教 案
課題:第二節(jié) 富集在海水中的元素------氯(一)授課班級
課 時
目的知識與技能1、了解氯元素的存在,初步掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì),并從氯原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和氯氣跟金屬、非金屬的反應(yīng)。
2、了解氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)非;顫姷姆墙饘
3、了解氯氣的主要物理性質(zhì),掌握氯氣與水、堿反應(yīng)及相關(guān)的生活生產(chǎn)應(yīng)用。
4、認(rèn)識燃燒現(xiàn)象的本質(zhì)。
過程
與
方法1、引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、推理能力、總結(jié)歸納能力及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?br />2、學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度和研究方法。
情感
態(tài)度
價值觀1、運(yùn)用化學(xué)知識在生活中的應(yīng)用,運(yùn)用資料卡片------化學(xué)史“氯氣在一戰(zhàn)中的使用”引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,并且學(xué)會從史料中獲取科學(xué)知識。
2、培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識并形成勇于創(chuàng)新的品質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
重 點(diǎn)氯氣的化學(xué)性質(zhì)
難 點(diǎn)氯氣的強(qiáng)氧化性。
知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計 第二節(jié) 富集在海水中的元素—氯
氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法:MnO2 +4HCl MnCl2 +Cl2 ↑+2H2O
一、活潑的黃綠色氣體---氯氣
1、物理性質(zhì):通常情況下,黃綠色、氣體、有劇烈的刺激性氣味、能溶于水、有毒、密度比空氣大;易液化。
2、化學(xué)性質(zhì)
(1)與金屬反應(yīng):
2Na+Cl2 2NaCl (產(chǎn)生大量白煙)
Cu+Cl2 CuCl2 2Fe+3Cl2 2FeCl3
(2)與某些非金屬反應(yīng)
H2+Cl2 2HCl H2+Cl2 2HCl
2P+3Cl2 2PCl3 (在空氣中形成白霧)
2P+5Cl2 2PCl5 (在空氣中形成白煙)
(3)氯氣與水反應(yīng):
Cl2+H2O = HClO+HCl(HClO:次氯酸)
2HClO 2HCl+O2↑
(4)與堿液反應(yīng):Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂 *** 漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO
次氯酸鹽與強(qiáng)酸反應(yīng)的離子方程式:ClO? +H+ ==HClO
漂 *** 失效的原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO
2HClO 2HCl+O2↑
(5) 與鹽溶液反應(yīng):
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl? (溶液由淺綠色變成棕黃色)
2Br? +Cl2==2Cl?+Br2
2I?+Cl2==I2 +2Cl? (可使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán))
3、氯氣的用途:
過程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動
[圖片導(dǎo)課]投影海洋圖片,閱讀海洋中的化學(xué)資源:海水的成分非常復(fù)雜,全球海洋的含鹽量就達(dá)5億億噸,還含有大量非常稀有的元素,如金達(dá)500萬噸,鈾達(dá)42億噸,所以海洋是地球上最大的礦產(chǎn)資源庫。海洋資源的持續(xù)利用是人類生存發(fā)展的重要前提,目前,全世界每年從海洋中提取淡水20多億噸、食鹽5000萬噸、鎂及氧化鎂260多萬噸、溴20萬噸,總產(chǎn)值達(dá)6億多美元。
[板書] 第二節(jié) 富集在海水中的元素—氯
[問]請畫出17號氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,分析氯元素的非金屬性強(qiáng)弱。
[板書]
[講]容易獲得一個電子,是典型的非金屬,顯非金屬性(強(qiáng)),在自然界以化合物形式存在(NaCl、MgCl2 等,海水中,鹽礦里)。從化合價的角度分析:Cl2中顯零價,還有-1,+1,+3,+5,+7等價。Cl2 處于中間價,既有氧化性,又有還原性,但以氧化性為主。
[問]自然界中有沒有游離態(tài)的氯?如果沒有,人們是怎樣制得氯氣的呢?
[學(xué)生活動]閱讀教材P82上的科學(xué)史話
[講]1774年舍勒 發(fā)現(xiàn)氯氣,他將這種元素命名為Chlorine,這個名稱來自希臘文,有“綠色”的意思。我國早年譯文將其譯成“綠氣”,后改為氯氣。
[思考與交流]1、從氯氣的發(fā)現(xiàn)到確認(rèn)為一種新的元素,時間長達(dá)三十多年。你從這一史實(shí)中得到什么啟示?
啟示1:科學(xué)研究需要有正確的理論作指導(dǎo),錯誤的理論只能浪費(fèi)時間
和精力。
啟示2:科學(xué)研究需要以大量事實(shí)為依據(jù),只有大量事實(shí)才能推翻錯誤
的理論,建立正確的理論或推動科學(xué)理論的發(fā)展。
啟示3:科學(xué)研究需要有熱愛科學(xué)的思想和奉獻(xiàn)科學(xué)的精神。
2、舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的主要方法之一。請寫出舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的化學(xué)反應(yīng)方程式
[板書] 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法:
MnO2 +4HCl MnCl2 +Cl2 ↑+2H2O
[過]1915年4月22日,德軍在比利時的伊普爾戰(zhàn)役中首次大規(guī)模使用毒氣。當(dāng)時戰(zhàn)場出現(xiàn)了有利于德軍的風(fēng)向,德軍打開了早已在前沿陣地屯集的裝滿氯氣的鋼瓶,一人多高的黃綠色煙云被每秒2-3米的微風(fēng)吹向英法聯(lián)軍陣地。面對撲面而來的刺鼻的怪味,英法守軍一陣大亂,陣線迅速崩潰,部分士兵用濕毛巾捂住嘴巴,甚至有的士兵用自己尿液浸濕的毛巾捂住嘴巴,他們逃往地勢更高的地方,幸免遇難。這次攻擊,英法守軍共中毒15000人,5000多人死亡,德軍亦有數(shù)千人中毒和死亡。這是戰(zhàn)爭史上的第一次化學(xué)戰(zhàn),從此,化學(xué)戰(zhàn)作為最邪惡的戰(zhàn)爭被寫入了戰(zhàn)爭的史冊.
