【学习目标】1.通过小组分工合作完成氯气的实验室制备,掌握实验室气体的制备装置选择原则及方案设计,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用及对环境保护的重要意义,增强社会责任感。
2.通过氯离子检验的实验探究,进一步理解Cl2对环境的影响。掌握常见离子的检验方法,形成能基于物质组成提出可能假设,通过分析加以证实的证据推理与模型认知的化学核心素养。
【学习重点】氯气的实验室制法、氯离子的检验
【学习难点】实验室制取气体装置的选择
【课前预习】
旧知回顾:1.实验室制CO2化学方程式: CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O ;实验室制H2化学方程式(任写一个): Zn+H2SO4==ZnSO+H2↑ 。反应的共同特点是 固体+液液→气体 。
2.检验SO42-离子的试剂是 盐酸、氯化钡溶液 ,反应的离子方程式为:Ba2++SO42-BaSO4↓,现象是 白色沉淀 。
新知预习:1.实验室制备氯气的原理(方程式):MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ,其中氧化剂为 MnO2 ,还原剂为 浓盐酸 ,可以用 NaOH 溶液吸收尾气中的氯气,防止污染环境。
2.检验氯离子的方法,一般是先在被检测的溶液中滴入 稀硝酸酸化 使其酸化,以排除 CO32-等 干扰离子。
【课中探究】
情景导入:1774年舍勒将软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热来发现氯气,到确认为一种新的元素—氯,时间长达三十多年,而这种制氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。(见PPT视频)
一、氯气的实验室制法
活动一、氯气的实验室制法原理
任务一、阅读教材P48页内容,讨论交流实验室制备氯气的反应原理是什么?该反应有何特点?
【答案要点】①原理:舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。即用MnO2氧化浓盐酸来制取氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
②特点: a.MnO2 是氧化剂,HCl是还原剂,但还表现出酸性。浓盐酸中,部分Cl-的化合价升高,4 个 HCl参加反应,被氧化的Cl-为2 个。
b.反应条件必须是浓盐酸、加热。MnO2与稀盐酸不反应,因此,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,反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。
③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_____()2NaOH+H2↑+Cl2↑。