高中化学专题421氯气教学案新人教版必修1.docx
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高中化学专题421氯气教学案新人教版必修1
专题4.2.1氯气
【教学目标】
学问与技能:
1、了解氯元素的存在,初步驾驭氯气的化学性质,并从氯原子构造特点和氯气跟金属、非金属的反响。
2、了解氯气是一种化学性质特殊活泼的非金属
3、了解氯气的主要物理性质,驾驭氯气与水、碱反响及相关的生活生产应用。
4、相识燃烧现象的本质。
过程与方法:
1、引导学生自主、合作、探究学习,造就学生的视察实力、推理实力、总结归纳实力及试验实力。
2、学习科学家的科学看法和探究方法。
情感看法与价值观:
1、运用化学学问在生活中的应用,运用资料卡片------化学史“氯气在一战中的运用”引发学生学习化学的兴
趣,并且学会从史料中获得科学学问。
2、造就学生爱惜环境的意识并形成勇于创新的品质,造就创新实力。
【教学重点】氯气的化学性质
【教学难点】氯气的强氧化性。
【课时支配】
【教学过程】
〖图片导课〗投影海洋图片,阅读海洋中的化学资源:
海水的成分特殊困难,全球海洋的含盐量就达5亿
亿吨,还含有大量特殊稀有的元素,如金达500万吨,铀达42亿吨,所以海洋是地球上最大的矿产资源库。
海洋资源的持续利用是人类生存开展的重要前提,目前,全世界每年从海洋中提取淡水20多亿吨、食盐5000
万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨,总产值达6亿多美元。
〖板书〗其次节富集在海水中的元素—氯
〖设问〗请画出17号氯元素的原子构造示意图,分析氯元素的非金属性强弱。
〖板书〗
+17
2
8
7
〖讲解〗简洁获得一个电子,是典型的非金属,显非金属性〔强〕,在自然界以化合物形式存在〔NaCl、
MgCl2等,海水中,盐矿里〕。
从化合价的角度分析:
Cl2中显零价,还有-1,+1,+3,+5,+7等价。
Cl2处
于中间价,既有氧化性,又有复原性,但以氧化性为主。
〖设问〗自然界中有没有游离态的氯?
假设没有,人们是怎样制得氯气的呢?
〖学生活动〗阅读教材P82上的科学史话
〖讲解〗1774年舍勒觉察氯气,他将这种元素命名为Chlorine,这个名称来自希腊文,有“绿色”的意思。
我
国早年译文将其译成“绿气”,后改为氯气。
〖思索与沟通〗1、从氯气的觉察到确认为一种新的元素,时间长达三十多年。
你从这一史实中得到什么启
示?
启示1:
科学探究须要有正确的理论作指导,错误的理论只能奢侈时间
和精力。
启示2:
科学探究须要以大量事实为依据,只有大量事实才能推翻错误
的理论,建立正确的理论或推动科学理论的开展。
启示3:
科学探究须要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。
2、舍勒觉察氯气的方法至今还是试验室制取氯气的主要方法之一。
请写出舍勒觉察氯气的化学反响方程式
〖板书〗氯气的试验室制法:
MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O
〖过渡〗1915年4月22日,德军在比利时的伊普尔战役中首次大规模运用毒气。
当时战场出现了有利于德
军的风向,德军翻开了早已在前沿阵地屯集的装满氯气的钢瓶,一人多高的黄绿色烟云被每秒2-3米的微
风吹向英法联军阵地。
面对扑面而来的刺鼻的怪味,英法守军一阵大乱,阵线快速崩溃,局部士兵用湿毛
巾捂住嘴巴,甚至有的士兵用自己尿液浸湿的毛巾捂住嘴巴,他们逃往地势更高的地方,幸免遇难。
这次攻击,
英法守军共中毒15000人,5000多人死亡,德军亦有数千人中毒和死亡。
这是斗争史上的第一次化学战,
从今,化学战作为最邪恶的斗争被写入了斗争的史册。
〖设问〗1、为什么氯气可作为生化武器?
2、为什么要逃往地势更高的地方呢?
3、为什么湿毛巾在必需程度
上可以防止氯气中毒?
