Cl 氯气的实验室制取及拓展

《氯气的实验室制法》教案一、教材分析氯是比较典型的非金属元素，氯及氯的化合物在日常生活、工农业中的应用非常广泛。

对氯气性质、用途和制法的研究，不仅是第四章进一步学习、研究卤素性质相似性及其变化规律的需要，也是研究同族元素性质变化规律的需要。

由于高中阶段对氯气的性质、用途等介绍、应用较多，对学生全面认识化学元素、形成正确观点、掌握正确学习方法等有重要作用。

二、学情分析学生在初中的学习中已经学习了氧气和二氧化碳的制备，对气体的制备模型有了初步的构建，有助于学生对氯气的制备进行探究。

通过前两节课的学习，学生已掌握了氯气的性质，这就为氯气的收集、尾气的处理打下了基础。

在初中学生已经能够分析实验室制取二氧化碳中的杂质气体的净化过程，并且已经具备了根据气体的性质来选择收集装置的能力。

另外，学生还具有一定的分析、归纳、总结能力，但学生的基础知识、基本技能不是很扎实，所以在实验过程中仍需要教师引导。

三、素养目标【教学目标】1. 掌握实验室中制备氯气的基本原理，掌握氯气的实验室制法和注意事项并能正确选择实验室制取氯气的装置。

掌握实验室制取氯气过程中尾气处理方法。

2. 建立实验室制取气体的装置和流程的模型，形成实验室制取气体的基本思路。

3. 能其他气体的制取原理选择正确的实验装置。

【评价目标】1. 证据推理与模型认知：通过完成氯气的实验室制备，理解实验室气体制备的选择原则，形成从问题出发依据探究目的设计探究方案，并运用化学实验进行实验探究的化学核心素养。

2. 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，培养学生的环保意识，理解化学家在环境保护中的社会责任。

3. 科学探究与创新意识：在完成气体制备模型的构建后，通过分析其他气体的制备原理能正确地给出制备装置并适当的创新，诊断并发展学生科学探究与创新意识的核心素养。

四、教学重点、难点1．教学重点：氯气的制备；气体制备的研究思路和方法的建构。

2．教学难点：装置的选择依据。

氯气的实验室制法氯气，化学式为Cl2，是一种黄绿色的有毒气体，在实验室中常用于反应试剂，工业中用于漂白和消毒。

本文将介绍氯气的实验室制法，以及注意事项。

1. 材料准备为了制备氯气，我们需要准备以下材料和设备：- 大理石或盐酸：用于制备生成氯气的原料。

- 硫酸：用于吸收氯气的副产物。

- 密封容器：用于保持试剂的稳定和收集氯气。

- 锥形瓶：用于生成气体反应的装置。

- 水槽：用于收集和密封氯气。

2. 准备反应装置将锥形瓶填充约三分之一的盐酸，然后将大理石碎片或盐酸溶液加入瓶中。

3. 反应过程将大理石碎片或盐酸溶液加入锥形瓶中后，观察到有气泡产生。

将密封容器放置在锥形瓶上方，确保气体无法泄露。

这样一来，氯气会因为化学反应而从锥形瓶中释放出来。

4. 收集氯气将收集容器或水槽中的一段玻璃管倾斜放置在水槽中，其中一端浸入水中。

将倾斜的玻璃管的另一端接入密封容器，在水槽内制造一个气体密封室。

氯气在密封容器中积累，然后可通过打开密封容器的阀门来释放氯气。

5. 安全注意事项制备氯气时要注意以下安全事项：- 操作要戴上安全眼镜和手套，避免直接接触氯气。

- 氯气是一种强氧化剂，要远离易燃物质和可燃性气体。

- 操作实验室应确保通风良好，尽量在排气罩下进行实验。

- 控制氯气产生的速率，以避免过量产生气体导致安全问题。

总结：通过上述实验室制法，我们可以制备氯气。

在操作过程中一定要谨慎，并注意安全事项，以确保实验顺利进行。

同时，在实验室的环境中使用氯气时，要遵守相关安全规定，以保护自己和他人的安全与健康。

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考点10 氯气的制备【知识梳理】一、氯气的实验室制法1．反应原理 MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O MnO 2足量，HCl 不能完全反应，因为浓盐酸变稀后，反应停止。

