石明梅

摘要： 氯氣的制備和性質(zhì)的實驗在化學(xué)教學(xué)中很重要，是高考的高頻考點，但學(xué)習(xí)過程中由于氯氣具有毒性，教學(xué)過程中都回避實驗操作，或是用視頻代替或是口述方式，學(xué)生沒能身臨其境，直接感受。氯氣的制備及性質(zhì)的一體化設(shè)計，量少，污染小，實驗現(xiàn)象直接感受，設(shè)計簡單，現(xiàn)象明顯。一體化設(shè)計涉及氣體的制備、除雜、性質(zhì)驗證、尾氣處理等連續(xù)性問題，能培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)乃季S邏輯、實驗、觀察等能力及綠色化學(xué)思想，為高考題中“以氣體制備為主線的物質(zhì)制備和驗證”題打下牢固思維基礎(chǔ)。對后續(xù)第三節(jié)第四節(jié)中SO2、NH3、NO2等氣體的制備和驗證有指導(dǎo)作用，

關(guān)鍵字：實驗;制備;性質(zhì);創(chuàng)新改進

中圖分類號：A ?文獻標(biāo)識碼：A ?文章編號：（2021）-25-313

一、原實驗裝置的不足

實驗氣體有毒，影響師生健康，污染空氣，不能直接觀察實驗現(xiàn)象。課本上關(guān)于氯氣的制取是以“科學(xué)史話”和“思考與交流”的形式呈現(xiàn)，但其中沒有涉及到該有的裝置圖和方程式，現(xiàn)目前學(xué)生對這類實驗見的還比較少，提取和加工信息能力還比較弱，這樣學(xué)生對氯氣的制取會認識不到位。同時對于氯氣的性質(zhì)課本上只涉及到實驗【4-3】與H2反應(yīng)、實驗【4-4】和【4-5】氯氣漂白性的探究，而且這幾個實驗的研究需要事先制備收集干燥，操作很不方便。而對氯氣與金屬反應(yīng)、氧化性、氯氣溶于水后的酸堿性，制取及制取過程中除雜、干燥，尾氣處理都沒有涉及到。而這些都是氯氣的重要性質(zhì)和重要考點，是高考實驗題設(shè)計的基礎(chǔ)典范。

二、實驗改進要點

針對以上情況，現(xiàn)對課本實驗進行如圖1的改進。

1.改進后，實驗裝置簡單，反應(yīng)速率很好控制;

2.改進后，試劑和藥品用量大大減小，也不會將有毒有強烈刺激性氣味的氯氣釋放到空氣中，造成教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境的緊張;

3.改進后，氯氣的制備和性質(zhì)的驗證可以一條線探究結(jié)束;

4.改進后，裝置增加一個空的注射器作為恒壓裝置，可以觀察活塞的位置判斷氣體產(chǎn)生速率和裝置是否安全，量大時可以在注射器尾部綁上一個氣球，以免量大速度快噴出。

三、實驗內(nèi)容及原理

內(nèi)容：氯氣的制取及其性質(zhì)的檢驗。（物理性質(zhì)：顏色、氣味、狀態(tài)、溶解性;化學(xué)性質(zhì)：與水反應(yīng)，與非金屬反應(yīng)、與金屬反應(yīng)、氧化性、漂白性等）

原理：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl+5Cl2+8H2O

四、實驗器材及試劑

器材：注射器3支（2支10mL，1支20mL）、保鮮膜、棉花、紗布、具支試管2支、硬質(zhì)玻璃管、橡膠塞、酒精燈、火柴。

試劑：KMnO4、濃HCl、飽和NaCl溶液、NaOH溶液、酚酞、KI-淀粉溶液、有色紙條、無水氯化鈣。

五、實驗方法

1.將細銅絲折疊穿過橡膠塞，下端卷曲，備用。另一只大注射器裝滿NaOH溶液，插入橡膠塞，待實驗結(jié)束，備用。替換銅絲，塞在末端具支試管上。

2.組裝儀器并檢查裝置氣密性

按圖1組裝好裝置，拉動其中一個注射器活塞，若活塞能往回移動，則說明氣密性良好。

3.裝液

按圖1位置依次裝好藥品或試劑，待用。

4.進行實驗并將實驗現(xiàn)象（按順序記錄于表1的表格中）

裝置或試劑現(xiàn)象解釋或結(jié)論涉及到的化學(xué)方程式KMnO4與濃鹽酸沾有酚酞的NaOH溶液棉團沾有KI-淀粉溶液的棉團濕潤的有色紙條干燥的有色紙條紅熱的銅絲觀察具支試管1中氣體顏色輕輕松動活塞 ?5.實驗結(jié)束，將裝滿NaOH溶液的大注射器替換銅絲，塞在末端具支試管上，吸收未使用完的尾氣。

參考文獻

[1]李猛， 王世存. 氯氣制備及性質(zhì)實驗的一體化設(shè)計[J]. 化學(xué)教學(xué)， 2016， 000（008）：60-63.

[2]田益民， 陳凱. 氯氣制備和性質(zhì)的微型家庭實驗[J]. 化學(xué)教與學(xué)， 2010.