〖过渡〗带着这些问题,让我们一同进入氯气性质的学习
〖板书〗一、活泼的黄绿色气体---氯气
〖展示〗一瓶氯气,让学生视察其颜色状态。
〖引导学生视察〗集气瓶中氯气的颜色、状态、嗅气味。
〖板书〗1、物理性质:
通常状况下,黄绿色、气体、有猛烈的刺激性气味、能溶于水、有毒、密度比空气
大;易液化。
〖强调〗易液化的气体一般是气体分子的分子量较大,液态氯又称为液氯。
闻气体的方法:
见投影:
〖讲解〗闻气体的时候,不管毒性大小如何,均要正确操作,即“用手轻轻地在瓶口〔或试管口〕扇动,
仅使极少量的气体飘进鼻孔”
〖投影〗闻气体:
“用手轻轻地在瓶口〔或试管口〕扇动,仅使极少量的气体飘进鼻孔”
〖讲解〗枯燥的氯气在常温下不与铁反响,且氯易液化,因此大量的氯气要加压液化后贮存于钢瓶中。
氯
气能溶于水,但1体积水溶2体积的氯气,故不能用排水法收集,但可以用排饱和食盐水收集。
另外,氯
气的密度比空气大,因此要用向上排空气法收集,但大家要留意的是,氯气有毒,因此要有尾气吸取装置。
〖设问〗1.依据氯的原子构造,推断氯气的化学性质是否活泼,它具有强复原性还是强氧化性?
为什么?
最外层有七个电子,易得电子,具有强氧化性。
〖设问〗写出金属钠和氯气反响的化学方程式,并指出哪个是氧化剂,哪个是复原剂。
〖板书〗2、化学性质
〔1〕与金属反响:
2Na+Cl2
2NaCl(产生大量白烟)
〖讲解〗氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有强氧化性,能与活泼金属反响,氯气能否跟不
活泼金属反响呢?
让我们来探究答复这个问题。
〖视频试验〗用坩埚钳夹住一束铜丝,灼烧后立刻放入充溢氯气的集气瓶里,视察。
然后把少量的水注入
集气瓶里,用玻璃片盖住瓶口,振荡,视察溶液颜色。
〖讲解〗铜丝在氯气中燃烧,产生棕色的烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色
〖板书〗Cu+Cl2
CuCl2
〖思索〗氯气与铁反响生成二价铁还是三价铁?
〖板书〗2Fe+3Cl2
2FeCl3
〖投影〗试验现象:
猛烈燃烧,生成棕色的烟
〖讲解〗Fe时一种变价金属,当遇到强氧化剂时,它会失去3个电子〔Fe3+〕;当遇到弱的氧化剂时,
它只会失去2个电子〔Fe2+〕
〖思索〗比较一下Cl2与HCl的氧化性强弱。
〖投影〗Fe+2HCl==FeCl2+H2↑,且氧化性HCl>Cl2
〖讲解〗Cl2有很强的氧化性,能与多数金属反响生成相应的金属氯化物,尤其要留意的是:
它和变价金属
反响时,生成高价的金属氯化物,如:
CuCl2、FeCl3。
大多数金属都能在必需条件下与氯气化合〔Pt,Au
除外〕,生成对应的盐。
〖例题〗试验事实证明,在必需条件下,氯气可跟多种金属干脆化合。
写出氯气跟以下金属反响的化学方
程式:
1.跟铝反响:
.
2.跟镁反响:
2Al+3Cl2
2AlCl3Mg+Cl2
MgCl2
〖过渡〗氯气能跟多种金属干脆化合那么氯气能否跟非金属反响呢?
下面让我们来做H2在Cl2中燃烧的试验。
〖视频试验〗在空气中点燃氢气然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中,视察现象(讲解操作要求和留意事项
后,由学生动手试验,视察、描述现象,并写出反响的化学方程式。
试验现象:
静谧的燃烧,火焰呈苍白色,瓶口有白雾产生
假设氢气和氯气充分混合后,用强光进展照射。
试验现象:
释放大量的热,发生爆炸。
〖板书〗〔2〕与某些非金属反响
H2+Cl2
2HClH2+Cl2
2HCl
〖讲解〗纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰,生成HCl气体,HCl具有刺激性气味,极易溶于水。
HCl
的水溶液叫做氢氯酸,亦称盐酸。
同学们视察到的白雾就是HCl气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸
小液滴(酸雾)。
盐酸是重要的化工原料。
〖探讨〗1.比较Cu在Cl2中燃烧与H2在Cl2中燃烧现象的共同点。
2.燃烧是否必需要有O2参与?
