高一化学第四章教案卤素.docx

1、高一化学第四章教案卤素高一化学第四章教案 卤素第一节氯气 教学目标：1.使学生掌握氯气的化学性质及在实验室中制取氯气的基本原理和方法。2.使学生掌握氯离子的检验方法。3.使学生了解氯气的物理性质和用途。4.通过引导学生观察、分析演示实验现象，培养学生观察和分析问题的能力教学重点：1.氯气的化学性质及实验室制法。2.氯离子的性质。教学难点：氯气的化学性质课时安排第一课时：氯气的物理性质、化学性质(与金属、非金属单质的反应、氯离子的检验)。第二课时：氯气的实验室制法及氯气的化学性质(与水、碱的反应)。教学用具第一课时：集满氯气的集气瓶、酒精灯、火柴、坩埚钳、尖嘴弯管、制氯气的装置一套、铜丝、镁条、

2、锌粒、稀硫酸、氯化钠溶液、稀盐酸、氯化钾溶液、硝酸银溶液、碳酸钠溶液。第二课时：氯气制取装置一套、集气瓶、大烧杯、蓝色石蕊试纸、水、有色布条、氢氧化钠溶液。教学过程第一课时引言前面我们学习了碱金属元素的有关知识，知道碱金属是几种在原子结构和元素性质上都具有一定相似性的金属元素，本章，我们来学习几种在原子结构和元素性质上都具有一定相似性的非金属元素卤素，它们包括氟、氯、溴、碘、砹五种元素。一、 氯气的性质和用途氯原子的结构和氯分子组成：氯原子结构示意图 氯分子结构示意图 将一支充满氯气的小试管倒置于水槽中,观察现象。板书氯气的物理性质(1)黄绿色，有刺激性气味的有毒气体常压，34(2)易液化(氯

3、气 液氯)(3)密度比空气大(4)能溶于水过渡物质的性质与物质的结构有着极为密切的关系，请大家根据氯原子的结构来分析和预测氯气的化学性质。学生活动【思考】 从氯原子的最外层有7个电子，可以推断其有哪些化学性质？板书氯气的化学性质讲解氯原子的最外电子层上有7个电子，在化学反应中极易得一个电子形成8电子稳定结构而显示价，从而表现出较强的氧化性，在一定条件下，能跟许多金属、非金属及化合物发生反应。设问在初中时，我们曾学过氯气能和哪些物质反应?(可提醒学生在学习离子化合物和共价化合物的概念时所学到的例子)答氯气可和金属钠反应生成氯化钠，也可和非金属H2反应生成氯化氢。过渡下面，我们就来学习氯气与金属和

4、非金属的反应。板书1：氯气与金属的反应：铜丝在氯气中燃烧(展示铜丝、回忆其在金属活动性顺序表中的位置，演示实验43，铜在氯气中的燃烧)讲解铜在氯气中燃烧生成的棕黄色的烟是CuCl2固体小颗粒。CuCl2溶于水可因为溶液浓度的大小而分别呈现出绿色和蓝色。点燃点燃板书Cu+Cl2=CuCl2 2NaCl2=2NaCl设问从前面碱金属的知识我们知道，钠是一种很活泼的金属。对于性质不活泼的金属，氯气是否也能与其反应呢?提问写出Cl2和Fe反应的化学方程式，指出谁是氧化剂?点燃学生活动板书2Fe3Cl2=FeCl3讲解铁比铜更易和氯气反应，由于氯气的氧化性较强，所以，当其和变价金属反应时，生成的总是高价

