决问题的能力,培养科学探究与创新意识的核心素养。
3.通过对氯气净化、尾气处理的学习,增强环保意识。
4.体会科学探究的艰辛历程,培养严谨求实的科学态度。
学习目标
重点：
氯气的实验室制法、氯离子的检验方法。
难点：
气体的实验室制备模型、实验装置的创新设计。
学习重难点
1.氯气的实验室制法
（1）反应原理：二氧化锰与浓盐酸加热，或用高锰酸钾、氯酸钠与浓盐酸反应。
（2）装置：发生装置（固液加热）、收集装置（向上排空气或排饱和食盐水）、净化装置（饱和氯化钠除氯化氢、浓硫酸干燥）、尾气处理装置（氢氧化钠溶液吸收）。
2.氯离子的检验
（1）试剂：稀硝酸、硝酸银溶液。
（2）方法：先加稀硝酸，无明显现象，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，则含氯离子，可排除杂质离子的干扰。
自主预习
知识回顾
一、“84”消毒液
制备原理
氯气与氢氧化钠反应，化学方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。
具体过程是将氯气通入氢氧化钠溶液中，在低温条件下氯气与氢氧化钠发生氧化还原反应，生成氯化钠、次氯酸钠和水，其中次氯酸钠是“84” 消毒液的主要有效成分。
知识回顾
“84”消毒液的主要成分之一是次氯酸钠，洁厕灵的主要成分是盐酸。当二者混合时，会发生以下反应：NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O。
作为一种生活中常见的消毒剂，专家也特意提醒消费者：“84”消毒液与洁厕灵混用会有危险。这是为什么呢？
一、“84”消毒液
知识回顾
【问题1】写出反应的离子方程式。
该反应会生成氯气，氯气是一种具有强烈刺激性气味的有毒气体，吸入少量就会对人的呼吸道、眼睛等造成损害，引起咳嗽、呼吸困难、眼睛刺痛等症状，吸入过量甚至会危及生命。所以，“84”消毒液和洁厕灵不能混用。
ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑ +H2O。
一、“84”消毒液
知识回顾
[互动讨论]
氯化物
氯化钠：化学式为NaCl，氯元素的化合价为-1价，是食盐的主要成分，可用于食品调味、腌渍等，也是重要的化工原料。
氯化氢：化学式为HCl，氯元素的化合价为-1价，其水溶液为盐酸，可用于金属除锈、化工生产等。
列举氯的化合物，并进行分类，标注氯元素的化合价。
二、氯的化合物
知识回顾
[互动讨论]
次氯酸盐
次氯酸：化学式为HClO，氯元素的化合价为+1价，是一种强氧化剂，具有漂白性，可用于自来水消毒等。
次氯酸钠：化学式为NaClO，氯元素的化合价为+1价，是“84”消毒液的主要成分，有强氧化性和漂白性。
列举氯的化合物，并进行分类，标注氯元素的化合价。
二、氯的化合物
知识回顾
实验室制取氧气的原理
加热高锰酸钾：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
加热氯酸钾和二氧化锰：氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解生成氯化钾和氧气。
回顾初中所学的气体制备的原理。
三、气体制备
知识回顾
【问题1】分别写出两种反应的化学方程式。
2KMnO4＝K2MnO4+MnO2+O2↑。
△
2KClO3＝2KCl+3O2↑。
MnO2
△
三、气体制备
知识回顾
实验室制取二氧化碳的原理
用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
回顾初中所学的气体制备的原理。
三、气体制备
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验引入]
H+的浓度越大，Cl-的还原性越强，所以实验室制取Cl2采用浓盐酸和二氧化锰反应。为了加快反应，还可以采用加热的条件。
【问题1】尝试写出该反应的化学方程式。
MnO2+4HCl(浓)＝MnCl2+Cl2 ↑ +2H2O。
△
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验引入]
氧化剂是MnO2，因为锰元素的化合价从+4价降低到+2价，得到电子被还原；
还原剂是HCl，氯元素的化合价从-1价升高到0价，失去电子被氧化；
氧化产物是Cl2，还原产物是MnCl2。
盐酸表现出还原性和酸性，其中一部分HCl中的氯元素被氧化生成氯气，体现了还原性，另一部分HCl与氧化产物Mn2+结合生成MnCl2，体现了酸性。
【问题2】指出该反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物以及盐酸表现的性质，并书写其离子方程式。
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验引入]
发生装置： 固固加热型、固液不加热型、简易装置。
根据制O2、制CO2的原理及装置，实验室制备气体的装置有哪些？
除杂装置（如需要）：洗气瓶、干燥管、U 形管。
收集装置：排水法、向上排空气法、向下排空气法。
尾气处理装置（如需要）：点燃法、用气球收集、用排水法收集。
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验引入]
【问题1】根据反应原理，是否需要除杂装置？
主要仪器有铁架台、________、__________、__________、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。
