第四章 非金属及其化合物
第二节 富集在海水中的元素——氯(第一课时)
课程标准: 了解氯及其重要化合物的主要性质
氯气与氢气的反应,氯气与水的反应
省教学目标: 了解 Cl 2 的物理性质和用途
掌握 Cl 2 的氧化性
掌握氯水的消毒和漂白原理
教学目标:
知识与技能
1、了解氯气的物理性质。
2、初步掌握氯气的化学性质, 并从氯的原子结构特点和氯气跟金属、
非金
属的反应,了解氯气是一种化学性质非常活泼的非金属。
3、提高观察能力、归纳思维能力和分析思维能力。
过程与方法
1、通过引导学生观察、分析演示、实验现象,培养观察和分析问题的
能力。
2、培养学生设计实验的能力。
情感态度与价值观
1、激发学生的学习兴趣和情感,培养学生严谨求实的科学作风
2、通过学习氯气的发现和确认的过程,
认识化学实验在化学研究中的重要
作用,体会科学家对科学事业的推动作用。
教学重点 :氯气与氢气的反应,氯气与水的反应
教学难点: 1、氯气与水的反应。
2、如何有效地组织引导学生进行探究性学习,达到师生、生生交流互动,
创建宽松和谐的学习氛围。
教学过程:
Ⅰ、 课前检测 : (阅读 P82页一二两段)
1、以
为主要成分的食盐是重要的调味剂,________是最重要的成盐元素,主要以
形式存在于海水和陆地的盐矿中,海洋中含盐________,主要为
,此外
还有_______.
等盐类
2、氯原子的结构示意图为 ____________ ,很容易得到一个电子形成 _______,表现
为 ___________性,氯在自然界中以 ________态存在
Ⅱ 、课堂新授
【新课导入】 在第一次世界大战期间,一次德军与英、法军战士在比利时的伊普尔对
峙。黎明时,英、法军前线战壕的士兵突然看到一股阴森森的黄绿色气体逐渐向前袭
来,很快数百名英、法军战士窒息而死,数千名士兵双目失明。这就是
1915年4月
22 日发生的另人发指的事件。这种阴森森的黄绿色气体就是氯气。氯气为什么可以用作毒气?它具有怎样的性质和用途呢?今天我们一起来认识认识它。
1
教学随笔
【展示】 海水晒盐图片。
【讲述】 氯元素主要以氯化钠的形式存在,富集在海水中。
【板书】 第二节
富集在海水中的元素 -- 氯
一、活泼的黄绿色气体
--- 氯气
【指导阅读】 氯气的物理性质
【投影展示】 一瓶氯气,引导学生观察。
【学生总结】
1、氯气物理性质:
黄绿色气体,有剧烈的刺激性气味、有毒;易液化,可溶于水
【介绍】 京沪高速淮安段
Cl 2 泄露事件、战争史上的第一次化学战。
【设问】 对氯气这种有毒气体如何闻其气味?
【总结】 闻气体的时候,不管毒性大小如何,均要正确操作,即“用手轻轻地在集气
瓶
口或试管口扇动,仅使极少量的气体飘进鼻孔”
【过渡】 自然界中没有游离态的氯, 那么,科学家又是怎样发现、 怎样制得氯气的呢?请同学们阅读教材
82 页的科学史话。
【指导阅读】
科学史话 ----
氯气的发现与确认。
【思考交流】
1、从氯气的发现到确认时间长达 30 多年。你从中得到什么启示?
2、舍勒发现氯气的方法至今仍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】
实验室制法: 4HCl( 浓 ) + MnO2==△ =MnCl2+2H2O+ Cl 2↑ 【设问】
氯气会有哪些化学性质呢?
