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氯气制备与性质实验改进与创新作者：周晓丽衷明华来源：《课程教育研究·学法教法研究》2016年第18期【摘要】通过分析人教版高中化学必修一氯气的制备及其系列性质的实验的不足，设计出一款集制备性质检测一体化、微型实验装置。
能有效达到药品用量少、易操作、实验教学耗时较少的目的，改进后的实验符合绿色化学的理念：节约、环保。
【关键词】氯气制备与性质实验；实验装置改进；一体化微型实验【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）18-00-011.实验改进原因在人教版化学必修一课本中，关于氯气的漂白性、氧化性、还原性等性质的检验是将二氧化锰与浓盐酸在加热情况下产生氯气，将氯气通入湿润的有色花瓣中，观察氯气的漂白性，虽现象明显，但是实验过程中却存在很大的问题：氯气单独制备，易泄露、污染空气、并且过量的氯气对师生的身心健康有害。
对于氯气性质如氧化性、还原性等知识几乎没有提及到，但这一知识点却是高考的考察点，因此教师上课需要知识拓展才能完成考纲的要求。
因此，设计高效、简洁、环保、易操作、现象明显且能将氯气制备、性质检验以及氯离子的检验众多实验集一体的实验装置显然更加有意义。
2.实验改进装置改进后的实验装置图：3.实验原理改进成该装置的原因如下：3.1因实验室制取氯气的原理是在酸性介质中，用二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾等氧化剂将氯离子氧化成氯气。
而浓盐酸与二氧化锰反应、氯酸钾与浓盐酸反应都需要在加热条件下进行。
因此我将采用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气，此反应不需要加热。
3.2 Cl2+H2O=HCl+HClOHClO+有色花瓣→花瓣褪色（漂白作用）3.3 KI+Cl2=2KCl+I23.4 AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO33.5 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O+4.实验仪器2个U型试管、两个小试管、橡胶管、两支注射器、棉花5.实验药品浓盐酸溶液、高锰酸钾、碘化钾溶液、NaOH溶液、硝酸银溶液、湿润有色花瓣、棉花6.实验步骤及现象6.1组装仪器：按照实验装置图组装实验仪器，用酒精灯在U型管下缓缓加热，若两只注射筒往上升，则气密性良好。
教育研究1.实验改进原因在人教版化学必修一课本中，关于氯气的漂白性、氧化性、还原性等性质的检验是将二氧化锰与浓盐酸在加热情况下产生氯气，将氯气通入湿润的有色花瓣中，观察氯气的漂白性，虽现象明显，但是实验过程中却存在很大的问题：氯气单独制备，易泄露、污染空气、并且过量的氯气对师生的身心健康有害。
对于氯气性质如氧化性、还原性等知识几乎没有提及到，但这一知识点却是高考的考察点，因此教师上课需要知识拓展才能完成考纲的要求。
因此，设计高效、简洁、环保、易操作、现象明显且能将氯气制备、性质检验以及氯离子的检验众多实验集一体的实验装置显然更加有意义。
2.实验改进装置改进后的实验装置图：3.实验原理改进成该装置的原因如下：3.1因实验室制取氯气的原理是在酸性介质中，用二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾等氧化剂将氯离子氧化成氯气。
而浓盐酸与二氧化锰反应、氯酸钾与浓盐酸反应都需要在加热条件下进行。
因此我将采用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气，此反应不需要加热。
3.2 Cl 2＋H 2O=HCl ＋HClOHClO+有色花瓣→花瓣褪色（漂白作用）3.3 KI ＋Cl 2=2KCl ＋I 23.4 AgNO 3＋HCl=AgCl ↓＋HNO 33.5 2NaOH ＋Cl 2=NaCl ＋NaClO ＋H 2O ＋4.实验仪器2个U 型试管、两个小试管、橡胶管、两支注射器、棉花5.实验药品浓盐酸溶液、高锰酸钾、碘化钾溶液、NaOH 溶液、硝酸银溶液、湿润有色花瓣、棉花6.实验步骤及现象6.1组装仪器：按照实验装置图组装实验仪器，用酒精灯在U 型管下缓缓加热，若两只注射筒往上升，则气密性良好。
6.2加药品：拔下橡胶塞，取少量（约2g）高锰酸钾粉末于第一个U 型试管的小试管中，U 型试管底部放置三朵湿润的有色花瓣，第一只注射器取少量浓盐酸溶液。
取少量碘化钾溶液于第二个U 型管中，第二个U 型管底部加入少量硝酸银溶液，第二只注射器中塞满浸有氢氧化钠的棉花。
氯气实验室制备及其性质实验的精准组装与改进一．教学内容：《氯气的实验室制备及性质实验》处于化学必修1第四章第二节。
