氯及其化合物
第1课时
◆ 教学目标与核心素养
证据推理与模型认知:通过对化学实验现象的观察进行适度的推理,建立证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实。
科学探究与创新意识:通过完成氯气漂白性验证的相关实验,使学生了解实验探究的一般过程与一般方法,培养初步的科学探究能力。
科学精神与社会责任:通过对于氯气性质及应用的研究,激发学生的学习兴趣,使学生能关注生活、关注社会,培养用科学知识去解决生活、社会中的一些现象与问题的精神,体会科学知识社会生活中的重要作用。
◆ 教学重难点
氯气的化学性质。
◆ 教学过程
一、导入新课
【引入】上课之前,我们一起来看一篇新闻报道。 【投影】播放氯气泄漏事故的视频。
【设疑】既然氯气是有毒物质,那么游泳馆为什么会有氯气呢? 【引入】带着上面的问题,我们来开始今天的学习。 二、讲授新课 【板书】氯及其化合物
一、氯气
【投影】氯及其化合物 一、氯气
【讲解】氯气的发现应归功于瑞典化学家舍勒。舍勒是18世纪中后期欧洲的一位著名的科学家。舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在研究软锰矿(即二氧化锰),当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时,产生了一种有刺激性气味的气体,这种气体就是氯气。 【演示实验】教师展示收集在集气瓶中的氯气,学生观察氯气的颜色。 【投影】氯气液化的视频;氯气溶于水的视频。
【讲解】根据上述的实验,同学们可以总结出氯气的物理性质:氯气是黄绿色有刺激性气味
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的气体,可溶于水,易液化,有一定的毒性,密度大于空气。遇氯气泄漏时,人员应该迅速撤离至上风处,且尽量居于较高位置。
【板书】1、物理性质:黄绿色有刺激性气味的气体,可溶于水,易液化,有一定的毒性,密度大于空气
【投影】1、物理性质:黄绿色有刺激性气味的气体,可溶于水,易液化,有一定的毒性,密度大于空气
【过渡】上面的物理性质的研究,依然不能解决刚才的疑问,游泳馆中为什么有氯气,下面我们来研究一下氯气的化学性质,看看有没有收获。 【板书】2、化学性质 【投影】2、化学性质
【讲解】首先,我们还是从原子结构的角度出发,判断一下氯气的基本性质。因为氯原子的最外层有7个电子,容易得到1个电子达到8电子的稳定结构,所以氯气应该具有较强的氧化性。
【过渡】按照这种推测,我们来看一下,氯气能氧化什么物质。
【讲解】在之前金属钠的学习中,我们已经知道了氯气可以与金属钠反应,方程式为:2Na + Cl2
2NaCl。
【投影】播放氯气与铜,氯气与铁反应的视频。
【讲解】氯气能与大多数金属化合生成金属氯化物,如果金属有变价,一般得到高价态氯化物。
【板书】2、化学性质
(1)与单质的反应 2Na + Cl2
【投影】2、化学性质
(1)与单质的反应 2Na + Cl2
2NaCl Cu + Cl2
CuCl2 2Fe + 3Cl2
2FeCl3
2NaCl Cu + Cl2
CuCl2 2Fe + 3Cl2
2FeCl3
【过渡】以上是氯气与金属单质的反应,下面我们来研究一下氯气与非金属单质的反应。 【演示实验】在空气中点燃氢气,将点燃的氢气深入盛有氯气的集气瓶中,观察现象。
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【讲解】通过上面的实验,我们可以观察到的现象是:氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰,生成的HCl气体在集气瓶口与空气中的水蒸气结合,形成白雾。反应方程式为:H2 + Cl2===== 2HCl。工业上利用这反应制取HCl,生成的HCl溶于水,就得到了盐酸。 ======= ======= ======== △点燃通电电解催化剂【设疑】同学们回忆一下,初中化学中学习的燃烧的定义是什么?(物质与氧气发生的剧烈的发光发热的化学反应)燃烧的条件是什么?(物质与氧气接触,达到着火点)根据刚才的学习,氢气在氯气中也能燃烧,说明初中的燃烧定义有失偏颇,燃烧需要的条件到底是什么呢?(燃料与氧化剂接触,达到着火点)燃烧的本质是什么?(燃料与氧化剂发生的剧烈的发光发热的氧化还原反应)
【过渡】前面我们已经知道了,氯气在水中可溶,溶解度大约为1:2,氯气溶于水得到的就是氯水。那么氯气溶于水时是否和水发生了化学反应呢?下面我们来研究一下氯水。 【演示实验】向试管中加入一定量的氯水,滴加硝酸银溶液观察现象。
【讲解】向氯水中滴加硝酸银观察到有白色沉淀,这说明氯水有一定量的氯离子,从而证明了氯气溶于水的时候应该与水发生了反应。 【板书】2、化学性质
(1)与单质的反应 (2)与水的反应
【投影】2、化学性质
(1)与单质的反应 (2)与水的反应
【讲解】氯气溶于水时,部分氯气会与水反应,方程式为:Cl2 + H2O = HCl + HClO。HClO是次氯酸,是一种一元弱酸,该物质具有强氧化性,能够杀死水中的病菌起到消毒的作用,因此很多自来水厂会用氯气消毒杀菌。
【设疑】那么同学们是不是可以理解本节课最初的问题:游泳馆为什么会有氯气呢?(用氯气对游泳水进行消毒)
【讲解】近期有科学家提出,用氯气进行自来水消毒时会产生对人体有害的有机氯化物,因此国家规定了自来水中余氯含量的标准,同时也在积极研究新型自来水消毒剂(ClO2、O3等)。
【演示实验】向分别装有干燥红色布条和湿润红色布条的试剂瓶中通入氯气,观察现象。
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【讲解】干燥布条保持红色,而湿润布条的红色褪去,这是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,能使某些染料和有机色素褪色,因此次氯酸可以做为漂白剂使用。同学们就可以理解过氧化钠为什么具有漂白性了,我们再来观察一下氯气使鲜花褪色。
【过渡】上面研究的氯水的消毒杀菌和漂白能力实际都是次氯酸表现出来的,其主要原因在于次氯酸有强氧化性,那么我们为什么不使用次氯酸直接作为消毒剂,而是使用氯气消毒呢?
【投影】氯水光照的实验视频。
【讲解】因为次氯酸光照下分解(2HClO======= 2HCl + O2↑ ),所以生产生活中很难使用次氯酸直接作为漂白剂或者消毒剂。应该将其转化为较稳定的物质再作为漂白剂。 【板书】2、化学性质
(1)与单质的反应 (2)与水的反应 (3)与碱的反应
【投影】2、化学性质
(1)与单质的反应 (2)与水的反应 (3)与碱的反应
【学生活动】根据氯气与水的反应,请同学们判断氯气与氢氧化钠溶液反应的方程式应该是什么。写出化学方程式,并改写为离子方程式,用双线桥分析其离子方程式。(Cl2 + 2NaOH=
光照NaCl + NaClO + H2O;Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O;
)
【讲解】这样将氯气通入氢氧化钠溶液会得到氯化钠和次氯酸钠的混合溶液,这样的混合溶液称为漂白液,其有效成分为NaClO。
【设疑】根据上面的反应推测,氯气与氢氧化钙溶液反应的方程式是什么?(2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O)
【讲解】将氯气通入冷的石灰乳中会得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉,若氯气与氢氧化钙充分反应使次氯酸钙成为主要成分,就得到了漂粉精。次氯酸盐比次氯酸的稳定性强很多,同时次氯酸盐可以在溶液中转化为次氯酸,从而具有一定的漂白和消毒能力,所以漂白液、漂白粉、漂粉精都是常用的消毒剂和漂白剂。同学们就可以想到,其实上面讲的游泳池消毒,
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不应该用氯气,应该使用这种次氯酸盐消毒剂。 三、学习小结
四、板书设计 氯及其化合物 一、氯气
1、物理性质:黄绿色有刺激性气味的气体,可溶于水,易液化,有一定的毒性,密度大于空气 2、化学性质 (1)与单质的反应 (2)与水的反应 (3)与碱的反应 五、达标检测
1.下列关于氯气的说法不正确的是( ) A.氯气化学性质很活泼,但是液氯能用钢瓶贮存 B.氯气和液氯是两种不同物质 C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气 D.氯气有毒,它曾在战争中被用于制造毒气弹 答案:B
解析:在通常状况下,液氯可以用钢瓶储运,A项正确;氯气和液氯是不同状态的同一种物质,B项不正确;除去氯气中混有的水蒸气,应选用不能和氯气反应的干燥剂,因为氯气呈酸性,不宜选用碱性干燥剂,如碱石灰等,常选用酸性或中性干燥剂,如浓硫酸、无水氯化钙等,C项正确;氯气有毒,对人体有害,D项正确。 2.下列关于Cl2的描述中正确的是( ) A.Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯 B.红热的铜丝在Cl2中燃烧,生成蓝色固体CuCl2
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