[問]1、為什么氯氣可作為生化武器?2、為什么要逃往地勢更高的地方呢?3、為什么濕毛巾在一定程度上可以防止氯氣中毒?
[過]帶著這些問題,讓我們一同進(jìn)入氯氣性質(zhì)的學(xué)習(xí)
[板書]一、活潑的黃綠色氣體---氯氣
[展示]一瓶氯氣,讓學(xué)生觀察其顏色狀態(tài)。
[引導(dǎo)學(xué)生觀察]集氣瓶中氯氣的顏色、狀態(tài)、嗅氣味。
[板書]1、物理性質(zhì):通常情況下,黃綠色、氣體、有劇烈的刺激性氣味、能溶于水、有毒、密度比空氣大;易液化。
[強(qiáng)調(diào)] 易液化的氣體一般是氣體分子的分子量較大,液態(tài)氯又稱為液氯。聞氣體的方法:見投影:
[講]聞氣體的時候,不管毒性大小如何,均要正確操作,即“用手輕輕 地在瓶口(或試管口)扇動,僅使極少量的氣體飄進(jìn)鼻孔”
[投]聞氣體:“用手輕輕 地在瓶口(或試管口)扇動,僅使極少量的氣體飄進(jìn)鼻孔”
[講]干燥的氯氣在常溫下不與鐵反應(yīng),且氯易液化,因此大量的氯氣要加壓液化后貯存于鋼瓶中。氯氣能溶于水,但1體積水溶2體積的氯氣,故不能用排水法收集,但可以用排飽和食鹽水收集。另外,氯氣的密度比空氣大,因此要用向上排空氣法收集,但大家要注意的是,氯氣有毒,因此要有尾氣吸收裝置。
[問]1.根據(jù)氯的原子結(jié)構(gòu),推斷氯氣的化學(xué)性質(zhì)是否活潑,它具有強(qiáng)還原性還是強(qiáng)氧化性?為什么?
最外層有七個電子,易得電子,具有強(qiáng)氧化性。
[問]寫出金屬鈉和氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式,并指出哪個是氧化劑,哪個是還原劑。
[板書]2、化學(xué)性質(zhì)
(1)與金屬反應(yīng): 2Na+Cl2 2NaCl (產(chǎn)生大量白煙)
[講]氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì),它具有強(qiáng)氧化性,能與活潑金屬反應(yīng),氯氣能否跟不活潑金屬反應(yīng)呢?讓我們來研究回答這個問題。
[視頻實(shí)驗(yàn)]用坩堝鉗夾住一束銅絲,灼燒后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶里,觀察。然后把少量的水注入集氣瓶里,用玻璃片蓋住瓶口,振蕩,觀察溶液顏色。
[講]銅絲在氯氣中燃燒,產(chǎn)生棕色的煙,溶于水后,溶液呈藍(lán)綠色
[板書] Cu+Cl2 CuCl2
[思考]氯氣與鐵反應(yīng)生成二價鐵還是三價鐵?
[板書] 2Fe+3Cl2 2FeCl3
[投影]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:劇烈燃燒,生成棕色的煙
[講]Fe時一種變價金屬,當(dāng)遇到強(qiáng)氧化劑時,它會失去3個電子(Fe3+ ) ;當(dāng)遇到弱的氧化劑時,它只會失去2個電子(Fe2+ )
[思考]比較一下Cl2與HCl 的氧化性強(qiáng)弱。
[投]Fe+2HCl==FeCl2+H2 ↑,且氧化性HCl>Cl2
[講]Cl2有很強(qiáng)的氧化性,能與多數(shù)金屬反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氯化物,尤其要注意的是:它和變價金屬反應(yīng)時,生成高價的金屬氯化物,如:CuCl2、FeCl3 。大多數(shù)金屬都能在一定條件下與氯氣化合(Pt,Au除外),生成對應(yīng)的鹽。
[點(diǎn)擊試題]實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明,在一定條件下,氯氣可跟多種金屬直接化合。寫出氯氣跟下列金屬反應(yīng)的化學(xué)方程式:
1.跟鋁反應(yīng): .