【过渡】
请大家根据氯原子的结构来分析和预测氯气的化学性质。 【板书】
2、化学性质
【小结】
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, 能与大多数金属反应,生成氯化物(盐)
【板书】 ( 1)氯气与金属反应
【投影】
Na 与氯气的反应录像
【学生归纳】
反应现象,书写化学方程式
【板书】 ① 氯气与钠的反应
2
:
教学随笔
2Na+ Cl 2
烧、黄色火焰、白烟)
②
氯
气③
氯
气
与
铜与
铁
的
反
反
应
3应
CuCl 22NaCl Cu2Fe
+
Cl 2
3Cl 2
(剧烈燃
+
教学随笔
2FeCl 3
【总结】 氯气能和大多数金属直接化合 ( Au、Pt 外),与 Cu、Fe 化合均得到最高价化合物。
【练习一】 1 、写出氯气跟下列金属反应的化学方程式:
( 板书化学方程式 )
(1)跟铝反应:
(2)跟镁反应:
【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 ?
下面让我们来看 H2 在 Cl 2 中燃烧的实验。
【投影】 ⑴在空气中点燃氢气然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中;
⑵氢气与氯气混合光照。(由学生观察、描述现象,并写出化学方程式。
)【小结】 纯净的 H2 在 Cl 2 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。
【板书】 (2)氯气与某些非金属反应
4
教学随笔
H2+Cl 2
2HCl
现象:剧
烈燃烧,发出苍白色火焰,瓶口产生白雾。
H2+ Cl 2
2HCl (混合光照
—爆炸)
【思考交流】 可燃物是否一定有氧气才能燃烧呢?请重新给燃烧下定义。
【小结】 燃烧的本质是氧化还原反应
燃烧不一定要有氧气参加,任何发光、发热的剧烈的氧化还原反应,都可以
叫做燃烧。
在一定条件下, Cl 2 还可跟 P、 S、C 等非金属直接化合。
【讨论】 金属、非金属跟 Cl 2 化合时, 氯元素化合价如何变化 ?表现了氯气的什么性质
?
【小结】 在这些反应中,氯元素的化合价都从
0 价降低到 -1 价,被还原。
氯气在反应中都是氧化剂,说明氯气具有强氧化性。
【过渡】 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?
5
教学随笔
【指导阅读】 自来水厂用氯气消毒,刺激性的气味是余氯的气味。
【设问】 氯气溶于水为什么能杀菌消毒?
【指导阅读】 在 25℃时, 1 体积的水可溶解约
2 体积的氯气, 氯气的水溶液称为氯水。
在常温下,溶于水中的部分氯气与水发生反应。
【板书】(3)氯气与水反应
Cl
2
+ H2O = HCl + HClO (次氯酸)
【提出问题】
1 、氯气溶于水形成氯水的过程,是简单的物理过程吗? 2、氯水呈什么颜色?(淡黄绿色,说明有氯气分子存在)
3、氯水中有什么微粒?如何检验?
【学生讨论】
学生分组讨论,总结方法
【初步猜测】
氯水中含 Cl 2、 H2O、 H+、 Cl - 。 【小结】
氯水的成分: Cl 2、H2O、 HCl、 HClO。
【留下问题】 那么生成的次氯酸怎么检验 ?次氯酸又有那些性质呢?我们下节课讨论。
Ⅲ、 归纳小结
一、活泼的黄绿色气体
--- 氯气
1、氯气物理性质:
黄绿色气体,有剧烈的刺激性气味、有毒;易液化,可溶于水
闻气体方法:用手轻轻地在集气瓶口或试管口扇动,仅使极少量的气体飘进鼻孔
实验室制法: 4HCl( 浓 ) + MnO2==△
=MnCl2+ 2H2O+ Cl
2
↑ 2、化学性质
( 1)氯气与金属反应
① 氯气与钠的反应
2Na+ Cl 2
2NaCl (剧烈燃烧、黄
色火焰、白烟)
