氯氣實驗室制法

第三節化學反應的利用學案導學

目標要求

1、知道人們主要利用化學反應來制備新物質和提供能源;

2、了解實驗室制備氯氣的原理、裝置、收集方法和尾氣處理方法;

3、總結常見氣體的制備裝置及收集方法;

4、掌握原電池的工作原理；

5、通過“活動探究”培養觀察能力和分析能力；

6、多個角度體會化學科學與人類文明發展的密切關系;

知識導學

隨著人類生產實踐活動的深入以及科學技術的發展,人類對化學反應的

利用更加深刻與廣泛;為新物質的合成,新材料的研制及新能源的開發和合理利

用奠定了基礎;

對復雜的化學反應為了研究方便,我們從不同的角度進行了分類：

如：從基本反應類型可分為、、、

；從反應程度可分為、；從有無

電子的轉移可分為、；從能量變化可分

為、；從是否有離子參與可分

為、等;

一、利用化學反應制備新物質

電解飽和食鹽水可制備、、；利用

和反應制備消毒劑二氧化氯……統計表明目前合成的物質已超

過種,且以每年合成種的速度繼續增長;

1、氯氣的實驗室制法

最早發現氯氣的化學家是,他把和混合加熱意外的

發現了氯氣;

（1）實驗室制氯氣的反應的原理：________________________

該反應的氧化劑是,還原劑是;濃鹽酸在該反應顯示了

_______性和___________性;反應中,被氧化的氯化氫占參加反應的氯化氫的

比例是_________;注意：稀鹽酸與MnO

2

難以發生反應;

2發生裝置：儀器名稱_______________________________

實驗步驟：

①組裝成套裝置：按照從下到上、從左到右的順序;

②檢驗裝置的氣密性;如何檢驗__________

③向有關儀器中加入化學藥品,重新連接各儀器;

④通過分液漏斗向燒瓶中加入適量密度為cm3的濃鹽酸,緩緩加熱,使反應

進行;

3凈化裝置：用_______________除去______,再用_____干燥;

4收集裝置：______________或_________________

5尾氣處理裝置：用______________吸收多余的Cl

2

,防止污染空氣;

6實驗裝置圖：

對于這套制取氣體的裝置,一定要認識

各儀器并準確叫出名稱,還要明確各裝置的作

用、原理及注意事項;

2、氯氣的工業制法

工業上制備氯氣化學方程式：

_____________________________________

常見物質的制取原理

物質化學方程式或方法

氫氣

實驗室：

工業上：

二氧化碳

實驗室：

工業上：

生鐵以鐵礦

石為原料

工業上：

硫酸以硫黃

為原料

工業上：

氨

實驗室：

工業上：

硝酸

實驗室：

工業上：以氨為原料

二氧化硫

實驗室：

氯化氫

實驗室：

工業上：

氧氣

實驗室：

工業上：

一氧化氮

實驗室：

二氧化氮

實驗室：

硫化氫

實驗室

3、實驗室制備氣體綜述

1氣體發生裝置的類型

設計原則：根據________、_________等因素來選擇反應裝置

反應類發生裝置典型儀器注意事項

型氣體

固體反

應物加

熱

1、試管口應稍向下傾斜,以防止產生的水蒸氣

在管品冷凝后倒流而引起破裂;

2、鐵夾應夾在距試管口1/3處;

3、膠塞上的導管伸入試管里面不能太長,否則

會妨礙氣體的導出;

4、固體藥品要放在試管底部平鋪開;加熱時首

先均勻預熱,然后在試管的最后部位集中加熱,

并逐步前移;

固液反

應物不

加熱

1、在用簡易裝置時,如用長頸漏斗,漏斗頸的下

口應伸入液面以下,否則起不到液封的作用;

2、加入的液體反應物如酸要適當;

3、塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應制備

氣體可用啟普發生器制備;

固液反

應物加

熱

1、稱把固體藥品加入燒瓶,然后加入液體藥品;

2、要正確使用分液漏斗;

2凈化與干燥裝置設計原則：根據凈化藥品的狀態及條件

裝置

類型

液體除雜劑

不加熱

固體除雜劑

不加熱

固體除雜劑

加熱

適用

范圍

裝置

示意圖

①氣體凈化劑的選擇

選擇氣體吸收劑應根據氣體的性質和雜質的性質而確定,所選用的吸收

劑只能吸收氣體中的雜質,而不能與被提純的氣體反應;一般情況下：a.易溶于

水的氣體雜體可用水來吸收；b.酸性雜質可用堿性物質吸收；c.堿性雜質可用

酸性物質吸收；d.水分可用干燥劑來吸收；e.能與雜質反應生成沉淀或可溶物

的物質也可作為吸收劑;

②氣體干燥劑的類型及選擇

選用干燥劑應根據氣體的性質和干燥劑的性質而定,其原則是

干燥劑只能吸收氣體中的水份,而不能與氣體發生反應;

常見氣體干燥劑的選擇實例：

干燥劑適合于干燥的氣體備注

P

2

O

5

不適于NH

3

濃硫酸不適于H

2

S、NH

3

、HBr等

CaCl

2

不適用于NH

3

堿石灰

CaO、NaOH

不適用于酸性氣體

氣體凈化與干燥注意事項：一般情況下,若采用溶液作除雜試劑,則是先除

雜后干燥；若采用加熱除去雜質,則是先干燥后加熱;