2.跟鎂反應(yīng):
2Al+3Cl2 2AlCl3 Mg+Cl2 MgCl2
[過渡]氯氣能跟多種金屬直接化合那么氯氣能否跟非金屬反應(yīng)呢?下面讓我們來做H2在Cl2中燃燒的實(shí)驗(yàn)。
[視頻實(shí)驗(yàn)]在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃馊缓蟀褜?dǎo)管伸入盛滿氯氣的集氣瓶中,觀察現(xiàn)象(講解操作要求和注意事項(xiàng)后,由學(xué)生動手實(shí)驗(yàn),觀察、描述現(xiàn)象,并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:安靜的燃燒,火焰呈蒼白色,瓶口有白霧產(chǎn)生
若氫氣和氯氣充分混合后,用強(qiáng)光進(jìn)行照射。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:釋放大量的熱,發(fā)生爆炸。
[板書](2)與某些非金屬反應(yīng)
H2+Cl2 2HCl H2+Cl2 2HCl
[講]純凈的H2在Cl2中燃燒發(fā)出蒼白色火焰,生成HCl氣體,HCl具有刺激性氣味,極易溶于水。HCl的水溶液叫做氫氯酸,亦稱鹽酸。同學(xué)們觀察到的白霧就是HCl氣體跟空氣中的水蒸氣結(jié)合所形成的鹽酸小液滴(酸霧)。鹽酸是重要的化工原料。
[討論]1.比較Cu在Cl2中燃燒與H2在Cl2中燃燒現(xiàn)象的共同點(diǎn)。2.燃燒是否一定要有O2參加?比較鐵、硫、木炭在O2中燃燒與Cu、H2等在Cl2中燃燒的現(xiàn)象,找出共同特點(diǎn),并由此推論什么叫燃燒。
[投]①燃燒不一定有氧氣參加,物質(zhì)并不是只有在氧氣中才可以燃燒。②燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng),所以發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都稱為燃燒。
[點(diǎn)擊試題]實(shí)驗(yàn)證明,在一定條件下,Cl2還可跟P、S、C等非金屬直接化合。試寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
1.P在Cl2(不足量)里燃燒生成PCl3 2.P在Cl2(過量)里燃燒生成PCl5
[板書]2P+3Cl2 2PCl3 (在空氣中形成白霧)
2P+5Cl2 2PCl5 (在空氣中形成白煙)
[討論]金屬、非金屬跟Cl2化合時,氯元素的化合價如何變化?表現(xiàn)了氯氣的什么性質(zhì)?
[小結(jié)]氯氣是一種很活潑的非金屬單質(zhì),在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出較強(qiáng)的氧化性。
[交流探討]打開自來水龍頭,會聞到一股刺激性的氣味,你想過什么原因么?
[講]自來水廠用氯氣消毒,刺激性的氣味是余氯的氣味。
[講]氯氣溶解于水,所得的水溶液叫氯水。溶解的部分氯與水反應(yīng):
[板書](3)氯氣與水反應(yīng):
Cl2+H2O = HClO+HCl(HClO:次氯酸)
[講]次氯酸的重要性質(zhì):次氯酸是一種弱酸,次氯酸是一個不穩(wěn)定酸。次氯酸是一種強(qiáng)氧化劑能殺死水里的病菌,自來水常用氯氣殺菌消毒,就是因?yàn)槁葰馊苡谒a(chǎn)生次氯酸,次氯酸起殺菌作用。次氯酸可用作漂白劑,因?yàn)樗苁谷玖虾陀袡C(jī)色質(zhì)氧化而褪色。
[板書] 2HClO 2HCl+O2↑
[講]次氯酸是弱酸,是一種強(qiáng)氧化劑、殺菌劑、漂白劑。
[投影小結(jié)]HClO 的性質(zhì):
○1 弱酸性:H2CO3>HClO
○2 不穩(wěn)定性,見光受熱均易分解
○3 強(qiáng)氧化性,具有漂白作用
[實(shí)驗(yàn)4-4、4-5]
[討論]Cl2可以使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色,不能使干燥的有色布條褪色,這個事實(shí)說明什么?
[講]起氧化作用的不是氯氣而是次氯酸。
[探究性實(shí)驗(yàn)]氯氣溶于水的這一過程是一個簡單的物理溶解過程,還是一個伴隨有化學(xué)變化的過程呢?新制的氯水當(dāng)中究竟含有哪些微粒?如何證明這些微粒的存在呢?你能通過實(shí)驗(yàn)來說明問題嗎?
藥品(HNO3 酸化的)AgNO3溶液 、紫色石蕊試劑、 紅紙、鎂粉、氯水等
注:氯水使用時不能超過1mL!
[投影結(jié)果]
微粒檢驗(yàn)方法現(xiàn)象
H2O無水硫酸銅變成藍(lán)色晶體
Cl2觀察顏色,聞氣味黃綠色、有刺激性氣味
HClO(少量ClO?)紅紙褪色
H+加入CaCO3粉末或者鋅粒有氣體生成
Cl?加入HNO3酸化過的AgNO3溶液有白色沉淀
[思考]液氯與氯水的區(qū)別?新制氯水和久置氯水的區(qū)別?
[投影小結(jié)]
液氯新制的氯水久置的氯水
分類純凈物混合物混合物
成份只有Cl2 分子分子:Cl2 、H2O 、HClO
離子:H+、Cl?、ClO?、極少量的OH? 分子:H2O
離子:H+ 、Cl?
性質(zhì)有氧化性,無酸性和漂白性有酸性、強(qiáng)氧化性,能漂白、殺毒、光照時HClO分解只有酸性,相當(dāng)于鹽酸溶液
[講]因?yàn)镠ClO 見光易分解,故氯水要放在棕色試劑瓶里。
[講]最初人們直接用氯氣做漂白劑,但因氯氣不穩(wěn)定溶解度小難以保存,使用起來很不方便,,經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)改進(jìn),才有了今天的漂白液、漂 *** 。
[問]請同學(xué)們閱讀課本中氯氣與堿反應(yīng)的有關(guān)內(nèi)容。閱讀后用化學(xué)方程式回答下列問題:1.Cl2跟NaOH溶液反應(yīng)。2.工業(yè)上用Cl2與石灰乳作用制取漂粉精。3.漂粉精為什么具有漂白、消毒作用?