2．仪器装置 装置特点：固＋液――→△气。

3．除杂装置：分别用盛有饱和食盐水和浓H 2SO 4的洗气瓶除去Cl 2中的HCl 和H 2O(g)。

干燥也可用固体干燥剂P 2O 5、CaCl 2等，但固体干燥剂需用干燥管或U 形管。

4．收集方法①向上排空气法(Cl 2的密度大于空气的密度)。

②排饱和食盐水法(Cl 2在饱和NaCl 溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl 气体)。

5．验满方法①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl 2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。

②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl 2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。

6．尾气处理 Cl 2有毒，易污染空气，需用NaOH 溶液吸收。

7．实验室制取氯气的其他方法可用KMnO 4、KClO 3、Ca(ClO)2等氧化剂代替MnO 2与浓盐酸反应(不需加热)，如2KMnO 4＋16HCl(浓)===2KCl ＋2MnCl 2＋5Cl 2↑＋8H 2O ，Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl 2＋2Cl 2↑＋2H 2O 。

【归纳总结】氯气的实验室制取流程及相应原理氯气的尾气处理，用较浓的氢氧化钠或石灰乳吸收尾气。

不能用澄清石灰水吸收处理氯气，因为氢氧化钙溶解度小，澄清石灰水只能吸收少量氯气（即使饱和的澄清石灰水也不能用来吸收氯气）。

二、氯气的工业生产原理以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业，是目前化学工业的重要支柱之一。

电解装置电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。

【对点例题】例1．（2022·北京大兴·高一期末）某化学小组用图示装置制取氯气，下列说法不正确的是( )A ．该装置图中至少存在两处明显错误B ．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理C ．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸，可以证明是否有氯气逸出D ．该实验中收集氯气的方法不正确 【答案】 D【解析】 MnO 2与浓盐酸在加热的条件下反应，图中缺少加热装置，实验时一般不用长颈漏斗，氯气有毒，气体不能直接排放到空气中，应有尾气吸收装置，A 、B 正确；氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成单质碘，淀粉遇碘变蓝色，C 正确；氯气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，装置中的收集方法正确，D 错误。

实验室制取氯气原理实验室制取氯气的原理包括两个主要步骤：一是从盐酸中制取氯气，二是进行氯气的提纯和收集。

首先，制取氯气的第一步是从盐酸（HCl）中制取氯气。

盐酸分子中的氯离子（Cl-）与水（H2O）发生反应，生成氯气（Cl2）和水（H2O）以及氢气（H2）。

该反应的化学方程式如下所示：2HCl + 2e- →H2 + 2Cl-在实验室中，我们通常使用称为“氧化剂”的电极（例如氧气或氧化金属），与氯离子反应，通过氧化氯离子来实现氯气的制取。