5、氯化物。设问氯气虽能和铁反应，但我们贮存氯时，却用主要成分是铁的钢瓶，为什么?(通常条件下，干燥的氯气不能与铁起反应) 氯气能与镁、铝反应吗?如能，写出反应方程式，并预测其反应的剧烈程度与铜相比如何?过渡初中我们学过氯气能和氢气反应生成氯化氢，它们反应时的现象如何呢?下面我们一试即知。板书2：氯气与非金属的反应演示实验42，氢气在氯气中的燃烧讲解纯净的氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，生成具有刺激性气味的氯化氢气体。它极易溶于水而形成盐酸，也叫氢氯酸。实验时我们在瓶口观察到的白雾就是氯化氢气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴，此反应也是工业制盐酸的主要反应。讲述氢气和氯气不但能在点燃的条件

6、下发生反应，在光照时，也能发生上述反应。演示实验44，氢气与氯气的混合爆炸点燃板书H2Cl2 =讨论通过刚才铜在氯气中燃烧和氢气在氯气中燃烧的实验，想一想，燃烧是否必须有氧气参加?为什么初中课本对燃烧的定义是：通常说的燃烧是指可燃物跟空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应。学生讨论结论燃烧不一定要有氧气参加，任何发光发热的化学反应都可以叫燃烧。讲解氯气不但能与氢气反应，在一定条件下，还可与P、S、C等非金属直接化合。试写出下列反应的方程式。P在Cl2(不足量)中燃烧生成PCl3 P在Cl2(足量)中燃烧生成PCl5点燃2P + 3Cl2 = 2PCl3 （三氯化磷）点燃PCl3 + C

7、l2 = PCl5 （五氯化磷） 板书3：氯气与水的反应【演示实验】教师将课前就氯水放在阳光下照，并收集所得气体。学生观察颜色，得出结论，该气体不是氯气。再用带火星的木条试验。【讨论】a、氯气溶于水时，是不是只发生了物理变化？b、氯水中有哪些离子？你是怎样作出这些判断的？c、氯水受光照时，产生的气体是什么气体？ d、氯水使有色物质褪色，是因为其中含有氯分子吗？e、氯水能使硫酸铜溶液褪色吗？为什么？【阅读课本】进一步弄清氯水的成分、相关化学的原理【归纳】a、氯气溶解于水，其水溶液叫做氯水。b、氯水中的氯单质能够与水反应，但不十分迅速。c、次氯酸见光分解，放出氧气，具有漂白、杀菌的能力Cl2+ H

8、2O = HCl + HClO 2HClO = 2HCl + O2 【讨论】a、氯水和液氯、新制的氯水和久制的氯水有什么不同？b、 干燥的氯气是否具有漂白作用？为什么？【归纳】a、氯水是氯气的水溶液为混合物；液氯为液态的氯单质，是纯净物。b、新制的氯水主要成份为 Cl2 、H2O 有少量的 HCl、HClO久制的氯水主要成份为H2O、HCl。c、干燥的氯气不具有漂白作用，因为起漂白作用的是HClO。【学生实验】往氯水中逐滴加入氢氧化钠溶液，观察现象【演示实验】氯气与氢氧化钠的喷泉实验【诱思】氯气可和水反应生成两种酸，那么，将氯气通入碱溶液中，会不会发生反应？如反应，生成物是什么？【归纳及板书】

9、4：氯气与碱反应Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2OCl2+ 2Ca（OH）2 = CaCl2 + Ca（ClO）2 + H2O氯气的用途学生回答氯气是一种重要的化工原料，除用于消毒、制造盐酸和漂白剂外，还用于制造氯仿等有机溶剂和多种农药。思考题：a.液氯与氯水是否为同一种物质?b.新制氯水与久置氯水的成分是否一样?c.用Cl2消毒的自来水养鱼时，须把自来水晒一段时间再注入鱼缸，为什么?板书设计一、氯气的性质和用途1.氯气的物理性质(1)黄绿色，有刺激性气味的有毒气体常压，34(2)易液化(氯气 液氯)(3)密度比空气大(4)能溶于水2.氯气的化学性质 (1)氯气与