[板書](4)與堿液反應(yīng):Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
[總結(jié)]氯氣與堿反應(yīng)的規(guī)律:氯氣+堿==次氯酸鹽+氯化物+水
[討論]漂白液、漂 *** 、漂白精有何區(qū)別?
[投影] 漂白液(有效成分:NaClO)、漂 *** (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 )。
[講]次氯酸鈉(NaClO)和次氯酸鈣[Ca(ClO)2]具有漂白性,是因?yàn)樗鼈儠c空氣中的CO2 和水蒸氣反應(yīng)生成次氯酸。
[板書] 漂 *** 漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO
[講]反應(yīng)利用的是強(qiáng)酸制弱酸的原理,CO2與H2O組成碳酸可以制出比其酸性更弱的次氯酸。
[板書] 次氯酸鹽與強(qiáng)酸反應(yīng)的離子方程式:ClO? +H+ ==HClO
[問]存放漂粉精時應(yīng)注意哪些問題?
[講]漂 *** 能與空氣中的H2O和CO2反應(yīng)并造成失效,故應(yīng)密封保存。
[板書] 漂 *** 失效的原理:
Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO
2HClO 2HCl+O2↑
[講]因?yàn)槁葰饩哂袕?qiáng)氧化性,它還可以與一些具有還原性的溶液反應(yīng)。
[板書] (5) 與鹽溶液反應(yīng):
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl? (溶液由淺綠色變成棕黃色)
2Br? +Cl2==2Cl?+Br2
2I?+Cl2==I2 +2Cl? (可使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán))
[講] 用氯氣對飲用水消毒會產(chǎn)生使人致癌的有機(jī)氯,世界環(huán)保聯(lián)盟已全面禁止用氯氣對飲用水消毒,建議采用廣譜高效消毒劑二氧化氯(ClO2)。二氧化氯是無色或微黃色透明液體,無懸浮物,是近年來國內(nèi)外研究開發(fā)的一種新型的廣譜、安全、快速、高效氧化消毒劑,已被聯(lián)合國衛(wèi)生組織(WHO)列為A1級安全消毒劑。廣泛應(yīng)用于養(yǎng)殖、食品、醫(yī)療衛(wèi)生、飲用水、工業(yè)水處理等領(lǐng)域。在抗“非典”中,因其高效、環(huán)保而成為抗“非典”明星消毒劑。
[板書] 3、氯氣的用途:
[投影小結(jié)]○1殺菌消毒
○2 制漂 *** (液)
○3 作制高純硅、鍺和鈦的中間物質(zhì)
○4 合成塑料、橡膠、農(nóng)藥、藥品等
[總結(jié)]
[自我評價]
1.下列敘述正確的是( B )
A.氯原子和氯離子的化學(xué)性質(zhì)相同。B.氯離子比氯原子多一個電子。
C.氯氣有毒,氯離子也有毒。 D.氯氣和氯離子都呈黃綠色。
2.下列物質(zhì)見光會分解的是( V )
A.HCl B.Ca(ClO)2 C.HClO D.NaCl
3.用自來水養(yǎng)魚,在將水注入魚缸之前需把水在陽光下曝曬一段時間,目的是( C )
A.增加水中含氧量。 B.利用陽光中紫外線殺菌。
C.使自來水中少量次氯酸分解。 D.通過日照提高水的溫度。
4、如圖所示,A處通入濕潤的Cl2,關(guān)閉B閥時,C處的紅布看不到明顯現(xiàn)象,當(dāng)打開B閥后,C處紅布條逐漸褪色,則D中裝的是( AB )
A.濃H2SO4 B.NaOH溶液
C.H2O D.飽和NaCl溶液
5、漂 *** 在空氣中易失效的原因是( C )
A、CaCl2 易吸收空氣中的水分 B. Ca(ClO)2見光易分解
C. Ca(ClO)2與空氣中的水分和二氧化碳作用,生成HClO
D. Ca(ClO)2易被空氣中的氧氣氧化
教學(xué)回顧:
教 案
課題:第二節(jié) 富集在海水中的元素------氯(二)授課班級
課 時
教學(xué)目的知識與技能1、鞏固氯氣的化學(xué)性質(zhì),初步掌握Cl?的檢驗(yàn)方法。
2、了解鹵族元素的性質(zhì)與氯的相似之處。
過程
與
方法1、引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究Cl?的檢驗(yàn)方法,學(xué)習(xí)科學(xué)家研究化學(xué)的科學(xué)態(tài)度和研究方法。
情感
態(tài)度
價值觀1、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的觀點(diǎn),養(yǎng)成關(guān)注化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用的習(xí)慣,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
重 點(diǎn)Cl? 的檢驗(yàn)方法
難 點(diǎn)鹵族元素單質(zhì)的氧化性
知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計二、氯離子(Cl-)的檢驗(yàn)
Ag+ + Cl- = AgCl↓ 2Ag+ + CO32- = Ag2CO3↓
Ag2CO3+2H+ = 2Ag++CO2↑+H2O
三、成鹽元素—鹵素
1.與金屬反應(yīng)
2、鹵素單質(zhì)與非金屬的反應(yīng)
(1)鹵素單質(zhì)與H2化合的難易關(guān)系:F2 >Cl2>Br2>I2
(2)鹵化氫的穩(wěn)定性關(guān)系:HF > HCl > HBr > HI
3、鹵素與水的反應(yīng)
2F2+2H2O=4HF+O2 (特例)
通式:X2+H2O=HX+HXO(X:Cl、Br、I)
4、鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)
氧化性:Cl2>Br2>I2 還原性:I->Br->Cl-
四、氯氣及氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法
1、實(shí)驗(yàn)原理:4HCl(濃)+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑
五、氯化氫
1、物理性質(zhì):HCl是一種無色,有刺激性氣味的氣體,密度大于同條件下的空氣,熔沸點(diǎn)較低,極易溶于水
2、HCl制備原理:
H2SO4+NaCl NaHSO4+HCl↑ H2SO4+2NaCl Na2SO4+2HCl↑
教學(xué)過程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動
[復(fù)習(xí)提問]
1.灼熱的銅絲伸入盛有氯氣的集氣瓶里,有何現(xiàn)象?寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
2.在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃,然后伸入盛有氯氣的集氣瓶里,有何現(xiàn)象?寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
3.Fe、S、C在O2中燃燒,以及H2、Cu在Cl2中燃燒,有何共同特點(diǎn)?
