氯气的制备和性质实验一体化实验改进

氯气性质实验改进氯气的制备及其性质实验是中学化学课程中十分重要的实验。

氯气的毒性比较大，用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，该反应速率快，很难控制反应的速率而且也有较大的危险性，所以在中学化学实验课程教学中，多采用教师演示实验，很少让学生动手实践。

为了让学生能自己动手做氯气的制备及其性质实验，本文根据绿色化学和微型实验的发展理念，对氯气的制备及其性质实验的微型实验装置做了改进，旨在减少实验用剂量，降低尾气毒害性，提高实验安全性。

一、实验内容：氯气制取、潮湿氯气和干燥氯气漂白性对比二、实验装置三、实验步骤及其现象1.检查装置的气密性。

2.具支试管中加入KMnO4固体，第一个试剂瓶有颜色鲜花（红色三角梅、茶花等），第二个试剂瓶放入浓硫酸，第三个试剂瓶放入有颜色鲜花（红色三角梅、茶花等），试管中加入NaOH溶液，注射器吸取浓盐酸，按照实验图所示装置装配好实验仪器。

3.将注射器内的浓盐酸慢慢注射入具支试管，浓盐酸与KMnO4固体反应，产生黄绿色的气体，第一个试剂瓶有颜色鲜花褪色，第三个试剂瓶放入有颜色鲜花不退色，小试管中不断有气泡冒出说明有未反应的氯气尾气排出，气泡逐渐消失说明氯气被NaOH溶液吸收掉。

四、实验现象的解释1.将浓盐酸注射入具支试管，浓盐酸与KMnO4固体反应，产生黄绿色的气体是氯气，反应式为：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。

2，第一个试剂瓶有颜色鲜花褪色，说明氯气与石蕊试剂中的H2O反应生成了HCl 和HClO，生成的HCl和HClO具有酸性，HClO具有漂白性，反应式为：Cl2+H2O=HCl+HClO。

3. 第三个试剂瓶放入有颜色鲜花不退色，氯气经浓硫酸干燥后没有漂白性。

4.小试管中不断有气泡冒出，气泡又逐渐消失，说明氯气被NaOH溶液吸收掉了，反应式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

五、实验结果与讨论本文改进的这套微型实验装置，药品用量少，尾气排放少，实验现象明显，便于控制实验速率，提高实验的安全性；在制取氯气的同时进行氯气的性质实验，产生的氯气可以得到充分利用；尾气处理时，用NaOH溶液吸收氯气，防止环境污染。

氯气的制取及性质实验改进山东汶上一中亓英霞化学是典型的以实验为基础的学科。

脱离实验的化学教学，将会失去其魅力，无法让学生体会化学知识的形成过程。

故在新课标中《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法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。

但由于种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很大比例，故我们常将该模块中的部分内容与必修中相应内容及高考内容整合，对培养学生的实验意识、动手能力、实践能力和知识的综合运用能力有很好的帮助。

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，教材中选用玻璃片和表面皿进行微型实验，体现了绿色化学思想，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，我们对该实验稍做一些改进。

所用仪器及连接方式如图（将滤纸条分别用凡士林或浆糊粘在洁净透明的广口瓶内部）。

实验过程：（1）分别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，充分反应后再倒入废液缸。

改进优点（1）仪器方便易得，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，有利于培养学生进行化学实验创新设计的意识。

（3）在封闭的小空间内进行实验可以减少环境污染，不会影响身体健康，这样学生可以亲自动手进行实验，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起有利于课程目标的达成。

2012-05-22 人教网。

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。

215Email ：jiaoyuluntan@氯气性质实验的改进云南省腾冲县民族完全中学 寸待罗云南省腾冲县第五完全中学 张生代化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是中学化学教学的一个重要组成部分,它对于化学现象、化学概念的理解起着重要的作用。

实验教学可以激发学生学习的兴趣，帮助学生形成概念，获得知识和技能，培养学生观察能力和实验能力，还有助于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。

在化学教学中我们不仅要做实验，更应改进实验教学、探索实验方法、完善实验理论。

氯气是一种有毒气体，教科书中没有安排氯气的制取方法，只安排了部分性质实验。

实验时教师需事先制备好氯气或氯水，这样的安排在实际操作中的效果并不理想：有些实验现象不明显，有些操作方法不合理、不简便，实验中氯气易外逸污染空气。

而且氯气的刺激性气味较大，吸入大量氯气对人体呼吸道产生影响。

对此，我对“氯气的制备和性质实验”实验进行了改进，改进后的实验装置使氯气的制备和性质实验同步进行，省去了氯气或氯水的制备，只需生成少量的氯气就能同步进行Cl 2与AgNO 3溶液、NaBr溶液、KBr溶液反应、氯气与石蕊指示剂作用的颜色变化、氯气与干燥的红花和新鲜的红花作用等反应。

改进后的实验具有节省试剂用量，反应迅速节省实验时间，学生可同时观察到五组实验的实验现象，无环境污染等优点。

现将改进后的实验介绍如下。

1.反应装置：如图所示2.实验用品铁架台、大试管、小试管、长颈漏斗、双孔橡胶塞、带活塞的玻璃导管、橡胶管、氯酸钾固体、浓盐酸、AgNO3溶液、NaOH溶液NaBr溶液、KI溶液、石蕊试液、干燥的红花、新鲜的红花和绿叶。

3.实验步骤一是按图所示将仪器进行组装并检查好装置的气密性；将整套装置放在展台上并调整好投影仪的亮度和放大倍数。

二是用药匙取绿豆大小的两份K C l O 3粉末放置于大试管底部；用镊子将一朵新鲜的红花和一片新鲜的绿叶放到大试管中下部；用一根细线拴住一朵经烘干处理过的红花悬挂于大试管中上部；塞上橡胶塞；将导管插入小试管A 中。

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。