3收集裝置設計原則：根據_____________________________

裝置類型排水液法向上排空氣法向下排空氣法

裝置

示意圖

適用范圍

典型氣體

4尾氣處理

對于有毒、有害的氣體必須用適當的溶液加以吸收或點燃,使它們變為無

毒、無害、無污染的物質;如尾氣Cl

2

、SO

2

、Br

2

蒸氣、H

2

S等可用_________

吸收；尾氣CO氣體可用__________將它轉化為_______氣體;HCl、NH

3

可用

吸收,吸收裝置應該注意;

5氣體實驗裝置的設計

①裝置順序：

____________→__________→_________________→____________

②安裝順序：________________________________________

③操作順序：______________→______________→_________________

利用化學反應還可以制備自然界中并不存在的有重要性能的一些新物質;

如：能減少瘧疾和其他蟲源性疾病的困擾,可以防止皮膚被

日光灼傷,可使愛滋病患者得到有效的治療;化學科學

中最有創造性的工作就是設計和制備新物質,為人類造福;

二、化學反應為人類提供能源

交流研討課本P50

1.“即熱飯盒”涉及的反應原理：

；

2.寫出鋁熱反應的化學方程式并標出電子轉移、指出氧化劑和還原劑：

;

活動探究課本P50-51

實驗現象

Zn極：

Cu極：

電流表：

1、原電池的定義：

______________________________________________________________;

2、銅鋅原電池工作原理：

電極

電極

材料

電極反應反應類型

得失電子

粒子

電子流動

方向

負極

正極

3、原電池的原理：

電極電極材料反應類型電子流動方向

負極

正極

4、構成原電池的一般條件：

1__________________________________________________________

2__________________________________________________________

3__________________________________________________________

4__________________________________________________________

5、原電池正負極判定方法

1依據原電池兩極材料：____________作負極K、Ca、Na太活潑,不能作

電極；________________________________________________作正極;

2根據電流方向或電子流向：電流外電路由_______流向_______；電子則

由________經外電路流向原電池的________;

3根據內電路離子遷移方向：___________流向正極,_________流向負極;

4根據原電池中反應類型：

正極：____電子,發生___________,現象是伴隨金屬的析出或H

2

的放出;

負極：____電子,發生____________,現象是電極本身的消耗,質量減小;

6、原電池原理的應用

1加快氧化還原反應的速率

①實驗室用粗鋅和稀鹽酸或稀硫酸反應制H2

,加快反應速率；

②如果用純鋅和和稀鹽酸或稀硫酸反應制H

2

,可加入少量的C

u

SO

4

溶液

加快反應速率;

2比較金屬的活動性強弱

設計原電池,負極的金屬活動性〉正極的金屬活動性,請舉例：

;

理論上說,所有的氧化還原反應都可設計成原電池;

8、化學能與各種形式的能的轉化分別舉例說明

①化學能與熱能的轉化

；

②化學能與電能間的轉化

；

③化學能與光能之間的相互轉化

；

人們不僅利用化學反應制造豐富多彩的物質、提供賴以生存的能量,還利

用化學反應開發出各種分析技術來確定、以及

測定等;例如,在農業生產和研究中,人們可以利用化學

反應了解,以做到合理施肥,達到提高農業生產的目

的；在病理診斷化驗、藥品質量鑒定、環境監測等領域,則需要利用化學反應

對;其實人們在利用化學反應的同時,也加深了對化學反應

規律及其實質的認識;

練習

1、已知漂白粉與濃鹽酸反應可產生氯氣

CaClO

2

+4HCl====CaCl

2

+2Cl

2

↑+2H

2

O

某同學試圖測定氯氣的體積并驗證干燥純凈的氯氣無漂白性,現有如下裝置,請

回答：

1請用字母填寫裝置的連接順序：a接,接,接,

接,接,接;

2洗氣瓶中所裝液體是_______________________;

3在制氯氣前,必須進行的一項操作步驟是_______________;

4某同學在實驗中,發現量筒中未收集到液體,則失敗的原因可能是

__________________________________________________________;

2、如圖所示裝置可用于

A．加熱NaHCO

3

制CO

2

B．用Cu和稀HNO

3

反應制NO

C．用NH

4

Cl與濃NaOH溶液反應制NH

3

D．用NaCl與濃H

2

SO

4

反應制HCl

3、如圖在盛有水的燒杯中,鐵圈和銀圈的連接處吊一根絕緣的細絲,使之平衡,

小心地從燒杯中央滴入硫酸銅溶液,片刻,可觀察的現象是指懸吊的金屬圈

A．鐵圈與銀圈左右搖擺不定

B．保持平衡狀態不變

C．鐵圈向下傾斜D．銀圈向下傾斜

4、利用氧化還原反應Cu＋2FeCl3

＝2FeCl

2

＋CuCl

2

設計

一個原電池,畫出裝置圖,注明電極名稱、反應類型,寫出

電極反應式;