[板書]二、氯離子(Cl-)的檢驗(yàn)
[實(shí)驗(yàn)4-6]檢驗(yàn)鹽酸、NaCl溶液中的Cl-,并用Na2CO3溶液做對比實(shí)驗(yàn),并填表。
[強(qiáng)調(diào)]先加幾滴硝酸銀溶液,再加幾滴稀硝酸。
[問]為什么檢驗(yàn)Cl-時,先加幾滴硝酸銀溶液,再加幾滴稀硝酸?
(防止CO32?的干擾)
[練習(xí)]寫出上述反應(yīng)的離子方程式
[板書]Ag+ + Cl- = AgCl↓
2Ag+ + CO32- = Ag2CO3↓
Ag2CO3+2H+ = 2Ag++CO2↑+H2O
[投影小結(jié)]檢驗(yàn)Cl?的方法
(1)在被檢驗(yàn)的溶液中加入稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則被檢液中含有Cl?。
(2)在被檢驗(yàn)的溶液中滴入AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶,則被檢液中含有Cl?。
[講]氯原子的最外層是7個電子,在化學(xué)反應(yīng)中易得一個電子,成為8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),和氯原子結(jié)構(gòu)相似的元素還有F、Br、I等,統(tǒng)稱為鹵族元素—鹵素。
[板書]三、成鹽元素—鹵素
[講]氟單質(zhì)是淡黃綠色氣體,氯氣是黃綠色氣體,溴是深紅棕色液體,易揮發(fā),用水封,溴水是橙紅色。碘是紫黑色固體,易升華,碘水是棕黃色,碘遇淀粉變藍(lán)色。
[思考與交流]鹵素原子結(jié)構(gòu)有何相似點(diǎn)和不同點(diǎn)?由此推測它們化學(xué)性質(zhì)有何相似性和遞變性?
[投影]
[投影小結(jié)]
[問]氯氣可以與金屬反應(yīng),那溴和碘哪?請寫出溴與碘和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式
[板書]1.與金屬反應(yīng)
[講]F2、Cl2、Br2的氧化性強(qiáng),能把可變化合價的金屬氧化成高價的金屬鹵化物,I2的氧化能力最弱,跟鐵反應(yīng)只奪取鐵的2個電子,生成FeI2。
[投影]3Br2+2Fe=2FeBr3 I2+Fe=FeI2
[思考與交流]鹵素單質(zhì)都能與氫氣化合嗎?條件是否相同?
[板書]2、鹵素單質(zhì)與非金屬的反應(yīng)
[投影]H2+F2=2HF(黑暗、低溫、劇烈反應(yīng)發(fā)生爆炸)
H2+CI2=2HCI(光照)
H2+Br2=2HBr(加熱500℃緩慢反應(yīng))
H2+I2 2HI(不斷加熱,緩慢進(jìn)行,同時分解)
[講]氟、氯、溴、碘隨著核電荷數(shù)的增多、原子半徑的增大,它們單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱,所生成的氫化物的穩(wěn)定性也逐漸降低。
[板書](1)鹵素單質(zhì)與H2化合的難易關(guān)系:F2 >Cl2>Br2>I2
(2)鹵化氫的穩(wěn)定性關(guān)系:HF > HCl > HBr > HI
[思考與交流]仿照氯氣與水反應(yīng)寫出鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)方程式。
[投影] 2F2+2H2O=4HF+O2 ↑ Cl2+H2O=HCl+HClO
Br2+H2O=HBr+HBrO I2+H2O=HI+HIO
[講]氟、氯、溴、碘與水反應(yīng)的劇烈程度隨著核電荷數(shù)的增多、原子半徑的增大而減弱。
[板書]3、鹵素與水的反應(yīng)
2F2+2H2O=4HF+O2 (特例)
通式:X2+H2O=HX+HXO(X:Cl、Br、I)
[投影] 2NaBr +Cl2 === 2NaCl+Br2 2KI + Cl2 === 2KCl + I2
2KI + Br2 === 2KBr + I2
[思考與交流]根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),排出Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱順序及Cl-、
Br-、I-的還原性強(qiáng)弱順序
[板書]4、鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)
氧化性:Cl2>Br2>I2 還原性:I->Br->Cl-
[設(shè)問]根據(jù)我們以前學(xué)過的制取氣體的實(shí)驗(yàn)問答,一套完整的制取氣體裝置應(yīng)包括哪幾個環(huán)節(jié)?