本节是高中化学第一个制备气体的实验，对今后学习实验室制氨气、乙烯、乙炔等气体有抛砖引玉的作用。
二．学情、校情分析：1、学生已学完离子反应、氧化还原反应和金属及其化合物的内容，并部分学习了绿色化学的观念和方法。
2、学校“缺仪少药”，学生分组实验难以开展。
三．教法设计：实验探究法、合作学习法四．教学过程设计：创设情境→原理分析→探究装置→改进装置→分组合作探究→归纳总结五．教学过程：（一）创设问题探究教学情境（二）原理分析【自主学习P82科学史话+合作交流】瑞典化学家舍勒发现氯气的过程，分析反应原理，探究制取纯净干燥氯气装置，评价实验室制法优缺点。
【学生评价】该装置为半封闭装置，对环境造成一定的污染；利用该装置进行后续的氯气的性质实验操作比较复杂，不够简便，而且，仪器和药品用量较多。
（三）实验探究【要求】请利用下列仪器和药品设计可行的简易实验：（1）设计一套一次性探究氯气性质的实验方案；（2）描述实验现象并分析其原因；（3）请写出相关的化学反应和离子反应方程式；（4）小组合作，组际交流：手工剪切彩纸制成简易仪器图，然后组合成一套完整的手工实验装置图；（5）用微观图示法表示你对一瓶氯水成分的认识。
【实验仪器】圆底烧瓶、提拉式粗钢丝拴住一开孔的塑料小瓶盖、干燥管（两个）、硬质试管、铁架台、导管、棉球等；【实验药品】KMnO4晶体、浓盐酸、淀粉-KI试纸、酚酞、NaOH溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、品红试纸、碱石灰、无水氯化钙固体、蒸馏水等。
（四）设计可行的简易实验【成果展示】简易装置图：电脑制作作品学生手工作品样图氯水成分微观图1、设计简易装置的依据：（1）提拉式粗钢丝拴住一开孔的塑料小瓶盖，内放置KMnO4固体，方便控制反应的发生和停止。
（2）学生在前面的学习中已经知道I—和Fe2+具有还原性，通过氯气分别与淀粉碘化钾和硫酸亚铁的性质实验可以引导学生学习氯气的氧化性。
氯气的制取及性质实验改良山东汶上一中亓英霞电话化学是典型的以实验为基础的学科。
离开实验的化学教学，将会失去其魅力，无法让学生体会化学知识的形成进程。
故在心课标中《化学与实验》（选修6）作为一个独立模块开设，核心内容即化学学科思想和方式比如物质的分离与提纯、物质定性定量的检测、物质的制备等。
但由于各种条件的限制在很多学校并未开出该模块。
但实验在中学化学及高考中皆占有专门大比例，故咱们常将该模块中的部份内容与必修中相应内容及高考内容整合，对培育学生的实验意识、动手能力、实践能力和知识的综合运用能力有专门好的帮忙。
在人教版《化学实验》（选修6）的在课题二：追求化学实验的绿色追求，实验1-2氯气的生成及其性质的微型实验，教材当选用玻璃片和表面皿进行微型实验，表现了绿色化学思想，为综合应用所学知识创造了一个平台。
在必修1《海水中富集的元素》一节后的学生实验中，咱们对该实验稍做一些改良。
所用仪器及连接方式如图（将滤纸条别离用凡士林或浆糊粘在干净透明的广口瓶内部）。
实验进程：（1）别离将对应试剂滴到对应的滤纸上；（2）向广口瓶底部加入氯酸钾固体，然后将胶头滴管吸满浓盐酸，并安装在双孔塞上，将双孔塞安装到广口瓶上，连接好导管；（3）挤压胶头滴管，将浓盐酸滴到氯酸钾固体上，观察并记录广口瓶内的现象。
（4）实验结束后将氢氧化钠溶液倒入广口瓶，充分反映后再倒入废液缸。
改良长处（1）仪器方便易患，实验操作简单而且节约药品，实验装置简易轻便。
（2）采用学生熟悉的常见物品做微型实验，有利于培育学生进行化学实验创新设计的意识。
（3）在封锁的小空间内进行实验能够减少环境污染，不会影响身体健康，如此学生能够亲自动手进行实验，不仅增加了学习化学的兴趣而且也不断提高了动手操作能力。
（4）将化学实验模块与必修模块有机地整合在一路有利于课程目标的达到。
氯气制备和性质检验一体化实验的新设计作者：阎润鸿冯高峰来源：《化学教学》2021年第11期摘要：使用單排管和恒压滴液漏斗组合，设计并自制了中学化学“氯气的制备与性质检验”一体化实验装置。
该实验装置能在密闭体系中控制反应进行，用作演示实验可使氯气性质的讲解和实验演示依次有序进行，教学效果良好。
同时，该一体化实验装置可有效防止有毒气体外泄，并具有良好的普适性，可用于二氧化硫等其他气体的制备与性质检验的教学。
关键词：氯气制备; 一体化实验装置; 氯气性质; 实验探究文章编号：10056629（2021）11006804中图分类号：G633.8文献标识码：B1 问题提出氯是高中化学阶段无机化学中重要的非金属元素，氯气的制备与性质实验是高中化学的重要实验之一。
《普通高中化学课程标准（2017年版）》中将“氯气的制备及性质”写入了“常见无机物及其应用”主题学习活动建议的实验及探究活动中，要求通过实验探究，了解氯及其重要化合物的主要性质[1]。
