氯氣的制法
第一節 氯氣第 二 課 時
探究問題框架:
1、氯氣的性質:
氯氣能與堿反應嗎?生成了什么?
2、氯氣的制取:
(1)氯氣的實驗室制法如何選用儀器和組裝儀器成發生裝置:
(2)收集到的氯氣可能含有什么雜質,如何除去
(3)如何除去制取氯氣的尾氣
教 師 活 動學 生 活 動
【講評】上節課布置的探究性問題
1、工業上制鹽酸還采用點燃的方法還是采用混合光照的反應條件進行?為什么?
2、Cl2溶于水是否全部和水反應?請列出事實根據加以證明。
3、在新制的氯水中,含有哪些粒子。
4、如何保存氯水?為什么?
【傾聽理解】
1、必須采用點燃的條件,因為爆炸難以控制,燃燒產生的熱量不能加以利用。
2、不是,因為氯氣呈黃綠色。說明還有氯分子存在。氯氣只有一部分與水發生反應。
3、由于部分發生反應,所以在氯水中有Cl2、HClO、Cl-、H+。
4、保存在棕色瓶中,因為次氯酸見光分解
【復習引入】研究一種非金屬單質,研究它跟一些金屬的反應、與某些非金屬的反應、與水的反應。上節課我們已經研究氯氣與金屬的反應和與H2的反應、還有與水的反應。
今天我們研究氯氣水與堿的反應。
【傾聽理解】
【演示實驗】向裝有氯氣的集氣瓶中加入適量的氫氧化鈉水溶液,觀察現象
【設疑】這是為什么黃綠色氣體會消失呢?
【過渡】氯氣與另一個堿――氫氧化鈣反應即工業制漂白粉的原理。請閱讀課本相關部分。
【總結】
(1)次氯酸鹽比次氯酸穩定,且在一定條件下轉化為次氯酸,故次氯酸鹽也可用來漂白、殺菌。
(2)由于起漂白、消毒殺菌作用的是HClO,所以往往也可以加入鹽酸,以增強漂白、消毒殺菌的作用
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2H ClO
【觀察】黃綠色氣體消失、酚酞的紅色褪色
【探究】NaOH與氯水中的鹽酸和次氯酸反應生成鹽,消耗了氯水中的次氯酸和鹽酸,使得Cl2與H2O的反應趨于完全,NaOH的量足夠,即可使溶液顏色變為無色,上部氣體也變為無色。
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【閱讀歸納】
①漂白粉的有效成分;
②漂白粉的漂白原理。
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)2+2H2O
【過渡】如何制取氯氣呢?
【板書】
一、氯氣的實驗室制法
【設問】根據我們以前學過的制取氣體的實驗問答,一套完整的制取氣體裝置應包括哪幾個環節?
【設疑】現在,以以上四個環節為依據,結合有關信息,來設計實驗室制取氯氣的裝置。
已知:制取氯氣的原理是:
MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
我們如何選擇發生氣體的儀器然后裝配成一套氣體發生器呢?
(注:桌面上擺有燒杯、試管、燒瓶、若干橡皮塞、導管、酒精燈、分液漏斗、長頸漏斗以及夾持儀器等儀器、濃鹽酸、二氧化錳)
【講解、組裝儀器】氯氣的發生裝置:裝配該裝置應該從下而上,
【強調】氯氣的實驗室制法的化學方程式
【板書】1.實驗原理:
MnO2+4HCl(濃)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O
回答】包括氣體發生、氣體凈化、氣體收集、尾氣吸收四個環節。
【探究】
1、不能用長頸漏斗因為長頸漏斗會漏氣,該反應不象啟普發生器那樣可以隨關隨停,隨用隨開。因為二氧化錳是粉末,反應需要加熱所以不能用啟普發生器。
2、不能選用燒杯(不容易收集氣體),可以選用試管和燒瓶作為反應容器,燒瓶的容量大,試管容量小但比較方便。
3、由于反應要加熱,所以要選擇酒精燈、鐵圈、石棉網。
4、分液漏斗可以隨時向燒瓶中添加液體,可以 控制反應的進程。
5、需要兩個孔的橡皮塞。
【理解記憶】實驗室制氯氣的原理
【設疑】我們知道氯氣是一種有毒的、密度比空氣大的氣體、并且可以溶于水。那么如何收集該氣體呢?
【演示】裝配收集裝置和尾氣發生裝置,制取一瓶氯氣。
【探究】不能用排水法收集,用瓶口用上排空氣法收集。由于有毒要有尾氣吸收裝置。
【觀察】
【設疑】如何收集到一瓶干燥純凈的氯氣?由于氯氣有毒,必須把多余的氯氣吸收以免污染空氣。如果需要什么儀器,請提出來。
【引導】2、Cl2中可能含有的什么雜質,為什么?
3、除雜試劑;
4、收集方法:
5、尾氣吸收試劑;
【講解】對于Cl2中含有的HCl氣體,我們常用排飽和食鹽水的方法除去。這是因為HCl氣體極易溶于水,而Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小之故。
也由于Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小,也可以用排飽和食鹽水法收集氯氣。但這樣收集的氯氣不干燥。
【提供儀器】氯氣發生器,分別裝有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶、裝有NaOH溶液的集氣瓶。
【設疑】現請同學信把以上儀器進行有效連結,以制取
【演示實驗】按以上設計裝置來制取一瓶純凈干燥的氯氣。
【探究】2、可能有HCl氣體和水蒸氣。因反應物中的濃鹽酸有揮發性,故可能有HCl;反應體系中有水,且反應在加熱的條件下進行,故可能有水蒸氣。
3、可用濃硫酸除去水蒸氣,需要導管洗氣瓶
4、用瓶口向上排空氣集氣法收集。(集氣瓶)
5、NaOH溶液,需要燒杯
【理解】
【思考】
【小結】本節課我們主要學習了氯氣的實驗室制法和氯氣與堿的反應。
【課后探究】
1、酸具有漂白作用,為什么不用HClO直接漂白,而要轉換成次氯酸鹽?漂白粉漂白的原理是什么?
2、漂白粉露置于空氣中是否會變質?會變成什么?如何保存。
3.實驗室制Cl2為何不用澄清石灰水來吸收尾氣?
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