[回答]包括氣體發(fā)生、氣體凈化、氣體收集、尾氣吸收四個環(huán)節(jié)。
[投影]氣體發(fā)生裝置
(1)適用于固體反應(yīng)物加熱制氣體,適用于O2、NH3
(2)適用于固體和液體不加熱制備氣體,適用于H2、CO2
(3)適用于固體和液體加熱制備氣體,適用于Cl2、HCl
(4)與(2)相同,啟普發(fā)生器
[投影]氣體凈化裝置
[投影]氣體收集裝置
[投影]尾氣吸收裝置
(1) 適用于吸收溶解速度不很快,溶解度也不很大的氣體用裝置
(2) 適用于若氣體在吸收劑中溶速快且溶解度極大,易倒吸
(3) 適用于少量尾氣可以集于氣球中
(4) 適用于難以吸收的可以點(diǎn)燃處理
[板書]四、氯氣及氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法
[設(shè)疑]現(xiàn)在,以以上四個環(huán)節(jié)為依據(jù),結(jié)合有關(guān)信息,來設(shè)計實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置。已知:制取氯氣的原理是:
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
我們?nèi)绾芜x擇發(fā)生氣體的儀器然后裝配成一套氣體發(fā)生器呢?
(注:桌面上擺有燒杯、試管、燒瓶、若干橡皮塞、導(dǎo)管、酒精燈、分液漏斗、長頸漏斗以及夾持儀器等儀器、濃鹽酸、二氧化錳)
[探究]1、不能用長頸漏斗因?yàn)殚L頸漏斗會漏氣,該反應(yīng)不象啟普發(fā)生器那樣可以隨關(guān)隨停,隨用隨開。因?yàn)槎趸i是粉末,反應(yīng)需要加熱所以不能用啟普發(fā)生器。
2、不能選用燒杯(不容易收集氣體),可以選用試管和燒瓶作為反應(yīng)容器,燒瓶的容量大,試管容量小但比較方便。
3、由于反應(yīng)要加熱,所以要選擇酒精燈、鐵圈、石棉網(wǎng)。
4、分液漏斗可以隨時向燒瓶中添加液體,可以 控制反應(yīng)的進(jìn)程。
5、需要兩個孔的橡皮塞。
[講解、組裝儀器]氯氣的發(fā)生裝置:裝配該裝置應(yīng)該從下而上,
[板書]1、實(shí)驗(yàn)原理:4HCl(濃)+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑
[投影]資料卡片:
實(shí)驗(yàn)室制氯氣的其它方法:2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
KClO3+6HCl(濃 )=KCl+3H2O+3Cl2 ↑
工業(yè)上制氯氣:電解飽和食鹽水法:2NaCl + 2H2O==2NaOH + Cl2↑ +H2↑
[練習(xí)]請用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移,并指出氧化劑和還原劑
[設(shè)疑]我們知道氯氣是一種有毒的、密度比空氣大的氣體、并且可以溶于水。那么如何收集該氣體呢?
[演示]裝配收集裝置和尾氣發(fā)生裝置,制取一瓶氯氣。
[引導(dǎo)]2、Cl2中可能含有的什么雜質(zhì),為什么?
3、除雜試劑; 4、收集方法: 5、尾氣吸收試劑;
[探究]2、可能有HCl氣體和水蒸氣。因反應(yīng)物中的濃鹽酸有揮發(fā)性,故可能有HCl;反應(yīng)體系中有水,且反應(yīng)在加熱的條件下進(jìn)行,故可能有水蒸氣。
3、可用濃硫酸除去水蒸氣,需要導(dǎo)管洗氣瓶
4、用瓶口向上排空氣集氣法收集。(集氣瓶)
5、NaOH溶液,需要燒杯
[提供儀器]氯氣發(fā)生器,分別裝有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶、裝有NaOH溶液的集氣瓶。
[視頻實(shí)驗(yàn)]按以上設(shè)計裝置來制取一瓶純凈干燥的氯氣。
[知識拓展]五、氯化氫
[板書]1、物理性質(zhì):HCl是一種無色,有刺激性氣味的氣體,密度大于同條件下的空氣,熔沸點(diǎn)較低,極易溶于水
[講]HCl極易溶于水,可產(chǎn)生噴泉實(shí)驗(yàn),
[講]噴泉實(shí)驗(yàn)是依據(jù)內(nèi)外大氣壓強(qiáng)差產(chǎn)生壓力,將水壓入到燒瓶中,產(chǎn)生噴泉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,只要有壓強(qiáng)差,就會產(chǎn)生噴泉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[講]氯化氫溶于水形成鹽酸,鹽酸是無機(jī)強(qiáng)酸,具有酸的通性
[投影小結(jié)]酸的通性:
與指示劑反應(yīng) 與較活潑金屬反應(yīng)
與金屬氧化物反應(yīng) 與堿的中和反應(yīng)
與鹽反應(yīng)
[板書]2、HCl制備原理:
H2SO4+NaCl NaHSO4+HCl↑
H2SO4+2NaCl Na2SO4+2HCl↑
[問]由以上信息可知,實(shí)驗(yàn)室制備HCl可選用什么樣的裝置呢
[投影]實(shí)驗(yàn)室制備HCl的實(shí)驗(yàn)裝置同制氯氣相似,裝置圖如下:
[自我評價]
1、下列方法可用于制取氯氣的是( )
A、稀鹽酸與二氧化錳共熱 B、將氯酸鉀與濃鹽酸共熱
C、氯化鉀與濃硫酸共熱 D、氯化鉀與濃硫酸、二氧化錳共熱
2、實(shí)驗(yàn)室制取氯氣有如下操作,正確順序是( )
①連好裝置檢查氣密性 ②緩緩加熱 ③加入二氧化錳粉末
④裝有濃鹽酸的分液漏斗中加入濃鹽酸 ⑤將多余氯氣用氫氧化鈉溶液吸收⑥向上排氣收集氯氣
A、① ② ③ ④ ⑤ ⑥ B、③ ④ ② ① ⑥ ⑤
C、① ④ ③ ② ⑥ ⑤ D、① ③ ④ ② ⑥ ⑤
3驗(yàn)室制取氯氣的試管壁上粘有二氧化錳,除去其可用的試劑是 ( )
A、 蒸餾水 B、氫氧化鉀溶液 C、稀鹽酸 D、熱的濃鹽酸
4、實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制取氯氣( )
①用含HCl146g的濃鹽酸與MnO2足量的反應(yīng)
②用87g MnO2與足量的濃HCl反應(yīng),則所得的Cl2(同溫同壓下)
A①比②多 B、②比①多
C、一樣多 D、無法比較
教學(xué)回顧:
教 案
研究性學(xué)習(xí):氯水漂白性的探究授課班級
授課教師
教學(xué)目的知識與技能1、知道氯水中起漂白作用的成份及其漂白原理。
2、學(xué)會簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法并鞏固基本實(shí)驗(yàn)操作。
3、培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法和實(shí)驗(yàn)探究能力。
過程
與
方法1、讓學(xué)生經(jīng)歷“提出問題-形成猜想-制定方案-動手實(shí)驗(yàn)-分析推理-發(fā)現(xiàn)新問題-分析新問題-解決新問題”的科學(xué)探究過程,初步掌握認(rèn)識科學(xué)的基本方法。
2、感受實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計,實(shí)驗(yàn)條件控制等方法在化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究中的應(yīng)用
情感
態(tài)度
價值觀1、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的一般原理和方法,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究獲取知識,從而感受到合作和學(xué)習(xí)的成就感。
2、認(rèn)識嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度在實(shí)驗(yàn)設(shè)計中的重要性
3、通過環(huán)保教育培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感
重 點(diǎn)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法
難 點(diǎn)HClO漂白原理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計
課前 準(zhǔn)備1、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
(1)儀器:多媒體投影儀、試管、膠頭滴管、燒杯、紅紙條、
(2)藥品:新制的氯水、稀鹽酸、NaClO溶液、酚酞、氫氧化鈉、四氯化碳萃取劑
2、學(xué)生活動準(zhǔn)備
開課班級共有56人,每4人一組,共分為14組,以自薦的形式確定一位學(xué)生作為組長(職責(zé):組織討論、管理實(shí)驗(yàn)藥品、監(jiān)督實(shí)驗(yàn)操作)、一位學(xué)生作為記錄員(職責(zé):記錄討論結(jié)果、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)、一位學(xué)生作發(fā)言人(職責(zé):匯報本組的實(shí)驗(yàn)成果和結(jié)論)、一位學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)人員(職責(zé):動手實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想)
教學(xué)過程
環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境[引言]生活中我們經(jīng)常遇到一些具有漂白性能的洗滌液,很多時侯,我們都是被他美麗的廣告詞所迷惑,但卻因?yàn)椴恢榔淦仔阅苋绾味桓逸p易使用。那么,我為大家現(xiàn)場演示一下漂白過程。
[演示實(shí)驗(yàn)]將一有色布條浸泡到一黃綠色溶液中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[問]大家知道我用的這種溶液是什么嗎?
[引題]氯水具有漂白性,能使有色布條褪色,但我們知道氯水是由多重成分構(gòu)成的,究竟是哪種粒子的作用使氯水具有漂白性呢?這就是我們這節(jié)課的研究主題
[板書]氯水中漂白成份的探究
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,布條褪色
學(xué)生猜測:是一種黃綠色的液體,是氯水創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。
提出問題[問]首先請同學(xué)們跟我一起回顧一下新制氯水的成份
[副板書]H+、Cl?、ClO?、極少量的OH?和HClO、H2O、Cl2
[設(shè)疑]在這些眾多的粒子中,究竟是哪種粒子起漂白作用呢?我們能否利用現(xiàn)有的知識,輕松排除幾個粒子,為我們的研究縮小范圍呢?
學(xué)生回答:在氯水中存在的分子有未溶解的氯氣、未電離的HClO和H2O,存在的離子有H+、Cl?、ClO?、和極少量的OH?,
可以根據(jù)現(xiàn)有知識提到Cl?、H+、H2O不具有漂白性,從舊知識引入,激活學(xué)生的學(xué)習(xí)思維,引入探究主題。
提出假設(shè)[師]好,我們知道H+、Cl?、H2O和OH?一定不具有漂白性,那么,我們研究的焦點(diǎn)集中在Cl2、HClO和ClO?上。學(xué)生提出假設(shè)
提出本節(jié)課的探究主題,引發(fā)思考。
設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案
[師]下面,請同學(xué)們猜想一下這三種粒子中哪種可能具有漂白作用,你能用什么樣的對比實(shí)驗(yàn)來證明你的觀點(diǎn)。
在大家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計前,給大家?guī)讞l溫馨提示,我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計要注意幾點(diǎn)
[投影]設(shè)計實(shí)驗(yàn)要注意:
現(xiàn)象明顯;可操作性強(qiáng);
有對比參照性;簡約、環(huán)保
[師]好,下面,請各小組派發(fā)言人發(fā)布你們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案,
將學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計一一列舉并以副板書的形式給出。
學(xué)生小組討論,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計,
通過學(xué)生的發(fā)言與組與組之間的互評,得到最佳的實(shí)驗(yàn)方案
培養(yǎng)學(xué)生分析問題、運(yùn)用已有知識解決實(shí)際問題的能力,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)假設(shè),設(shè)計實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)探究
[師]下面,請大家根據(jù)我們剛剛研究得到的最佳方案,進(jìn)行一下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,看看究竟得到什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,這種現(xiàn)象又能說明什么?我們最終能得到什么樣的結(jié)論。
請大家動手實(shí)驗(yàn),在這里提示大家注意藥品的使用和實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范。
[師]好,哪位同學(xué)愿意匯報你們的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及現(xiàn)象分析
學(xué)生動手操作,老師給予學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)與幫助
學(xué)生匯報實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及由現(xiàn)象分析得出的結(jié)論培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、操作能力和小組合作學(xué)習(xí)的能力。
培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力
得出結(jié)論[問]那最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論呢?
[板書]氯水中起漂白作用的成分是HClO 學(xué)生回答:氯水中起漂白作用的成分是HClO
再次設(shè)疑[設(shè)疑]好,我們通過科學(xué)探究已經(jīng)證實(shí)氯水中起漂白作用的成分是HClO,那么HClO為什么能漂白,其漂白的原理又如何呢?請同學(xué)們注意觀察我的演示實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并思考出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因又可能是什么嗎?
[演示實(shí)驗(yàn)]在小燒杯中,向滴有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水,觀察現(xiàn)象
[師]請同學(xué)們思考一下,褪色的原因可能是什么,說出你的觀點(diǎn)和理由。
[師]那么,請同學(xué)們針對假設(shè),利用現(xiàn)有條件制定實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的假設(shè)。
學(xué)生描述現(xiàn)象
學(xué)生提出假設(shè)
學(xué)生提出對比實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)激發(fā)學(xué)生的探究熱情,拓展學(xué)生的思維
深入探究[師]好,請同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案,動手驗(yàn)證,看看NaOH中酚酞溶液褪色的原因究竟是什么?
[問]那么,HClO破壞酚酞又是利用HClO的什么性質(zhì)呢?
[師]HClO是一種強(qiáng)氧化性的酸,它具有漂白性,正是利用它的強(qiáng)氧化性將有機(jī)色素的結(jié)構(gòu)破壞,使其褪色,我們將這種漂白性稱之為氧化漂白。氧化漂白不能復(fù)原。
[投影練習(xí)]干燥的舊報紙,遇到氯氣不褪色,濕潤的舊報紙遇到氯氣不但不褪色,字跡反而更清楚,這是為什么嗎
[師]次氯酸只能使有機(jī)有色物質(zhì)褪色,而不能使無機(jī)有色物質(zhì)褪色。學(xué)生動手實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析原因,并得出結(jié)論
學(xué)生根據(jù)HClO的基本性質(zhì),推測原因
學(xué)生根據(jù)這節(jié)課的學(xué)習(xí),繼續(xù)思考,培養(yǎng)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)對比的方法得出結(jié)論。
舉一反三,遷移應(yīng)用
總
結(jié)[師]這節(jié)課我們利用了科學(xué)探究的方法,研究了氯水中起漂白作用的成分是HClO,同時證實(shí)了HClO具有漂白性是因其具有強(qiáng)氧化性的結(jié)果。那么,大家課后到市場上做一下調(diào)查,看一下市場上常用的含氯的漂白劑成份是否是HClO?請思考原因并完成調(diào)查報告。
在今天的學(xué)習(xí)過程中,我們有哪些收獲呢?你愿意將你的感受與大家共同分享一下嗎?
[小結(jié)]通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)我們不僅學(xué)習(xí)到了知識,還體味了科學(xué)研究的艱辛與喜悅,今后的學(xué)習(xí)中我們還會遇到類似氯水的復(fù)雜體系,那時,我們就可以借鑒今天研究的成功與失敗,幫助我們?nèi)蘸蟮难芯繉W(xué)習(xí)。
聯(lián)系生活實(shí)際,加強(qiáng)知識的應(yīng)用性。
學(xué)生表達(dá)內(nèi)心感受
小結(jié)知識與感受,可使三維目標(biāo)再次得到強(qiáng)化,動靜結(jié)合,可使學(xué)生感受到收獲的滿足。
作業(yè)完成社會調(diào)查
校本作業(yè):第四章第二節(jié) 課時作業(yè)(三)
教學(xué)回顧:
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoyi/73303.html
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