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氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能應(yīng)用含氯元素的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系,正確選擇制取氯氣所需試劑,能正確寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的化學(xué)方程式。2.能通過(guò)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,掌握制備物質(zhì)的一般思路和方法。3.通過(guò)氯氣的來(lái)源、用途和尾氣處理的學(xué)習(xí),體會(huì)化學(xué)對(duì)生活、環(huán)境保護(hù)的重要意義,增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。
氯氣是一種重要的化工原料,用于制造鹽酸、有機(jī)溶劑、農(nóng)藥、染料和藥品等。一、氯氣的重要用途反應(yīng)原理二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法請(qǐng)你從含氯元素物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析,制取氯氣有哪些途徑?可以選擇哪些含氯試劑?Cl Cl Cl Cl-1 0 +1 +51【學(xué)習(xí)任務(wù)一】反應(yīng)原理二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法ClO ClO3+1 +5Cl-
-1 Cl20+還原劑
+氧化劑常見(jiàn)還原劑:K、Ca、Na、Mg、Fe2+H2、C、SS2-、I-、CO、SO2常見(jiàn)氧化劑:O2、F2、Cl2、Br2Fe3+、Cu2+、Ag+KMnO4、MnO2、KClO3K2Cr2O7、濃H2SO4、HNO3Na2O2、H2O2小結(jié):
反應(yīng)物
產(chǎn)物物質(zhì)類別化合價(jià)變化核心元素:Cl1二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法反應(yīng)原理1舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法,至今還是實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣的主要方法之一。MnO2 +4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O注意:①反應(yīng)物要用濃鹽酸;
②此反應(yīng)必須加熱。請(qǐng)你分析這個(gè)反應(yīng)中,兩種藥品的作用?!緦W(xué)習(xí)任務(wù)二】氧化劑還原劑如果實(shí)驗(yàn)室缺少M(fèi)nO2或者濃鹽酸,可以用什么藥品替代?二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法反應(yīng)原理1實(shí)驗(yàn)室中還可以用KMnO4、K2Cr2O7等強(qiáng)氧化劑和濃鹽酸來(lái)制取Cl2。K2Cr2O7+14HCl(濃) 2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2OKMnO4
+16HCl(濃) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O+6 +7
鹽酸與KClO3反應(yīng)生成的氣體中,不但有Cl2,還有Cl2O、ClO2等氯的氣態(tài)氧化物,使用此方法制取Cl2,得到的產(chǎn)物不純。小結(jié):方案選擇
科學(xué)性、可行性、安全性二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置設(shè)計(jì)2初中時(shí),我們學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制取H2、O2與CO2的方法,請(qǐng)你觀察這些裝置有什么特點(diǎn)?Zn與H2SO4反應(yīng)制取H2加熱KMnO4制取O2CaCO3與鹽酸反應(yīng)制取CO2二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置設(shè)計(jì)2請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取干燥、純凈的氯氣(以MnO2和濃鹽酸為原料)的裝置【學(xué)習(xí)任務(wù)三】①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置設(shè)計(jì)2制備氣體發(fā)生裝置收集裝置反應(yīng)物:MnO2(S)、濃鹽酸(aq)反應(yīng)條件:加熱產(chǎn)物:Cl2性質(zhì):ρ氯氣>ρ空氣溶于水與水反應(yīng)向上排空氣法固液加熱型2.NaOH溶液的作用是什么?
二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置設(shè)計(jì)2請(qǐng)觀察一下制取裝置,思考: 1.如何確定氯氣已經(jīng)收集滿?
濕潤(rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán): Cl2+2KI2KCl+I2吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O【學(xué)習(xí)任務(wù)四】二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法反應(yīng)原理1二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置設(shè)計(jì)2由以上方法制取的氯氣里,可能含有哪些雜質(zhì)?如果要除去雜質(zhì),得到純凈的氯氣,需要增加哪些裝置? Cl2(HCl、H2O)①飽和食鹽水②濃硫酸已知:氯氣能溶于水,常溫常壓下,氯氣在水中的溶解度為1:2;實(shí)驗(yàn)測(cè)得,氯氣在飽和食鹽水中的溶解度為1:1.【學(xué)習(xí)任務(wù)五】二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置設(shè)計(jì)2氣體成分:發(fā)生裝置收集裝置除雜裝置尾氣處理裝置通過(guò)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制取,你能總結(jié)出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置應(yīng)該考慮哪些方面嗎?Cl2(HCl、H2O)Cl2(HCl)Cl2【學(xué)習(xí)任務(wù)六】二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置設(shè)計(jì)2選擇和組裝實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置時(shí),應(yīng)該考慮裝置的選取依據(jù)和連接順序。發(fā)生裝置收集裝置除雜裝置尾氣處理裝置反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件氣體及所含雜質(zhì)的性質(zhì)氣體的密度、氣體在水中溶解性、是否與水反應(yīng)等氣體的性質(zhì)二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法操作事項(xiàng)3①濃鹽酸容易揮發(fā),所以應(yīng)緩慢滴加,反應(yīng)時(shí)加熱溫度不宜過(guò)高;②實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),先待反應(yīng)停止后,鼓入空氣排出殘留的Cl2,再拆卸裝置,避免污染環(huán)境。三、方法總結(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)室制取純凈干燥的氯氣反應(yīng)原理裝置設(shè)計(jì)操作事項(xiàng)核心元素→類別、化合價(jià)變化→試劑選擇發(fā)生→除雜→收集→尾氣處理藥品加入的順序,化學(xué)反應(yīng)條件的控制等MnO2 +4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O四、拓展應(yīng)用-氯氣的工業(yè)制法富集、分離提純、轉(zhuǎn)化原
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