②
氯
气
与
铜
的
反
应
Cu +
Cl 2
6
③
氯
气
与( 2)氯气与某些非金属反应
铁
反教学随笔
CuCl 2
应
2FeCl 3
7
2Fe
+3Cl 2
教学随笔
H +Cl
2HCl现象:剧烈燃
2
2
烧,发出苍白色火焰,瓶口产生白雾。
H +Cl
2HCl (混合光照—爆2
2
炸)
燃烧的本质:氧化还原反应
燃烧:任何发光、发热的剧烈的氧化还原反应,都可以叫做燃烧。
( 3)氯气与水反应
Cl
2
+ H2O = HCl + HClO (次氯酸)
氯水的成分: Cl 2、 H2O、 HCl、 HClO
Ⅳ 课堂检测
1、下列化合物中,不能通过单质间化合直接制取的是
(
)
A. FeCl3
B . CuCl2 C .HCl
D .FeCl 2
2、海水中含量最多的离子是
(
)
A.钠离子
B.氯离子
C.钙离子
D.镁离子
8
教学随笔
3、下列说法不正确的是
( )
A.氯气是黄绿色的有毒气体,氯离子是无色、无毒,比氯原子结构稳定的微粒
B.氯原子易得电子,所以在化学反应中,氯元素化合价只会降低
C.新制的饱和氯水中,除水分子外,较多存在的微粒是
Cl 2 分子
D.铜在氯气中燃烧生成棕黄色烟
4、下列关于对燃烧现象的认识中,不正确的是(
A.燃烧一定是氧化还原反应
C.燃烧一定是化学反应
教后反思:
)
B.燃烧一定发光放热 D.燃烧一定有氧气参与
9
教学随笔
第四章
非金属及其化合物
第二节
富集在海水中的元素 ——氯(第二课时)
课程标准:了解氯气的氧化性及与水、碱的反应,知道氯水的消毒和漂白原理,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 省教学要求:氯气与碱的反应
-
Cl 2 的实验室制法
教学目标:
知识与技能
1、使学生掌握氯气与碱的反应及氯离子的检验方法
2、了解常见漂白剂的漂白原理。
3、使学生认识卤素——成盐元素的性质变化规律
过程与方法
1、通过引导学生观察、分析实验现象,培养观察和分析问题的能力
2、培养学生设计实验的能力。
情感态度与价值观
1、激发学生的学习兴趣和情感,培养学生严谨求实的科学作风
2、帮助学生树立“物质结构决定物质性质” ,“物质性质决定用途”思
想教学重点 : 氯气与碱的反应及氯离子( Cl - )的检验
-
教学难点: 氯气与碱的反应及氯离子( Cl )的检验 Ⅰ、 课前检测 :
写出钠、铁、、铜在氯气中燃烧的方程式
,
,______________________________________
氯气与水的反应________________________________________
Ⅱ 、课堂新授 【复习引入】
1、氯气与水如何反应? 2、氯水中有哪些粒子?
【投影录像】
氯水的漂白性的
①实验 4— 4 :有色布条插入氯水中,观察现象: ②实验 4— 5 :有色布条插入干燥氯气中,观察现象:
【思考】 氯水能漂白有色物质而干燥的氯气不能。
【指导阅读】 阅读教材 P84 三、四自然段有关内容。
【学生归纳】 次氯酸的性质
【板书】 次氯酸:见光分解、强氧化性(杀菌、漂白)、弱酸性。
2HClO = 2HCl + O 2↑
【引申】
因为 HClO具有强氧化性,故有杀菌消毒作用。此外, HClO有漂白性,可10
教学随笔
以用于棉花、纸张的漂白,所以在棉纺厂、造纸厂里都用到氯气。
【讨论】 1、新制氯水和久置氯水的区别
2、氯水性质具有多样性,试指出下列各现象主要是何种微粒所表现出来的性
质:
① 氯水呈浅黄绿色
② 使湿润的紫色石蕊试纸先变红
后褪色
③ 滴加 AgNO3溶液后生成白色沉淀
④ 加入石灰石粉末逐渐溶解,并放出气体
2+
⑤ 往含有 Fe 溶液中滴加
KSCN溶液无明显现象,再滴加氯水后呈红色
( 1)氯气有毒,氯气溶于水后是靠它的毒性来杀菌消毒的吗?
