2023-2024學(xué)年蘇教版2019必修第一冊(cè)同步教案 3-1-1氯氣及氯的化合物（第1課時(shí)）

3.1.1氯氣及氯的化合物（第1課時(shí)）一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.知道海水中的豐富資源和氯化鈉作為重要工業(yè)原料的主要用途。2.初步認(rèn)識(shí)工業(yè)上電解飽和食鹽水制取氯氣的反應(yīng)原理。3.學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法，通過(guò)分析、推理，設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：1.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法及原理；2.電解飽和食鹽水制取氯氣的反應(yīng)原理。難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法及原理。三、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法、總結(jié)歸納法、講授法、分組討論法等四、教學(xué)過(guò)程【導(dǎo)入】展示氯氣的用途相關(guān)圖片——自來(lái)水消毒、光導(dǎo)纖維、塑料、漂白粉漂白液【講解】氯氣是重要的化工原料，氯氣是如何被發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用的呢？氯氣的發(fā)現(xiàn)1774年，瑞典化學(xué)家舍勒把濃鹽酸與軟錳礦（主要成分是MnO2）混合在一起加熱，意外地發(fā)現(xiàn)了一種具有強(qiáng)烈刺激性氣味的黃綠色氣體。1810年，英國(guó)化學(xué)家戴維仔細(xì)研究了這種黃綠色氣體，并將其命名為氯氣。實(shí)驗(yàn)室制氯氣的原理跟舍勒的研究是一樣的。【展示】實(shí)驗(yàn)室制氯氣設(shè)備請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)化學(xué)方程式【生】獨(dú)立完成MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。【問(wèn)】氣體發(fā)生裝置類(lèi)型是什么？【生】固液加熱型【講解】MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成Cl2，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)?！締?wèn)】收集方法是什么？為什么？【生】向上排空氣法，因?yàn)槁葰馀c空氣不反應(yīng)且密度比空氣的大?！締?wèn)】NaOH溶液作用是什么？【生】吸收過(guò)量的氯氣，防止污染環(huán)境【展示】實(shí)驗(yàn)室制氯氣實(shí)驗(yàn)視頻【問(wèn)】這樣收集到的氯氣純凈嗎？裝置還有哪些可改進(jìn)的？【生】因濃鹽酸具有揮發(fā)性，這樣收集到的氯氣可能會(huì)有雜質(zhì)：HCl、水蒸氣，且分液漏斗需打開(kāi)蓋子才能滴下，會(huì)造成空氣污染?！菊故尽緾l2能溶于水，難溶于飽和食鹽水，HCl易溶于飽和食鹽水【問(wèn)】有什么改進(jìn)方法？【生】增加飽和食鹽水的洗氣瓶和濃硫酸的洗氣瓶，將分液漏斗改為恒壓裝置。【講解】恒壓裝置既保障濃鹽酸順利滴下，又避免濃鹽酸浪費(fèi)和污染環(huán)境。注意事項(xiàng)：1、用分液漏斗裝濃鹽酸，讓濃鹽酸緩慢地注入，不能一次將濃鹽酸注入燒瓶里?！旧坑梅忠郝┒房梢钥刂埔后w的用量，避免生成的氯氣過(guò)多。緩慢注入可提高濃鹽酸利用率。【講解】2、用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時(shí)，要緩緩加熱，不能強(qiáng)熱。為什么？【生】濃鹽酸有很強(qiáng)的揮發(fā)性，強(qiáng)熱時(shí)能揮發(fā)出大量的氯化氫氣體和水蒸氣，而使制得的氯氣中含有大量的雜質(zhì)；另一方面，又降低了HCl的利用率?！締?wèn)】若MnO2過(guò)量，待充分反應(yīng)后，溶液中仍有鹽酸剩余，為什么？【生】隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸的濃度逐漸減小，小到一定濃度將不再與MnO2反應(yīng)?！緩?qiáng)化鞏固】如果將過(guò)量的二氧化錳與20mL12mol·L－1的鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的氯氣明顯少于0.06mol。其主要的原因有①______________________________________________________；②___________________________?！旧糠磻?yīng)中隨著HCl的消耗，鹽酸變稀，稀鹽酸不能與MnO2反應(yīng)加熱時(shí)有部分HCl揮發(fā)而損失【講解】總結(jié)：使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制Cl2，實(shí)際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低?！局v解】工業(yè)制氯氣工業(yè)上對(duì)氯氣的需求量很大。大量生產(chǎn)氯氣不僅要求原料易得，而且價(jià)格也是必須考慮的重要因素。氯氣性質(zhì)活潑，氯元素在自然界沒(méi)有游離態(tài)，只以化合態(tài)形式存在。海水中蘊(yùn)含豐富的氯元素，它主要以氯化鈉、氯化鎂等氯化物的形式存在。【展示】工業(yè)制氯氣過(guò)程現(xiàn)象總結(jié)：【生】與電源正極相連的電極：黃綠色氣體，能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)-證明是氯氣與電源負(fù)極相連的電極：無(wú)色氣體，靠近火焰有爆鳴聲-證明是氫氣溶液加入酚酞變紅色-證明是氫氧化鈉【問(wèn)】工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理是？【生】2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑氯堿工業(yè)：以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)?！菊n堂小結(jié)】師生共同完成。氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備二、氯氣的工業(yè)制取【課堂練習(xí)】1、下圖表示在沒(méi)有通風(fēng)櫥時(shí)制取純凈的氯氣設(shè)計(jì)的裝置圖，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。(1)燒杯中盛放的液體是________，其作用是________________________，水槽中盛放的液體是________。(2)簡(jiǎn)述操作過(guò)程：(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開(kāi)始)在收集氯氣之前，應(yīng)__________________________；當(dāng)氯氣純度合乎要求時(shí)，應(yīng)____________________________________；當(dāng)氯氣收集完畢時(shí)，應(yīng)________________________________________________________________________。答案(1)NaOH溶液吸收多余的Cl2飽和食鹽水(2)打開(kāi)B夾，關(guān)閉A夾打開(kāi)A夾，關(guān)閉B夾打開(kāi)B夾，關(guān)閉A夾2、某實(shí)驗(yàn)興趣小組利用如下圖所示裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水并檢驗(yàn)其生成物的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)圖中開(kāi)關(guān)K閉合片刻后，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________。(2)a為電源的________(填“正”或“負(fù)”)極；D中收集的氣體是______________________。(3)C試管盛放_(tái)___________________溶液。溶液中A電極附近的現(xiàn)象為_(kāi)_____________________________________________________________________