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第2课时氯气的实验室制法和氯离子的检验学业要求核心素养对接1.能利用氯元素的价态变化设计氯气的实验室制法。
2．能根据氯离子的性质设计实验进行氯离子检验。
1.通过利用氯元素的价态变化设计氯气的实验室制法，以培养学生宏观辨识和微观辨析的能力。
2．能根据氯离子的性质设计实验进行检验，培养学生科学探究与创新意识。
[知 识 梳 理]知识点一 氯气的制法工业上常用电解饱和食盐水来制备氯气，那么实验室呢？ 1．氯气的实验室制法 (1)反应原理实验室用MnO 2和浓盐酸加热反应制取Cl 2，反应的化学方程式为MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，离子方程式为MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O 。
(2)实验装置装置A 中饱和食盐水的作用是除去Cl 2中的HCl 气体；可减少Cl 2在H 2O 中的溶解 装置B 中浓硫酸的作用是干燥Cl 2；烧杯中NaOH 溶液的作用是吸收多余的Cl 2、以防污染环境。
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 2．氯气的工业制法工业上用电解饱和食盐水的方法制取Cl2，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
知识点二Cl－的检验工业上用这样的设备检验氯离子，那么实验室呢？带着这个问题，结合课本完成下列知识点：1．实验探究实验现象离子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸产生白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓NaCl溶液产生白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓Na2CO3溶液产生白色沉淀沉淀溶解2Ag＋＋CO2－3===Ag2CO3↓Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O自来水产生白色沉淀Cl2消毒沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓蒸馏水无明显现象2.氯离子的检验方法(1)操作方法：向未知溶液中先加AgNO3溶液，再加稀HNO3。
第2课时氯气的实验室制法及Cl－的检验[核心素养发展目标]学会氯气的实验室制备和氯离子的检验，分析探究实验注意事项，促进“科学探究与创新意识”化学核心素养的发展。
教学重点：氯气的实验室制法、氯离子的检验方法教学难点：氯气的实验室制法、氯离子的检验方法教学用具：多媒体课件、氯离子检验试剂及试管教学方法：阅读、实验、讲述、练习教学过程：复习回顾：1、写出氯气与NaOH溶液、澄清石灰水反应的化学方程式及离子方程式。
Cl2＋2NaOH==NaCl＋NaClO＋H2O，2Ca(OH)2＋2Cl2==CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
【思考·讨论】结合初中所学的O2、CO2等气体的实验室制取方法，在设计实验室制取气体的装置时，应考虑哪些方面？【小结】若要制取某种气体。
（1）首先研究生成气体的化学反应原理；（2）然后根据反应物的状态和反应条件选择并安装实验仪器设备，而且一定要检查装置的气密性。
（3）根据生成气体的性质（密度、溶解性）确定气体的收集方法。
【思考·讨论】根据所学知识，想想在实验室如何制取并收集纯净的氯气？一、氯气的实验室制法1．反应原理(1)化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)≜MnCl2＋Cl2↑＋2H2O离子方程式: MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O反应中氧化剂是MnO2，浓盐酸的作用是作还原剂，并起酸的作用。
2．制取干燥纯净Cl2的实验装置(1)气体发生装置类型：固＋液――→△气(2)发生装置所用仪器的名称为分液漏斗、圆底烧瓶。
(3)装置C 的作用是除去Cl 2中少量的HCl 气体。
(4)装置D 的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。
3．收集方法(1)向上排空气法(氯气密度大于空气)。
(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。
4．验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。
氯气的实验室制法及氯离子的检验【教学目标】1、掌握实验室制取Cl2的原理和实验装置2、掌握Cl－的检验方法【知识梳理】一、氯气的实验室制法1、反应原理：1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时，把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热，发现有黄绿色气体生成，反应为4HCl(浓)＋MnO2△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (实验室通常用该法制Cl2)(1)试剂的选择：选取试剂的主要依据是制取气体的性质。
氯气具有强氧化性，常用氧化其Cl－的方法来制取，因此要选用含有Cl－的物质(如盐酸)和具有强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。
如：MnO2＋4HCl(浓)△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O(2)装置的选择：实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体的发生装置、净化除杂装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置2、气体的发生装置(1)气体发生装置类型：固体＋液体气体(2)发生装置所用仪器的名称：分液漏斗、圆底烧瓶(3)实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶3、气体的净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。
用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的HCl气体和水蒸气。
同时注意除杂的先后顺序：先除HCl气体，再除水蒸气(1)除去Cl2中少量的HCl气体：饱和食盐水(2)除去Cl2中少量的水蒸气：常用浓H2SO4，也可用干燥的CaCl2，装置如图所示4、气体的收集装置：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收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法5、尾气处理装置：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(1)导气管要伸入液面以下(2)氢氧化钠溶液的作用：吸收过量的氯气，防止污染环境6、验满方法(1)观察法：氯气是黄绿色气体(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满(3)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满【微点拨】①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，且随着反应的进行，盐酸浓度变小，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后的溶液为盐酸和MnCl2的混合液②浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4 mol HCl参加反应，被氧化的Cl－为2 mol③为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，减少HCl的挥发④Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全⑤实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气【即学即练1】1、将0.2 mol MnO2和50 mL 12 mol·L－1的盐酸混合后缓缓加热，向反应完全后的溶液中加入足量AgNO3溶液，则生成的AgCl沉淀的物质的量(不考虑盐酸的挥发)()A．等于0.3 mol B．小于0.3 molC．在0.3～0.6 mol之间D．以上结论均不正确2、实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。
氯气的实验室制法及Cl －的检验学 习 任 务1．根据Cl 2的性质，掌握Cl 2的实验室制法(发生、除杂、收集和尾气处理)，培养学生的“科学探究与创新意识”的核心素养。
2．掌握Cl －的一般检验方法(试剂、步骤)，培养学生的“证据推理与模型认知”的核心素养。
一、氯气的实验室制法1．反应原理：实验室用MnO 2和浓盐酸加热反应制取Cl 2，反应的化学方程式为MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，离子方程式为MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O 。
2．实验装置A B C(1)仪器a 的名称分液漏斗，仪器b 的名称圆底烧瓶。
(2)Cl 2的收集方法是向上排空气法。
(3)烧杯中NaOH 溶液的作用是吸收多余的Cl 2、以防污染环境。
(4)A 装置中导出的气体有Cl 2、HCl 、H 2O(g)等。
实验室制O 2、CO 2的试剂一般是什么？怎样收集？写出制取O 2、CO 2的化学方程式。
[提示] 制O 2的试剂一般为双氧水和MnO 2、2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑，排水法收集；制CO 2的试剂一般为大理石和稀盐酸，CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O ，向上排空气法收集。
二、氯离子(Cl －)的检验1．实验探究实验现象离子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸产生白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓NaCl溶液产生白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓Na2CO3溶液产生白色沉淀沉淀溶解，放出无色气体2Ag＋＋CO2－3===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O2.氯离子的检验方法(1)操作方法：向未知溶液中先加AgNO3溶液，再加稀硝酸。
(2)现象：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀不溶解。
(3)原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(离子方程式)。
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验[核心素养发展目标] 1.通过实验室制氯气的实验操作，培养实验能力与创新意识，构建气体制备思维模型。
2.通过氯离子的检验方法，构建离子检验的思维模型和检测方法。
一、氯气的实验室制法1．实验原理在实验室中，通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应来制取氯气。
化学方程式：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，离子方程式：MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O ，该反应的氧化剂为MnO 2，浓盐酸既表现还原性，又表现酸性。
思考1 (1)MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。
反应中氧化剂和还原剂的个数之比是多少？提示 由氧化产物和还原产物的个数可知，氧化剂和还原剂的个数之比是1∶2。
(2)含有146 g HCl 的浓盐酸与足量的MnO 2反应，能生成71 g Cl 2吗？提示 不能。
有两个原因：一是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl －的还原性减弱，MnO 2不能再氧化HCl ，此反应不再进行；二是浓盐酸有挥发性。
2．仪器装置主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。
Cl 2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。
发生装置固体＋液体――→△气体 净化装置(洗气瓶)先通过饱和食盐水除去HCl ，再通过浓H 2SO 4除去水蒸气 收集装置用向上排空气法收集 验满方法 ①观察法(黄绿色)；②湿润的淀粉-KI 试纸，其原理是Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2，淀粉遇置换出的I 2变蓝色；③湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)尾气处理装置盛有NaOH溶液的烧杯，NaOH溶液作用为吸收过量Cl2，防止污染空气思考2(1)实验室也可以用浓盐酸和高锰酸钾制取氯气，其产物除氯气外，还会生成KCl、MnCl2和H2O，试写出其反应的化学方程式并指出反应中氧化剂和还原剂的个数之比为多少？提示2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