10、金属的反应点燃2NaCl2=2NaCl点燃CuCl2=CuCl2点燃2F3Cl2=2FeCl3(2)氯气与非金属的反应点燃点燃H2+Cl2=2HCl 点燃2P + 3Cl2 = 2PCl3 （三氯化磷）PCl3 + Cl2 = PCl5 （五氯化磷）(3)氯气与水的反应(4)氯气与碱的反应3.氯气的用途第二课时二：氯气的实验室制法已知氯气是一种有毒的、密度比空气大的气体。它能溶于水，可使湿润的蓝色石蕊试纸变红，并能与NaOH溶液反应。1反应原理：（1）：氯气可以用MnO2和浓HCl加热制得。（2）：氯气可以用KMnO4和浓HCl制得。4HCl（浓）+ MnO2 MnCl2 +2H2O +Cl2

11、2KmnO4 +16HCl（浓）= 2KCl + 2MnCl2 +8H2O +5Cl2 2、发生装置：特点固体和液体加热型仪器烧瓶、分液漏斗、铁架台、酒精灯、导管3、收集装置：特点向上排空气集气法 仪器集气瓶、导管4：尾气吸收：NaOH溶液5：验满：湿润的蓝色石蕊试纸【质疑】a、为什么用分液漏斗装盐酸？又让盐酸缓慢地注入，而不是一次将浓盐酸注入烧杯里？b、 用烧瓶时为什么要垫上石棉网？实验中为什么强调“缓慢加热”？ c、 什么要用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气？d、制取氯气后应先取出导管还是先熄灭酒精灯？【强调】a、用分液漏斗可以控制液体的用量，避免生成的氯气过多； b、加热时要垫上石棉网使烧瓶受

12、热均匀；升温太快会使氯化氢挥发。 c、氯气有毒必须除去。 d、制取氯气后应先取出导管，防止发生倒吸现象。(此处可以进一步质疑：如果要防止氯气的逸出，又要避免倒吸现象，可对此装置做怎样的改进？从而介绍安全瓶的作用)一套完整的制气装置应包括：a.气体发生，b.气体净化，c.气体收集，d.尾气吸收四个部分讲解根据实验室制氯气的反应原理。制得的氯气中可能混有氯化氢气体和水蒸气，有关氯气的净化，我们留待后续课中讨论解决，下面我们按我们的设计方案来制取两瓶氯气。教师连接好制取氯气的装置，请学生上台收集两瓶氯气，引导学生注意观察氯气的颜色第三课时：三：氯离子的捡验学生回忆盐酸的鉴别方法(在HCl、NaCl、

13、KCl溶液中滴入AgNO3，均有白色沉淀生成，请学生写出上述反应的离子方程式)板书Ag+=AgCl设问是不是滴加AgNO3有白色沉淀生成就一定能断定溶液中有氯离子呢?演示Na2CO3溶液与AgNO3溶液的反应，学生写出离子方程式。板书2AgCO=Ag2CO3 设问怎样防止检验Cl时CO的干扰呢?演示实验将上述有白色沉淀的试管中滴加稀HNO3，请学生写出发生反应的离子方程式。板书Ag2CO3+2H+=2Ag+CO2H2O结论检验溶液中的Cl，可用HNO3酸化的AgNO3溶液来检验。氯离子的检验Ag+Cl=AgCl2Ag+CO=Ag2CO3Ag2CO32H+=2Ag+CO2H2O第二节 卤族元素教

14、学目标1.使学生掌握卤族元素性质变化的规律。2.使学生了解可逆反应的涵义。3.使学生对卤化银的性质、用途及碘与人体健康等知识有一个大致印象。4.通过对卤素结构、性质的对比，培养学生比较、分析、归纳问题的能力。5.认识卤素的一些特殊性质。教学重点卤素性质的相似性与递变性及与原子结构的关系。教学难点通过卤素性质的比较，总结出性质的递变规律。课时安排:第一课时：卤素的物理性质及卤素与氢气、水的反应。 第二课时：卤素单质间的置换反应，卤化银和碘化合物的知识。教学过程第一课时上节课我们学习了有关氯气的性质，知道构成氯分子的氯原子最外层有7个电子，在自然界存在的元素中，还有另外四种元素原子的最外层电子数也

