高一上学期人教版化学必修一精选教案142《富集在海水中的元素氯》Word格式.docx

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结

构

板

书

设

计

第二节富集在海水中的元素—氯

氯气的实验室制法：

MnO2+4HCl

MnCl2+Cl2↑+2H2O

一、活泼的黄绿色气体---氯气

1、物理性质：

通常情况下，黄绿色、气体、有剧烈的刺激性气味、能溶于水、有毒、密度比空气大；

易液化。

2、化学性质

（1）与金属反应：

2Na＋Cl2

2NaCl（产生大量白烟）

Cu＋Cl2

CuCl22Fe＋3Cl2

2FeCl3

（2）与某些非金属反应

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）氯气与水反应：

Cl2＋H2O=HClO＋HCl（HClO：

次氯酸）

２ＨＣｌＯ

２ＨＣｌ＋Ｏ２↑

（4）与碱液反应：

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

次氯酸盐与强酸反应的离子方程式：

ClO―+H＋==HClO

漂白粉失效的原理：

（5）与盐溶液反应：

2Fe2＋+Cl2==2Fe3＋+2Cl―（溶液由浅绿色变成棕黄色）

2Br―+Cl2==2Cl―+Br2

2I―+Cl2==I2+2Cl―（可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝）

3、氯气的用途：

教学过程

教学步骤、内容

教学方法、手段、师生活动

[图片导课]投影海洋图片，阅读海洋中的化学资源：

海水的成分非常复杂，全球海洋的含盐量就达５亿亿吨，还含有大量非常稀有的元素，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发展的重要前提，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]第二节富集在海水中的元素—氯

[问]请画出17号氯元素的原子结构示意图，分析氯元素的非金属性强弱。

[板书]

［讲］容易获得一个电子，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，又有还原性，但以氧化性为主。

［问］自然界中有没有游离态的氯?

如果没有，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］1774年舍勒发现氯气，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。

［思考与交流］1、从氯气的发现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：

科学研究需要有正确的理论作指导，错误的理论只能浪费时间

　　　　和精力。

启示２：

科学研究需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发展。

启示３：

科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。

2、舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。

请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式

[板书]氯气的实验室制法：

［过］1915年4月22日，德军在比利时的伊普尔战役中首次大规模使用毒气。

当时战场出现了有利于德军的风向，德军打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，阵线迅速崩溃，部分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。

这是战争史上的第一次化学战，从此，化学战作为最邪恶的战争被写入了战争的史册．

［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、为什么湿毛巾在一定程度上可以防止氯气中毒？

［过］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，让学生观察其颜色状态。

［引导学生观察］集气瓶中氯气的颜色、状态、嗅气味。

[板书]1、物理性质：

[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]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]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］干燥的氯气在常温下不与铁反应，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，但大家要注意的是，氯气有毒，因此要有尾气吸收装置。

［问］1.根据氯的原子结构，推断氯气的化学性质是否活泼，它具有强还原性还是强氧化性?

为什么?

最外层有七个电子，易得电子，具有强氧化性。

［问］写出金属钠和氯气反应的化学方程式，并指出哪个是氧化剂，哪个是还原剂。

［板书］2、化学性质

［讲］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，能与活泼金属反应，氯气能否跟不活泼金属反应呢?

让我们来研究回答这个问题。

［视频实验］用坩埚钳夹住一束铜丝，灼烧后立刻放入充满氯气的集气瓶里，观察。

然后把少量的水注入集气瓶里，用玻璃片盖住瓶口，振荡，观察溶液颜色。

［讲］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］ 

CuCl2

[思考]氯气与铁反应生成二价铁还是三价铁？

[板书]2Fe＋3Cl2

［投影］实验现象：

剧烈燃烧，生成棕色的烟

［讲］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＋）

［思考］比较一下Cl2与HCl的氧化性强弱。

［投］Fe+2HCl==FeCl2+H2↑，且氧化性HCl>

Cl2

［讲］Cl2有很强的氧化性，能与多数金属反应生成相应的金属氯化物，尤其要注意的是：

它和变价金属反应时，生成高价的金属氯化物，如：

CuCl2、FeCl3。

大多数金属都能在一定条件下与氯气化合（Pt，Au除外），生成对应的盐。

［点击试题］实验事实证明，在一定条件下，氯气可跟多种金属直接化合。

写出氯气跟下列金属反应的化学方程式：

1.跟铝反应：

.

2.跟镁反应：

2Al+3Cl2

2AlCl3Mg+Cl2

MgCl2

[过渡]氯气能跟多种金属直接化合那么氯气能否跟非金属反应呢?