比较铁、
硫、木炭在O2中燃烧与Cu、H2等在Cl2中燃烧的现象,找出共同特点,并由此推论什么叫燃烧。
〖投影〗①燃烧不必需有氧气参与,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。
②燃烧的本质是氧化复原反响,
所以发光发热的猛烈的化学反响都称为燃烧。
〖例题〗试验证明,在必需条件下,Cl2还可跟P、S、C等非金属干脆化合。
试写出以下反响的化学方程式:
1.P在Cl2(缺乏量)里燃烧生成PCl32.P在Cl2(过量)里燃烧生成PCl5
〖板书〗2P+3Cl2
2PCl3(在空气中形成白雾)
2P+5Cl2
2PCl5(在空气中形成白烟)
〖探讨〗金属、非金属跟Cl2化合时,氯元素的化合价如何变更?
表现了氯气的什么性质?
〖小结〗氯气是一种很活泼的非金属单质,在化学反响中表现出较强的氧化性。
〖沟通探讨〗翻开自来水龙头,会闻到一股刺激性的气味,你想过什么缘由么?
〖讲解〗自来水厂用氯气消毒,刺激性的气味是余氯的气味。
〖讲解〗氯气溶解于水,所得的水溶液叫氯水。
溶解的局部氯与水反响:
〖板书〗〔3〕氯气与水反响:
Cl2+H2O=HClO+HCl〔HClO:
次氯酸〕
〖讲解〗次氯酸的重要性质:
次氯酸是一种弱酸,次氯酸是一个不稳定酸。
次氯酸是一种强氧化剂能杀死
水里的病菌,自来水常用氯气杀菌消毒,就是因为氯气溶于水产生次氯酸,次氯酸起杀菌作用。
次氯酸可
用作漂白剂,因为它能使染料和有机色质氧化而褪色。
〖板书〗2HClO
2HCl+O2↑
〖讲解〗次氯酸是弱酸,是一种强氧化剂、杀菌剂、漂白剂。
〖投影小结〗HClO的性质:
①弱酸性:
H2CO3>HClO
②不稳定性,见光受热均易分解
③强氧化性,具有漂白作用
〖试验4-4、4-5〗
〖探讨〗Cl2可以使潮湿的有色布条褪色,不能使枯燥的有色布条褪色,这个事实说明什么?
〖讲解〗起氧化作用的不是氯气而是次氯酸。
〖探究性试验〗氯气溶于水的这一过程是一个简洁的物理溶解过程,还是一个伴随有化学变更的过程呢?
新制的氯水当中究竟含有哪些微粒?
如何证明这些微粒的存在呢?
你能通过试验来说明问题吗?
药品〔HNO3酸化的〕AgNO3溶液、紫色石蕊试剂、红纸、镁粉、氯水等
注:
氯水运用时不能超过1mL!
〖投影结果〗
微粒
检验方法
现象
H2O
无水硫酸铜
变成蓝色晶体
Cl2
视察颜色,闻气味
黄绿色、有刺激性气味
HClO(少量ClO―)
红纸
褪色
H+
参与CaCO3粉末或者锌粒
有气体生成
Cl―
参与HNO3酸化过的AgNO3溶液
有白色沉淀
〖思索〗液氯与氯水的区分?
新制氯水和久置氯水的区分?
〖投影小结〗
液氯
新制的氯水
久置的氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
成份
只有Cl2分子
分子:
Cl2、H2O、HClO
离子:
H+、Cl―、ClO―、极少量的OH―
分子:
H2O
离子:
H+、Cl―
性质
有氧化性,无酸性和漂白性
有酸性、强氧化性,能漂白、杀毒、光照时HClO分解
只有酸性,相当于盐酸溶液
〖讲解〗因为HClO见光易分解,故氯水要放在棕色试剂瓶里。
〖讲解〗最初人们干脆用氯气做漂白剂,但因氯气不稳定溶解度小难以保存,运用起来很不便利,,经过多
年的试验改良,才有了今日的漂白液、漂白粉。
〖设问〗请同学们阅读课本中氯气与碱反响的有关内容。
阅读后用化学方程式答复以下问题:
1.Cl2跟NaOH
溶液反响。
2.工业上用Cl2与石灰乳作用制取漂粉精。
3.漂粉精为什么具有漂白、消毒作用?
〖板书〗(4)与碱液反响:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
〖总结〗氯气与碱反响的规律:
氯气+碱==次氯酸盐+氯化物+水
〖探讨〗漂白液、漂白粉、漂白精有何区分?