( 2)试解释用自来水养金鱼前,必须把水在阳光下曝晒一段时间的原因。 【分析】(1)尽管氯气有毒,但它不能直接用来给自来水杀菌消毒,而是靠氯气与水
反应生成的具有强氧化性的 HClO 所致。
( 2)这是因为自来水一般是用氯气来净化的,氯气溶于水后部分要与水反应
生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,容易使金鱼窒息而死亡。根据次氯
酸的不稳定性,通过在阳光下曝晒一段时间而除去次氯酸。
【过渡 】 2003 年,一场突如其来的灾难——“非典”
,扰乱了从们正常的生产和生活
秩序,全国人民万众一心,众志成城,谱写了一曲可歌可泣的抗击“非典”的动 人篇章。 在抗击非典的斗争中,一种有效的消毒剂——
84 消毒液得到了广泛的
应用。你知道 84 消毒液的有效成分是什么吗?它是怎样制备的?它的消毒原理又是怎样的呢?今天这一节课,我们继续来学习有关氯及其化合物的知识。
【板书】 3、与 NaOH的反应
【思考教流】 据氯气与水的反应,将氯气通入
NaOH溶液中,你知道会发生怎样的反
应呢?
【讲解分析】 氯气与水发生如下反应:
Cl 2 + H 2O = HClO + HCl ,当向 NaOH溶液中通
入 Cl 2 后, Cl 2 先与水反应生成 HClO 和 HCl ,然后二者再分别与 NaOH
溶液发生中和反应生成
NaClO、NaCl 和 H2O。将上述两个分反应两边分
别相加,即可得到氯气与碱溶液反应的化学方程式: Cl 2 +2 NaOH= NaCl
+ NaClO + H 2O。显然 Cl 2 与碱溶液的反应要快得多。
【板书】
(1)原理: Cl 2 + H 2 O === HClO + HCl
NaOH + HClO === NaClO + H
O
2
+) NaOH + HCl === NaCl + H
2
O
____________ _____________ _____________
Cl 2 + 2NaOH ===
NaClO + NaCl + H 2O
11
教学随笔
( 2)应用
① 实验室也是根据这一原理来吸收Cl 2 尾气的。
② Cl 2 与 NaOH溶液的反应也是工业制取漂白液的原理。
【讲】 漂白液的有效成分为
NaClO,是一种比较稳定的物质,可用来杀菌、漂白。
日常生活中经常使用的
84 消毒液的有效成分也是 NaClO。
【思考交流】( 1)工业上常用氯气与消石灰反应制得漂白粉,请写出这一反应的化学
方程式,并指出漂白粉的有效成分是什么?起漂白作用的物质是什
么?
( 2)漂白粉(或漂粉精)本身有漂白性吗?它的漂白原理是怎样的?
【归纳】 这一反应为 2Cl 2 + 2Ca(OH) 2 = CaCl 2 + Ca(ClO) 2 + 2H 2O,漂白粉的有效成
分是 Ca(ClO) 2,起漂白作用的物质是 Ca(ClO) 2。漂白粉或漂粉精本身没有漂白作用,也就是说它本身不能直接用来漂白。使用时,它必须与水及空气中
的 CO2 共同作用生成具有强氧化性的 HClO才能用来漂白有色物质的。 这一变化过程的化学方程式如下: Ca(ClO) 2 + CO 2 + H 2O = CaCO3 +2HClO。
【板书】 4、与 Ca(OH)2 反应
( 1) 2Cl + 2Ca(OH) = CaCl + Ca(ClO)
+2H O
2
2
2
2
2
漂白粉的有效成分是
Ca(ClO) 2,起漂白作用的物质是 Ca(ClO) 2
漂白粉或漂粉精本身没有漂白作用,也就是说它本身不能直接用来
漂白。
( 2)漂白原理:
Ca(ClO) 2 + CO 2 + H 2O = CaCO3 +2HClO。
【练习】 可以证明次氯酸是弱酸的事实是
( )
A.可与碱反应
B .有漂白性
C.见光能分解
D
.次氯酸钙溶液可与碳酸反应生成次氯酸
【指导阅读】 阅读教材 P85 中间两段和资料卡片,思考氯气有哪些重要用途?