按照人教版化学必修1（新版）中氯气的实验室制法，将MnO2和浓盐酸混合加热制取氯气，能源消耗较大，检测氯气的性质实验时还需制备氯气，导致实验准备时间过长，氯气消耗量太大，造成原料浪费，不符合绿色化学思想[2]。
本文将单排管和具支试管等组合起来，使氯气制备和性质检验实验一体化，并用注射器和三通阀吸收尾气[3]，设计出一套适合课堂教学的实验装置。
2 研究现状针对氯气的制备及性质实验在教学中存在的问题，不少学者从实验原理、实验装置等方面提出了多种改进方案。
大多数改进方案集中于氯气制备和性质检验的一体化和微型化上。
如李猛的“氯气制备及性质实验的一体化设计”[4]，见图1。
该装置利用硬质玻璃管检验氯气的多项性质，大大降低了实验药品的消耗，但是学生难免会产生疑惑：“先接触到氯气的试纸是否会对后面氯气性质检验造成影响”，即不同性质的检验并没有分开，科学性上不够严谨;许美莲的“氯气制备与性质实验一体化的创新设计”[5]，见图2。
氯气的制备和性质实验一体化实验改进人教版高中化学必修一第84页在讲述氯气漂白性时，用两个实验来验证干燥的氯气没有漂白作用而湿润的氯气有漂白作用。
实验需要事先制备氯水和干燥的氯气，步骤烦琐，而且装置繁杂，组装麻烦。
为了克服上述不足，本文使用微型化仪器对实验进行改进，并进一步探究氯气的氧化性和褪色性能（使品红溶液褪色且加热颜色不恢复），现象非常明显，有利于学生对氯气性质的理解、掌握，符合新课程化学实验教学的要求。
一、原实验装置的不足之处1.需要事先制备氯水和干燥的氯气；2.实验过程污染空气，影响师生健康；3.实验操作烦琐，无法让学生有良好的实验体会。
二、实验改进装置图三、氯气漂白性质实验的步骤1.按图连接装置；2.检查装置气密性；3.按图往实验仪器中添加适量药品；4.开始实验并记录实验现象；5.用酒精灯加热V形侧泡反应管中的品红溶液并观察实验现象。
四、实验改进原理及特点介绍1.改用微型装置，符合新课程要求，操作简单安全，能变原本教师进行的演示实验为学生亲自动手的自主探究实验，适合学生实验，便于观察，有利于逐步培养学生的实验操作技能，强化化学实验教学中的素质教育和创新教育，培养具有创造能力的人才。
2.使用注射器加料，操作方便，便于控制反应物的用量；使用有色布条，使整个实验过程更直观。
3.探究氯气氧化性的实验原理为：所以实验过程中可观察到沾有含有淀粉的KI溶液的棉花先变蓝而后褪色，可引导学生进一步思考为什么会褪色，进一步探究实验原理，巩固人教版高中化学必修一第二章第三节氧化还原反应的内容。
4.探究氯气的漂白性，首先能使湿润的红色布条褪色，再则使V形反应侧泡管中少量的品红溶液褪色；用酒精灯加热已褪色的少量品红溶液，观察到溶液颜色不恢复，为后面二氧化硫使品红溶液褪色的不同的反应机理的学习做铺垫。
5.该实验集氯气的制取、漂白实验和尾气处理为一体，不排放毒气，环保无污染，不会对师生健康产生影响，还能加强学生环境保护的意识。
氯气制备及性质实验的改进研究作者：孙颖来源：《中学教学参考·理科版》2010年第09期一、氯气制备及性质实验中出现的问题氯气是一种黄绿色有毒气体,实验室虽有通风设备,但因为氯气的密度较大,实验室内的氯气总是排不干净,所以实验教师很容易中毒。
为了寻找较好的氯气制备及性质实验的方法,笔者做了许多尝试,其目的一是减少氯气在制取或储存时带来的污染,二是找到一个较好的氯气性质实验方法,最大限度地减少氯气的用量,减少污染。
二、解决氯气制备中的问题1.从实验原理方面分析(1)高锰酸钾与浓盐酸混合,此实验不需加热。
解决了加热时浓盐酸中的氯化氢的挥发问题。
反应方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,所制得氯气可进一步用来做氯气性质实验,但做氢气在纯净氯气中安静燃烧实验,效果不佳。
虽然省了加热装置,但随之而来的这两个反应都伴有杂质气体生成,实验效果不佳。
(2)用食盐和二氧化锰的混合物与浓硫酸混合共热,也避免了浓盐酸的挥发这个不利因素。
通过多次实验,总结出食盐、二氧化锰的质量大约为3∶2为宜,浓硫酸与水的体积比为2∶1为宜,微热。
反应方程式为:2NaCl+3H2SO4+MnO2△2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O,但此反应需要加热装置,没有使实验装置简便。
(3)笔者进一步改进。
用次氯酸钠、食盐、40%硫酸混合,无需加热。
反应方程式为:NaClO+NaCl+H2SO4=Cl2↑+Na2SO4+H2O。
此实验结果为:反应速度慢,氯气产出量少。
(4)由于次氯酸钠的碱性大于次氯酸钙,笔者就把次氯酸钠、食盐改为次氯酸钙、氯化钙来和40%硫酸混合,无需加热。
反应方程式为:CaClO+CaCl+H2SO4=Cl2↑+Ca2SO4+H2O,但随着硫酸的滴加,硫酸与块状次氯酸钙作用,生成的硫酸钙会渐渐包覆在次氯酸钙上,致使反应速度减缓。
ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００４－２７５Ｘ ２０２０ ０６ ０７７氯气制备及其性质实验的改进李 芸１，刘 梅３，顾运琼２，屈干萍１（１ 玉林师范学院化学与食品科学学院，广西 玉林 ５３７０００；２ 南宁师范大学环境与生命科学学院，广西 南宁 ５３０００１，３ 仁怀市第五中学高中化学，贵州 仁怀 ５６４５００） 摘 要：针对人教版高中化学必修一新教材中，对氯气的制备及其系列性质的实验进行了探究与改进，设计了一种操作简单、实验现象明显、安全性强且绿色环保的实验方法，使实验效果更具有说服力，有效提高学生学习化学的兴趣与热情，同时也培养学生的创新思维能力。
关键词：氯气制备；性质；实验改进 中图分类号：ＴＱ４２７ ２６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－２７５Ｘ（２０２０）０６－１９０－０２ＴｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆＣｈｌｏｒｉｎｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｐｒｏｐｅｒｔｙＬｉＹｕｎ１，ＬｉｕＭｅｉ３，ＧｕＹｕｎｑｉｏｎｇ２，ＱｕＧａｎｐｉｎｇ１（１ ＹｕｌｉｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ， Ｇｕａｎｇｘｉ Ｙｕｌｉｎ５３７０００；２ ＮａｎｎｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈｃｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ， Ｇｕａｎｇｘｉ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００１；３ ＲｅｎｈｕａｉＦｉｆｔｈＭｉｄｄｌｅＳｃｈｏｏｌ，ＨｉｇｈＳｃｈｏｏｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ， ＧｕｉｚｈｏｕＲｅｎｈｕａｉ ５６４５００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｃｈｌｏｒｉｎｅｇａｓａｎｄｉｔｓｓｅｒｉｅｓｏｆｐｒｏｐｅｒｔｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｉｍ ｐｒｏｖｅｄｂａｓｅｏｎｃｈｅｍｉｓｔｒｙｔｅｘｔｂｏｏｋｆｏｒｓｅｎｉｏｒｈｉｇｈｓｃｈｏｏｌ Ｔｏｍａｋｅｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｅｆｆｅｃｔｍｏｒｅｃｏｎｖｉｎｃｉｎｇ，ｗｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｅｘ ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｓｉｍｐｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｏｂｖｉｏｕｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ，ｓｔｒｏｎｇｓａｆｅｔｙａｎｄｇｒｅｅｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎＩｔｎｏｔｏｎｌｙｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｔｕｄｅｎｔｓ＇ｉｎｔｅｒｅｓｔａｎｄｅｎｔｈｕｓｉａｓｍｉｎｌｅａｒｎｉｎｇｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｂｕｔａｌｓｏｃａｎｃｕｌｔｉｖａｔｅｔｈｅｉｒｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｔｈｉｎｋｉｎｇａｂｉｌｉｔｙ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｈｌｏｒｉｎｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，Ｐｒｏｐｅｒｔｙ，Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ 有关氯气的制备和性质是高中化学中的经典实验之一，也是学习非金属性质的重要内容，但是在学习过程中，关于氯气的漂白性、氧化性和还原性等性质的实验是通过氯水的性质实验体现出来，学生没有直观的观察到氯气性质的实验现象，氯气收集所使用的集气装置易泄露污染空气，且制备大量的氯气不仅对师生的健康造成伤害，还对环境造成污染。