需要，分别采用饱和食盐水和浓硫酸除去Cl2中的HCl和H2O。
酒精灯
圆底烧瓶
分液漏斗
课堂探究
一、氯气的实验室制法
观看实验。
【问题1】装置是如何改进与创新的，并说明原理。
课堂探究
一、氯气的实验室制法
由于氯气有毒，不能逸散到空气中，而且必须注意尾气的处理。
发生装置的改进——改用恒压分液漏斗。
收集装置的改进——排饱和食盐水法。
尾气吸收装置的改进——多孔吸收装置(多孔球泡)。
观看实验。
【问题1】装置是如何改进与创新的，并说明原理。
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验总结]
HCl
水蒸气
向上
蓝色
变红
褪色
吸收过量Cl2，防止污染空气
课堂探究
一、氯气的实验室制法
[实验补充]
用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，
不需加热且反应速率较快，如：
(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
(2)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
(3)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
(4)K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O
课堂探究
二、氯离子的检验
[实验引入]
自来水中含有氯离子。虽然在自来水的处理过程中会控制氯气的用量，但是仍会有一定量的氯离子残留。
生活中的自来水一般是用Cl2进行消毒，那么自来水中是否含有Cl-呢？
试液2～
3 mL
实验现象
离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液
加入少量稀硝酸
①稀盐酸
有白色沉淀生成
②氯化钠溶液
有白色沉淀生成
③碳酸钠溶液
有白色沉淀生成
课堂探究
二、氯离子的检验
[实验引入]
沉淀不溶解
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
沉淀不溶解
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
沉淀溶解，
有气泡产生
CO32?＋2Ag===?Ag2CO3↓
Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋
CO2↑＋H2O
?
课堂探究
二、氯离子的检验
[实验演示]
酸化,以排除CO32?等离子的干扰。
?
观看实验
【问题1】加入稀硝酸的作用是什么？
课堂探究
二、氯离子的检验
[实验探究]
氯离子检验的注意事项包括：
样品准备方面，要保证样品具有代表性且不受污染；
使用硝酸银溶液检验时，需用蒸馏水配制，且其不稳定要注意避光保存；
检验前要先加稀硝酸酸化，排除碳酸根等干扰离子；
采用硝酸银滴定法时，要控制好溶液酸碱度、铬酸钾指示剂的浓度和用量、滴定速率，同时注意颜色变化和硝酸银溶液的标定，且要熟练掌握滴定管操作。
课堂探究
二、氯离子的检验
[实验总结]
原理
Cl－＋Ag＋===AgCl↓ （AgCl不溶于稀硝酸）
试剂
AgNO3溶液和稀硝酸
答题模板
课堂练习
【练习1】
如图，从A处通入纯净的Cl2，打开B阀时，看不到C处的红色布条有明显现象；当关闭B阀后，C处的红布条逐渐褪色，则D瓶中装的是（ ）
A.浓硫酸
B.NaOH溶液
C.Na2SO3溶液
D.饱和NaCl溶液
D
课堂练习
【练习2】
下列常用干燥剂，不能干燥氯气的是（ ）
A.浓硫酸
B.五氧化二磷
C.碱石灰
D.氯化钙
C
课堂练习
【练习3】
已知Fe2+在溶液中显浅绿色，Fe3+在溶液中显棕黄色。在过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变为棕黄色。为检验上述反应中的还原产物，下列实验步骤中合理的组合是（ ）
①过滤，取滤液 ②加入硝酸酸化的AgNO3溶液，出现白色沉淀 ③取一支试管，加入上述反应后的少许溶液 ④再加入过量Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀 ⑤再加入过量BaCl2溶液，出现白色沉淀
A.③⑤①② B.③② C.②③④⑤ D.③④①②
D
课堂练习
【练习4】
实验室制取氯气的装置如图所示：
(1)用化学方程式表示制取氯气的反应原理 。?
(2)装置C的作用是 ，装置D的作用是 。?
MnO2+4HCl(浓)＝MnCl2+Cl2+2H2O
除去Cl2中的少量HCl气体
干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)
课堂练习
【练习4】
实验室制取氯气的装置如图所示：
(3)检验E瓶集满氯气的方法是 。?
。
(4)烧杯F中盛放的液体是 ，其作用是 。?
将湿润的红色布条放到导管口，若布条褪色,则证明已收集满(或将湿润的淀粉KI试纸放到导管口，若试纸变蓝，则证明已收集满)
NaOH溶液
吸收过量的氯气，防止污染环境
课堂小结
布置作业
1.了解课本P50“化学与职业”中对“水质检验员”的介绍,并上网查阅相关资料。
2.课下讨论：还有哪些方法能用于实验室制备氯气?
3.请在课后通过上网或者查阅资料的方法,找出氯元素都有哪些化合价,分别对应哪些含氯物质,并试着对它们进行分类。
谢谢大家