这些用途各由氯气的什么性质决定的?
【讲】 氯气的用途是由其性质决定的。
① 通过氯气能在一定条件下与大多数金属、非金属反应而制备各种重要的氯化物,如 SiCl 4、 GeCl4、 TiCl 4 等;
② 通过氯气与很多有机物反应制备一些重要的有机产品,如合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等;
③ 通过氯气与水反应生成强氧化作用的
HClO而用于自来水杀菌、消毒;
④ 通过氯气与碱的反应来制备漂粉精和漂白粉等。
【实验探究】 完成实验 4— 6,观察现象,并填写教材
P86 上相关表格
实验现象
解释或离子方程式
12
教学随笔
加 AgNO3溶液后
加稀硝酸后
稀盐酸
NaCl 溶液
Na2CO3溶
液
自来水
蒸馏水
【小结】 氯离子( Cl ―)的检验方法:
① 往某溶液中加入
AgNO3溶液,若产生白色沉淀,再加稀硝酸后,白色沉淀不
溶解,则证明含有
Cl ― ;反之,加稀硝酸后,白色沉淀溶解,则证明不含有
Cl ― 。
② 往某溶液中加入稀硝酸酸化,再加入
AgNO3溶液,若产生白色沉淀则证明含
有 Cl ― ;反之,则不含有 Cl ― 。Ⅲ、 归纳小结
1、次氯酸:见光分解、强氧化性(杀菌、漂白)、弱酸性。
2HClO = 2HCl + O 2↑ 2、与 NaOH的反应
(1) Cl 2 + 2NaOH === NaClO + NaCl + H
2O
(2)应用
① 实验室也是根据这一原理来吸收 Cl 2 尾气的。
② Cl 2 与 NaOH溶液的反应也是工业制取漂白液的原理。
3 、与 Ca(OH)2 反应
(1) 2Cl 2 + 2Ca(OH) 2 = CaCl 2 + Ca(ClO)
2 + 2H2 O
漂白粉的有效成分是
Ca(ClO) 2,起漂白作用的物质是
Ca(ClO) 2
漂白粉或漂粉精本身没有漂白作用,也就是说它本身不能直接用来漂白。
(2)漂白原理:
Ca(ClO) 2 + CO 2 + H 2O = CaCO3 +2HClO。
一、氯离子( Cl ― )的检验方法:
① 往某溶液中加入
AgNO3溶液,若产生白色沉淀,再加稀硝酸后,白色沉淀不溶解,
则证明含有 Cl ― ;反之,加稀硝酸后,白色沉淀溶解,则证明不含有 Cl ―。
② 往某溶液中加入稀硝酸酸化,
再加入 AgNO3溶液,若产生白色沉淀则证明含有
Cl ― ;反之,则不含有 Cl ―。
Ⅳ 课堂检测
1. 下列物质中,不能使有色布条褪色的是 (
)
A. Cl 2
B.氯水
C. NaClO溶液 D . Na2O2 与水反应后的溶液 2、下列物质中同时含有氯分子(
Cl 2)和氯离子( Cl ―)的是 (
)
A.液氯 B .新制氯水
C .CaCl 2 溶液 D .次氯酸
13
教学随笔
3.自来水可以用氯气消毒。 如果实验室中临时没有蒸馏水,
可以用自来水配制某些急需的药品,
但有些药品若用自来水配制,则明显会导致药品变质。下列哪些药品不能用自来水配制
(
)
A. Na 2SO4
B. NaCl
C. AgNO3
2+
D. AlCl 3 (
Fe Cl
3+4.下列离子方程式中,正确的是 A.向氯化亚铁溶液中通入氯气 B.氯气通入冷的氢氧化钠溶液中
)
Fe Cl
+Cl 2 +2OH
+2Cl +ClO +HO
C.铝片跟氢氧化钠溶液反应:
D.金属铝溶于盐酸中:
教后反思:
Al
Al
2
+ 2OH= AlO2 +H2↑
+
3+
+ 2H
= Al + H ↑
2
14
2
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