〖投影〗漂白液〔有效成分:
NaClO〕、漂白粉(主要成分:
Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分Ca(ClO)2)〕。
漂粉精
(主要成分和有效成分都是Ca(ClO)2)。
〖讲解〗次氯酸钠〔NaClO〕和次氯酸钙〖Ca(ClO)2〗具有漂白性,是因为它们会与空气中的CO2和水蒸
气反响生成次氯酸。
〖板书〗漂白粉漂白原理:
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
〖讲解〗反响利用的是强酸制弱酸的原理,CO2与H2O组成碳酸可以制出比其酸性更弱的次氯酸。
〖板书〗次氯酸盐与强酸反响的离子方程式:
ClO―+H+==HClO
〖设问〗存放漂粉精时应留意哪些问题?
〖讲解〗漂白粉能与空气中的H2O和CO2反响并造成失效,故应密封保存。
〖板书〗漂白粉失效的原理:
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
2HClO
2HCl+O2↑
〖讲解〗因为氯气具有强氧化性,它还可以与一些具有复原性的溶液反响。
〖板书〗(5)与盐溶液反响:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl―(溶液由浅绿色变成棕黄色)
2Br―+Cl2=2Cl―+Br2
2I―+Cl2=I2+2Cl―(可使潮湿的淀粉碘化钾试纸变蓝)
〖讲解〗用氯气对饮用水消毒会产生使人致癌的有机氯,世界环保联盟已全面制止用氯气对饮用水消毒,
建议接受广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。
二氧化氯是无色或微黄色透亮液体,无悬浮物,是近年来国内外
探究开发的一种新型的广谱、平安、快速、高效氧化消毒剂,已被联合国卫生组织〔WHO〕列为A1级安
全消毒剂。
广泛应用于养殖、食品、医疗卫生、饮用水、工业水处理等领域。
在抗“非典”中,因其高效、环
保而成为抗“非典”明星消毒剂。
〖板书〗3、氯气的用途:
〖投影小结〗①杀菌消毒
②制漂白粉〔液〕
③作制高纯硅、锗和钛的中间物质
④合成塑料、橡胶、农药、药品等
〖总结〗
Cl2
〖课堂练习〗
1.以下表达正确的选项是〔B〕
A.氯原子和氯离子的化学性质一样。
B.氯离子比氯原子多一个电子。
C.氯气有毒,氯离子也有毒。
D.氯气和氯离子都呈黄绿色。
2.以下物质见光会分解的是〔C〕
A.HClB.Ca(ClO)2C.HClOD.NaCl
3.用自来水养鱼,在将水注入鱼缸之前需把水在阳光下曝晒一段时间,目的是〔C〕
A.增加水中含氧量。
B.利用阳光中紫外线杀菌。
C.使自来水中少量次氯酸分解。
D.通过日照提高水的温度。
4.如下列图,A处通入潮湿的Cl2,关闭B阀时,C处的红布看不到明显现象,当翻开B阀后,C处红布
条慢慢褪色,那么D中装的是(AB)
A.浓H2SO4B.NaOH溶液
C.H2OD.饱和NaCl溶液
5.漂白粉在空气中易失效的缘由是(C)
A.CaCl2易吸取空气中的水分B.Ca(ClO)2见光易分解
C.Ca(ClO)2与空气中的水分和二氧化碳作用,生成HClO
D.Ca(ClO)2易被空气中的氧气氧化
【板书设计】
其次节富集在海水中的元素—氯
氯气的试验室制法:
MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O
一、活泼的黄绿色气体---氯气
1、物理性质:
通常状况下,黄绿色、气体、有猛烈的刺激性气味、能溶于水、有毒、密度比空气大;易液
化。
2、化学性质
〔1〕与金属反响:
2Na+Cl2
2NaCl(产生大量白烟)
Cu+Cl2
CuCl22Fe+3Cl2
2FeCl3
〔2〕与某些非金属反响
H2+Cl2
2HClH2+Cl2
2HCl
2P+3Cl2
2PCl3(在空气中形成白雾)
2P+5Cl2
2PCl5(在空气中形成白烟)
〔3〕氯气与水反响:
Cl2+H2O=HClO+HCl〔HClO:
次氯酸〕
2HClO
2HCl+O2↑
(4)与碱液反响:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂白粉漂白原理:
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
次氯酸盐与强酸反响的离子方程式:
ClO―+H+==HClO
漂白粉失效的原理:
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
2HClO
2HCl+O2↑
(5)与盐溶液反响:
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl―(溶液由浅绿色变成棕黄色)
2Br―+Cl2==2Cl―+Br2
2I―+Cl2==I2+2Cl―(可使潮湿的淀粉碘化钾试纸变蓝)
3、氯气的用途: