探秘氯气的制备——成都立格实验学校高中化学课堂开展气体实验教学新探索

2025年10月21日上午，成都市双流区立格实验学校高中部化学组围绕“氯气的实验室制备”开展了一堂富有探究精神的化学公开课。课程从氯气的发现历史出发，引导学生系统学习气体制备的原理、装置设计与实验安全，展现了化学实验教学的严谨性。

从舍勒发现到实验室模拟：氯气的制备历程。

课堂伊始，李老师以“舍勒发现氯气”的历史故事引入课题，引导学生思考氯气的化学性质及其制备方法。通过分析反应方程式，学生使用双线桥、单线桥法标出电子转移，明确了浓盐酸在反应中体现的还原性与酸性，并计算出还原剂与氧化剂的个数比为2:1。

实验装置设计：构建气体制备模型

在“模拟实验室制取Cl₂”环节，学生结合教材方法指引，探讨了气体发生、收集、净化及尾气处理装置的选择。李老师引导学生根据反应物的状态、反应条件选择合适的发生装置；根据氯气密度、溶解性选择收集装置；根据氯气有毒等性质，选择合适的尾气处理装置；最后根据杂质的性质与氯气性质的对比，选择出合适的净化装置。

问题驱动探究：实验中的异常与改进

针对“使用87g二氧化锰与146g HCl反应后氯气质量小于71g”的现象，学生积极讨论可能的原因：浓盐酸挥发、反应过程中浓度变稀等。李老师进一步提出问题：“能否用稀盐酸代替浓盐酸？”“能否用饱和石灰水代替氢氧化钠吸收尾气？”学生在思辨中深化了对反应条件与试剂选择的理解。

拓展与应用：氧化剂替代与环保处理

课程还探讨了是否可用其他氧化剂（如KMnO₄、K₂Cr₂O₇、Ca(ClO)₂）替代MnO₂制备氯气，引导学生从氧化性强弱角度进行分析。在尾气处理环节，学生认识到NaOH溶液的高效性。

构建气体制备模型：提升实验设计能力

以氯气的实验室制备为例，学生可以完成“设计气体制备装置的基本思路”与“装置连接顺序”等任务，构建气体制备的通用模型，提升了学生的实验设计与系统思维能力。课堂练习环节进一步巩固了学生对气体制备全过程的理解。

结语：在实验中培养科学素养与安全意识

本次课程不仅让学生掌握了氯气制备的化学知识，更通过问题引导、实验设计与安全教育，培养了学生的科学探究能力与环保意识。同学们在本堂课中，感受到化学实验的乐趣与价值。

图1 李懿老师上课