下面让我们来做H2在Cl2中燃烧的实验。

[视频实验]在空气中点燃氢气然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象（讲解操作要求和注意事项后，由学生动手实验，观察、描述现象，并写出反应的化学方程式。

实验现象：

安静的燃烧，火焰呈苍白色，瓶口有白雾产生

若氢气和氯气充分混合后，用强光进行照射。

释放大量的热，发生爆炸。

［板书］

（2）与某些非金属反应

［讲］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。

同学们观察到的白雾就是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。

［讨论］1.比较Cu在Cl2中燃烧与H2在Cl2中燃烧现象的共同点。

2.燃烧是否一定要有O2参加?

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］①燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。

②燃烧的本质是氧化还原反应，所以发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。

［点击试题］实验证明，在一定条件下，Cl2还可跟P、S、C等非金属直接化合。

试写出下列反应的化学方程式：

1.P在Cl2（不足量）里燃烧生成PCl32.P在Cl2（过量）里燃烧生成PCl5

［板书］2P+3Cl2

2P+5Cl2

［讨论］金属、非金属跟Cl2化合时，氯元素的化合价如何变化?

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，在化学反应中表现出较强的氧化性。

[交流探讨]打开自来水龙头，会闻到一股刺激性的气味，你想过什么原因么？

[讲]自来水厂用氯气消毒，刺激性的气味是余氯的气味。

[讲]氯气溶解于水，所得的水溶液叫氯水。

溶解的部分氯与水反应：

[板书]（3）氯气与水反应：

[讲]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

［讲］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：

弱酸性：

H2CO3>

HClO

不稳定性，见光受热均易分解

强氧化性，具有漂白作用

[实验4-4、4-5]

［讨论］Cl2可以使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，这个事实说明什么?

[讲]起氧化作用的不是氯气而是次氯酸。

[探究性实验]氯气溶于水的这一过程是一个简单的物理溶解过程，还是一个伴随有化学变化的过程呢？

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？

你能通过实验来说明问题吗？

药品（HNO3酸化的）AgNO3溶液、紫色石蕊试剂、红纸、镁粉、氯水等

注：

氯水使用时不能超过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

观察颜色，闻气味

黄绿色、有刺激性气味

HClO（少量ClO―）

红纸

褪色

H＋

加入CaCO3粉末或者锌粒

有气体生成

Cl―

加入HNO3酸化过的AgNO3溶液

有白色沉淀

［思考］液氯与氯水的区别？

新制氯水和久置氯水的区别？

［投影小结］

液氯

新制的氯水

久置的氯水

分类

纯净物

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―

H2O

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］因为HClO见光易分解，故氯水要放在棕色试剂瓶里。

[讲]最初人们直接用氯气做漂白剂，但因氯气不稳定溶解度小难以保存，使用起来很不方便，，经过多年的实验改进，才有了今天的漂白液、漂白粉。

［问］请同学们阅读课本中氯气与碱反应的有关内容。

阅读后用化学方程式回答下列问题：

1.Cl2跟NaOH溶液反应。

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）与碱液反应：

2Cl2＋2Ca（OH）2=Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O

［总结］氯气与碱反应的规律：

氯气+碱==次氯酸盐+氯化物+水

［讨论］漂白液、漂白粉、漂白精有何区别？

[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］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和水蒸气反应生成次氯酸。

[板书]漂白粉漂白原理：

［讲］反应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]次氯酸盐与强酸反应的离子方程式：

［问］存放漂粉精时应注意哪些问题?

［讲］漂白粉能与空气中的H2O和CO2反应并造成失效，故应密封保存。

[板书]漂白粉失效的原理：

２ＨＣｌＯ

［讲］因为氯气具有强氧化性，它还可以与一些具有还原性的溶液反应。

[板书]（5）与盐溶液反应：

[讲]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禁止用氯气对饮用水消毒，建议采用广谱高效消毒剂二氧化氯（ClO2）。

二氧化氯是无色或微黄色透明液体，无悬浮物，是近年来国内外研究开发的一种新型的广谱、安全、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：

杀菌消毒

制漂白粉（液）

作制高纯硅、锗和钛的中间物质

合成塑料、橡胶、农药、药品等

［总结］

［自我评价］

1.下列叙述正确的是（B）

A.氯原子和氯离子的化学性质相同。

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.下列物质见光会分解的是（V）

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、如图所示，A处通入湿润的Cl2，关闭B阀时，C处的红布看不到明显现象，当打开B阀后，C处红布条逐渐褪色，则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原因是（C）

A、CaCl2易吸收空气中的水分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

教学回顾：