这种氧化剂在阳极上产生氯气，而阴极处生成氢气。

然而，这种方法会带来一些问题。

由于反应产生氢气，会导致在电解槽中积聚氧气和氢气，增加了爆炸的危险性。

因此，为了提高安全性，必须采取措施以收集和处理氢气。

接下来，制取氯气的第二步是对氯气进行提纯和收集。

为了提纯氯气，可以采用二次冷凝法。

首先，将电解产生的氯气通入冷却管，然后通过冷却管中的冷凝水，将氯气冷却和凝结成液体。

然后，将冷凝得到的液体氯气转移到存储容器中。

实验室中对氯气的收集通常采用水位法或气相法。

水位法是利用氯气溶于水中的特性，将制取的氯气通入水中，使其溶解。

氯气溶解在水中会形成盐酸，并降低了氯气的压力。

然后可以通过降压装置将氯气抽取出来。

而气相法则是通过气相转移，无需将氯气溶解在水中。

在这种方法中，收集氯气的装置通常是一个分液漏斗。

氯气在分液漏斗中冷凝和收集，达到分离和存储氯气的目的。

需要注意的是，制取氯气的实验应该在防护性的措施下进行，避免有害气体的泄漏，同时要避免与氢气和其他易燃物发生爆炸。

总而言之，实验室制取氯气的原理包括从盐酸中制取氯气，以及对氯气的提纯和收集。

制取氯气的原理是基于电解盐酸产生氯气的化学反应，并通过合适的装置和方法来提纯氯气并进行安全收集。

《氯气的实验室制法》教案【学习目标】1. 通过氯气的实验室制法的学习，能够正确判断所用试剂及所选仪器，能够解释反应及收集方法，净化除杂，尾气处理的原理。

2. 通过完成氯气的实验室制法实验装置图的拼接，能够准确解释实验装置的选择原理，并尝试对装置进行评价或改进。

3. 通过对氯气的实验室制法装置组装的学习，激发学生的学习兴趣，培养学生的学习潜能和创新精神。

【学习过程】（一）实验原理环节一：情境设疑，探究原理1.写出实验室制取氯气的化学方程式并找出氧化剂和还原剂。

__________________________________________________________2.可以用稀盐酸代替浓盐酸吗？__________________________________________________________3.在实际生产中使用过量的二氧化锰与浓盐酸反应但产生的氯气总比理论值低，为什么？__________________________________________________________4.实验过程中需要加热但温度不能过高，原因是什么？__________________________________________________________5.可以用其他氧化剂来代替二氧化锰吗？__________________________________________________________（二）实验装置环节二：对比归纳，装置选择1.气体的发生装置应根据什么原理选择？__________________________________________________________2.制得的氯气如何收集？__________________________________________________________3.收集的氯气该如何验满呢？4.实验室制氯气是否需要进行尾气吸收？如果需要，那该用什么吸收氯气呢？5.收集到的氯气哪些杂质？如何除去？先后顺序？（三）小结环节三：课堂小结，拓展应用1.实验室还可用KMnO4代替MnO2制取氯气，那实验装置又该如何设计呢？__________________________________________________________2.如果实验室要一瓶干燥纯净的SO2，你能否根据反应原理设计一套实验装置呢？__________________________________________________________【学习效果】一、单项选择题1．下列关于实验室制氯气的说法中错误的是()A．该反应是一个氧化还原反应，其中二氧化锰是氧化剂B．HCl表现还原性和酸性C．该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋4Cl－=MnCl2＋2H2O＋Cl2↑D．该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的2．在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。

化学制备氯气实验报告
实验目的：通过化学反应制备氯气。

实验器材：
1. 密闭容器
2. 量筒
3. 长颈漏斗
4. 导管
5. 水槽
6. 氢氯酸
7. 氧化锰
实验步骤：
1. 在水槽中准备足够量的水，并准备一个密闭容器。

2. 将水填满密闭容器，保证容器完全密封，不留下空气。

3. 将容器倾斜，用长颈漏斗漏斗口接到容器口上。

4. 在长颈漏斗中加入一定量的氢氯酸，同时加入一小片氧化锰。

5. 缓慢倾斜容器，使漏斗漏斗口与容器口联通。

6. 静置一段时间，观察容器内是否产生气体。

实验结果：
经过一段时间的等待，观察到容器内产生了气体，并以气泡的形式不断冒出。

颜色为黄绿色的气体，证实产生的气体为氯气。

实验注意事项：
1. 操作时要保持密闭容器的严密性，避免任何空气进入容器内。

2. 漏斗要与容器口紧密接触，避免气体泄漏。

3. 氢氯酸的加入要适量，以免过多的气体积聚在容器内。

4. 实验结束后，要注意将残留的氯气排出，避免对环境和健康造成危害。

实验讨论与结论：
本实验通过化学反应制备了氯气，实验结果符合预期。

在实验过程中，氢氯酸与氧化锰发生了反应，生成了氯气。

所得气体可用于进一步的实验研究或其他化学应用。

通过实验，对氯气的制备方法有了更深刻的理解，并且加深了对化学反应的认识。

氯气是一种毒性较高的气体，常被用于生产氯化剂、消毒剂等。

下面介绍四种制备氯气的方法：
1.催化氧化法：通过将氯与氧混合，在催化剂的作用下完成氧化反应，生成氯
气。

这种方法通常用于工业生产，需要使用专业的催化剂和装置。

2.高温氧化法：通过将氯与氧在高温下混合，使氧化反应发生，生成氯气。

这
种方法通常需要使用专业的装置和设备，不太适合实验室小规模制备。

3.电解法：通过将氯盐溶液在电解槽中进行电解，使氯离子与水分子发生反应，
生成氯气。

这种方法可以在实验室中小规模制备，但是需要使用专业的电解设备。

4.光解法：通过将氯盐溶液暴露在强光下，使氯离子与水分子发生反应，生成
氯气。

这种方法可以在实验室中小规模制备，但是需要使用强光源，如紫外线灯。

注意：氯气是一种有毒气体，需要在制备和使用过程中注意安全。

在实验室中制备氯气时，应该遵守当地的相关法规和规定，并使用适当的防护措施，例如佩戴防毒面具、使用通风设备等。

在使用氯气时，应注意避免接触皮肤和眼睛，并在通风良好的场所使用。

如果不慎接触了氯气，应立即用大量清水冲洗，并尽快就医。

此外，氯气的储存和运输也需要遵守相关的安全规定，确保氯气不会泄露或损坏。

在使用氯气前，应仔细阅读产品说明书，确保自己知道如何正确使用氯气。

氯气的实验室制法摘要：本文详细介绍了氯气在实验室中的制备方法，包括实验原理、所需材料、实验步骤以及安全注意事项。

通过本实验，可以有效地制备氯气，并掌握相关实验技能。

一、实验原理氯气（Cl2）是一种具有刺激性气味、黄绿色有毒气体，广泛应用于化工、医药等领域。

实验室中，氯气的制备通常采用盐酸（HCl）与二氧化锰（MnO2）反应的方法。

反应方程式如下：4HCl（浓）+MnO2→MnCl2+2H2O+Cl2↑二、实验材料与仪器1.实验材料：盐酸（浓）、二氧化锰、蒸馏水。

2.实验仪器：圆底烧瓶、酒精灯、铁架台、导管、集气瓶、玻璃片、胶头滴管、电子天平、量筒等。

三、实验步骤1.检查实验装置的气密性，确保无泄漏。

2.称取适量的二氧化锰，放入圆底烧瓶中。

3.用量筒量取适量的浓盐酸，倒入圆底烧瓶中，使盐酸没过二氧化锰。

4.将圆底烧瓶固定在铁架台上，点燃酒精灯，加热圆底烧瓶。

5.观察到黄绿色气体产生时，用集气瓶收集气体。

注意：氯气密度大于空气，应从下方进气。

6.收集满气体后，用玻璃片盖住集气瓶口，移走酒精灯，停止加热。

7.将集气瓶倒置于实验台上，用胶头滴管滴入蒸馏水，使氯气溶解于水中。

8.将溶液倒入废液缸，用大量清水冲洗实验装置，以去除残留的氯气。

四、安全注意事项1.实验过程中，操作人员应佩戴防护眼镜、口罩和手套，避免氯气直接接触皮肤和呼吸道。

2.实验室应保持通风良好，避免氯气积聚。

3.加热过程中，切勿将火焰直接对准圆底烧瓶底部，以防炸裂。

4.收集氯气时，应从下方进气，避免气体泄漏。

5.实验结束后，应将废液倒入指定容器，并进行妥善处理。

五、实验结果与分析通过本实验，可以成功制备氯气。

在实验过程中，观察到的黄绿色气体即为氯气。

实验结果与理论预期一致，证明了本方法的可行性。

通过本实验，学生可以掌握氯气的实验室制备方法，了解化学反应原理，提高实验技能。

六、结论本文详细介绍了氯气在实验室中的制备方法。

通过盐酸与二氧化锰反应，可以成功制备氯气。