15、是7，它们是氟、溴、碘、砹，我们把这些原子最外层电子数均为7的元素称为卤族元素，简称卤素。卤素的原子结构元素名称氟氯溴碘元素符号FClBrI核电荷数9173553原子结构示意图1、 卤素原子结构的相似点：最外层有7个电子，反应中易得一个电子，具有氧化性。2、 卤素原子结构的不同点（F I）：核电荷数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，但值得氧化性逐渐减弱，离子的还原性逐渐增强。思考题：卤素包括哪些元素？（名称 符号 原子结构）一、卤素单质的物理性质单质颜色状态密度熔沸点F2浅黄绿色浅气态气小低Cl2黄 绿 色 气态 Br2深红棕

16、色 液态 I2紫 黑 色深固态 固大高溴和碘的重要物理性质：1、 溴和碘在不同溶剂中的溶解性比较水苯（或汽油）四氯化碳溴黄 橙橙 橙红橙 橙红碘深黄 褐淡紫 紫红紫 深紫 注：碘溶于酒精后，溶液呈褐色。2、 碘的升华（演示实验：P73实验4 11。）提问如何从沙子和碘的混合物中提纯碘？（利用碘升华。）3、 溴的保存加水密封保存。原因：溴易挥发出溴蒸气，加水以减少挥发。二：卤素单质的化学性质复习点燃氯气的化学性质有那些？点燃1与金属反应：Cu + Cl2 = CuCl22与氢气反应：H2 + Cl2 = 2HCl3与水反应：Cl2 + H2O = HCl + HClO4与碱反应：2NaOH +

17、Cl2 = NaCl + NaClO + H2O氯原子最外层有7个电子，在化学反应中很容易得到一个电子，因而显出较强的氧化性。氟、溴、碘的原子结构与氯有相同点，因此，它们的化学性质与氯也应该有相似点；同时，它们的原子结构与氯又有差异性，因此，它们的化学性质又应该与氯有不同点。1：卤素与氢气的反应：500（1）氟气与氢气的反应 H2 + F2 = 2HF（冷、暗处，爆炸；产物稳定）（2）溴与氢气的反应 H2 + Br2 = 2HBr（产物没有氯化氢稳定）（3）碘与氢气的反应H2 + I22HI（不断加热；产物很不稳定，同时发生分解。）卤素单质与氢气的反应名称反应条件方程式生成氢化物的稳定性F2冷

18、暗处爆炸光H2+F2=2HFHF很稳定Cl2光照H2+Cl2=2HClHCl稳定Br2高温500H2+Br2=2HBrHBr较不稳定I2高温、持续加热H2+I2=2HIHI很不稳定（4）可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。讲解分析上表可知，卤素和H2的反应可用通式H2X2=2HX来表示，反应时按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，反应条件越来越苛刻，反应程度依次减弱，形成的卤化氢的稳定性也依次减弱，与我们的推测相符。板书H2X2=2HX（X=F、Cl、Br、I）强调可逆反应的前提条件是在同一条件下同时发生的反应。提问1卤素单质与氢气反应有哪些

19、相似之处？（均生成卤化氢，均表现氧化性。）2卤素单质与氢气反应有哪些差别？（反应条件由易难；反应程度由剧烈缓慢；卤素单质的非金属性（氧化性）由强弱；卤化氢的稳定性由强弱。）2、卤素与水的反应氟与水发生剧烈的反应，生成氟化氢和氧气；溴跟水反应比氯气跟水的反应更弱一些；碘跟水反应很微弱。2F2 + 2H2O = 4HF + O2剧烈Cl2 + H2O = HCl + HClO Br2 + H2O = HBr + HbrO I2 + H2O = HI + HIO缓慢小结卤素单质在与氢气、水的反应上既有相似之处，同时也存在着性质上的差异。相似之处是由它们结构上的相同点决定的，而差异是由它们结构上的不同

20、点决定的。总结扩展用于物质分离的集中操作方法：物质分离是指通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开（要还原成原来的形式）分别得到几种比较纯净的物质。1:过滤法：适用于分离一种组分可溶，另一种不容的固态混合物。如NaCl与BaSO4的分离2；结晶法：适用于分离各组分均溶于水，但溶解度随温度变化差别较大的固体混合物。如：NaCl与KNO3的分离。1、 升华法：适用于分离其中一组分有升华特征的固体混合物。如碘与沙子的分离。2、 蒸馏法：适用于分离各组分互溶，但沸点不同的液态混合物。如酒精与水的分离。3、 分液法：适用于分离两种互不相融的液态混合物。如苯和水的分离。4、 萃取法：适用于分离溶质在两种互

21、不相溶的溶剂中溶解度不同的混合物。如用四氯化碳提取碘水中的碘。5、 洗气法：利用各气体与吸收剂作用不同来分离气态混合物。如CO2与CO的分离。板书设计 第二节 卤族元素卤族元素原子结构的异同：相同点：最外层均有7个电子不同点：(1)核电荷数不同，(2)电子层数不同，(3)原子半径不同。一、卤素单质的物理性质颜色：浅 深状态：气 液 固密度：小 大熔沸点：低 高在水中的溶解性：大 小Br2、I2的特性：二、卤素单质的化学性质氧化性：F2Cl2Br2I21.卤素与氢的反应H2+X2=2HX （XF、Cl、Br、I）可逆反应：同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。2.卤素与水

22、的反应X2H2O=HXHXO （X=Cl、Br、I）2F22H2O=4HFO2第二课时复习提问1画出卤族元素的原子结构示意图，并指出它们结构上的相同点和不同点。（相同点：原子最外层电子数均为7个；不同点：核电荷数不同，电子层数不同，原子半径不同。）2卤素单质的化学性质有哪些相似性和差异性？（相似性：相似性：都能与氢气反应；都能与水反应。差异性：与氢气反应的条件由易到难；与氢气反应程度由剧烈到缓慢；氢化物的稳定性由强到弱；与水反应的能力由强到弱。）引入卤素单质除与氢气、水等反应外，还能否与其它的化合物反应？3、卤素单质间的置换反应演示实验1氯水与溴化钠溶液的反应。现象：溶液由无色变为橙黄色。加入

23、CCl4。现象：分层，上层溶液颜色变浅；下层溶液颜色由无色变为橙红色。结论：氯能把溴从溴化物中质换出来。Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2氧化剂 氧化产物2将氯水注入碘化钾溶液中。现象：溶液由无色变为棕黄色。 加入CCl4。现象：分层，上层颜色变浅，下层溶液颜色由无色变为紫红色。结论：氯能把碘从碘化物中质换出来。Cl2 + 2KI = 2KCl + I2氧化剂 氧化产物3将溴水注入碘化钾溶液中。现象：溶液由无色变为棕黄色。加入CCl4。现象：分层，上层颜色变浅，下层溶液颜色由无色变为紫红色。结论：溴能把碘从碘化物中质换出来。Br2 + 2KI = 2KBr + I2。氧化剂 氧

24、化产物小结卤素间可发生置换反应。氯能把溴、碘从它们的卤化物中置换出来，所以氯比溴、碘活泼；溴能把碘从其化合物中置换出来，所以溴比碘活泼。实验证明，氟的性质比氯、溴、碘更活泼，能把氯等从它们的卤化物中置换出来。结论：单质氧化性：F2 Cl2 Br2 I2卤离子还原性：Cl Br 往KI溶液中注入淀粉溶液。现象：无明显现象。2往碘水中注入淀粉溶液。现象：溶液立即变为蓝色。结论：碘与淀粉变蓝，碘离子无此性质。（氟、氯、溴的单质遇淀粉无此现象，这是碘的特性。）因此，可用此性质来检验碘的存在。三、含卤化合物的主要用途1：卤化银演示实验1往NaCl溶液中滴入AgNO3溶液。现象：有白色沉淀生成。Cl +

25、Ag+ = AgCl（白色）2往NaBr溶液中滴入AgNO3溶液。现象：有浅黄色沉淀生成。Br + Ag+ = AgBr（浅黄色）3往NaI溶液中滴入AgNO3溶液。现象：有黄色沉淀生成。I + Ag+ = AgI（黄色） 卤化银都有感光性，做感光材料，碘化银还可用于人工降雨。光照光照 2AgBr = 2Ag + Br2 2AgI = 2Ag + I22：碘化合物的主要用途例1、在盛有溴水和碘水的试管中加入少量苯，四氯化碳，酒精。充分振荡后静置，各能观察到何现象？ 分析：由于溴、碘两种单质易溶于苯、汽油、四氯化碳、酒精等有机溶剂，苯、汽油、四氯化碳与水不互溶，所以静置后会出现分层现象，而酒精与

26、水互溶，静置后不会出现分层现象。解答：见下表有 机 溶 剂溴 水碘 水苯 静置后分两层，上层为橙红色油层，下层为无色（或淡黄色）的水层。 静置后分两层，上层为紫红色的油层，下层为无色（或淡黄色）的水层。四氯化碳 静置后分两层，上层为无色（或淡黄色）的水层，下层为橙红色油层。 静置后分两层，上层为无色（或淡黄色）的水层，下层为深紫色的油层。酒精无分层现象无分层现象 例2、向150g15%的碘化钠溶液中，通入一定量的氯气，反应完全后蒸干，并加热至质量不变，得到17.5g固体物质，问有多少克氯气参加反应？ 分析：该反应原理为Cl2+2KI=2KCl+I2，加热蒸干后，碘升华，残留固体可能是NaCl，

27、也可能是NaCl、NaI的混合物，原溶液中含NaI为150g15%=22.5g，今得固体17.5g，两者差值是由于较重的碘换成较轻的氯而来，因而可用差量法求解。 解答：设参加反应的Cl2的质量为x， 2NaI+Cl2=2NaCl+I2 m 300 71 117 300-117 x 150g15%-17.5g x=1.94g 答：有1.94g Cl2参加反应。 例3、冰箱致冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子，并进行下列反应：Cl+O3ClO+O2，ClO+OCl+O2，下列说法不正确的是（ ） A、反应后将O3转变为O2 B、Cl是总反应的催化剂 C、氟氯甲烷是总反应的催化剂 D、Cl

28、原子反复起分解O3的作用。 解析：该题旨在强调对臭氧层的保护。在近代生活中，人类在地球上的某些活动，已破坏了臭氧层，某些地区甚至出现了臭氧空洞。氟氯烃类、氮氧化物等是破坏臭氧层的主要污染物，国际上已达成共识，禁止生产用氟氯烃作致冷剂的电冰箱。 反应中Cl作反应物，反应中Cl是生成物且物质的量相等，总反应为2O33O2，可知氯原子作催化剂。 解答：选C第三节 物质的量应用于化学方程式的计算教学目标1.使学生掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法和格式。2.使学生加深对物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的理解，及对化学反应规律的认识。 3.培养学生综合运用知识的能力和综合计算的能力。教学重点；物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算。教学难点；物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算。课时安排共2课时教学过程第一课时引入新课有关化学方程式的计算，我们在初中就已经很熟悉了，知道化学反应中各反应物和生成物的质量之间符合一定的关系。通过前一章的学习，我们又知道构成物质的粒子数与物质的