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氯气

时间: 2008-08-04 栏目: 高一化学教案

●教学目标

1.使学生掌握氯气的化学性质及在实验室中制取氯气的基本原理和方法。

2.使学生掌握氯离子的检验方法。

3.使学生了解氯气的物理性质和用途。

4.通过引导学生观察、分析演示实验现象,培养学生观察和分析问题的能力。

5.培养学生设计实验的能力。

●教学重点

1.氯气的化学性质及实验室制法。

2.氯离子的性质。

●教学难点

氯气的化学性质。

●课时安排

第一课时:氯气的实验室制法及氯气的化学性质(与水、碱的反应)。

第二课时:氯气的物理性质、化学性质(与金属、非金属单质的反应、氯离子的检验)。

教学用具

第一课时:投影仪、氯气制取装置一套、集气瓶、大烧杯、蓝色石蕊试纸、水、有色布条、氢氧化钠溶液。

第二课时:投影仪、集满氯气的集气瓶、酒精灯、火柴、坩埚钳、尖嘴弯管、制氯气的装置一套、铜丝、镁条、锌粒、稀硫酸、氯化钠溶液、稀盐酸、氯化钾溶液、硝酸银溶液、碳酸钠溶液。

●教学过程

★第一课时

[引言]前面我们学习了碱金属元素的有关知识,知道碱金属是几种在原子结构和元素性质上都具有一定相似性的金属元素,本章,我们来学习几种在原子结构和元素性质上都具有一定相似性的非金属元素――卤素,它们包括氟、氯、溴、碘、砹五种元素。

[板书]第四章  卤素

[讲解]在卤素形成的单质中,最主要的是18世纪70年代的瑞典化学家舍勒首先发现并制得的氯气。本节课我们就来学习氯气的实验室制法和它的一些化学性质。

[板书]第一节  氯气

一、氯气的实验室制法

[投影]已知氯气是一种有毒的、密度比空气大的气体。它能溶于水,可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,并能与NaOH溶液反应。

实验室制氯气的反应方程式如下:

 


MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O

请根据以上信息利用下列仪器和试剂,设计实验室制取氯气的装置。

仪器:烧瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、导管、橡皮管、玻璃片、集气瓶、烧杯、石棉网、铁

架台(带铁夹)、酒精灯。

[上述仪器若能用绘图表示,效果更好]

试剂:浓盐酸、二氧化锰(固体)、氢氧化钠溶液、蓝色石蕊试纸、水。

[讲解]一套完整的制气装置应包括:

1.气体发生,2.气体净化,3.气体收集,4.尾气吸收四个部分,请大家以此为依据进行设计。

[学生讨论、分析,老师总结并板书]

[板书]原理:

MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O

收集:向上排空气法

验满:湿润的蓝色石蕊试纸

尾气吸收:NaOH溶液

[讲解]根据实验室制氯气的反应原理。制得的氯气中可能混有氯化氢气体和水蒸气,有关氯气的净化,我们留待后续课中讨论解决,下面我们按我们的设计方案来制取两瓶氯气。

[教师连接好制取氯气的装置,请学生上台收集两瓶氯气,引导学生注意观察氯气的颜色]

[过渡]我们刚刚制得的氯气有哪些性质呢?下面,我们就通过实验来认识氯气的化学性质。

[板书]二、氯气的化学性质

[演示实验4―4,Cl2使湿润的有色布条褪色]

[设问]干布条不褪色,湿布条褪色,说明了什么?

[结论]说明Cl2和水反应生成了具有漂白作用的新物质。

[板书]1.氯气与水的反应

[讲解]氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸。

[板书]Cl2+H2O=====HCl+HClO

[补充实验]把盐酸滴在干燥的有色布条上,不褪色。

[讲解]由上面的实验可知,干燥的氯气与盐酸都不具有漂白性,因此具有漂白作用的一定是次氯酸。

[设问]次氯酸有哪些重要的性质和用途呢?请大家阅读课本中的有关内容,找出答案。

[板书]次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。

光照

 


2HClO=====HCl+O2

有强氧化性,可用来漂白、杀菌、消毒。

[讲解并板书]HClO是具有强氧化性的弱酸,可用来杀菌消毒:HClO====H++ClO-

[设问]Cl2溶于水是否全部和水反应?怎样证明?

[补充实验]在上面收集有Cl2的集气瓶中注入少量水,振荡,与另一瓶氯气的颜色相比较,并把所得溶液颜色与纯水的颜色相比较(可在瓶后衬一张白纸,现象更明显)。

[讲解]注入水后,集气瓶中的黄绿色变浅,说明氯气溶于水。溶液为黄绿色,而Cl、HClO及ClO无色,所以说明氯水中含有大量的氯气分子。由此可知,氯气溶于水时,仅有少量的氯气与水发生了反应。

常温下,1体积的水约溶解2体积的氯气。

思考:氯水为何要现用现制,并保存在棕色的细口瓶中?

[过渡]刚才我们制氯气时,用于吸收尾气的是NaOH碱溶液,说明Cl2是可与碱反应的。?

[板书]2.氯气与碱的反应

[补充实验]把少量NaOH溶液注入另一瓶盛有氯气的集气瓶中,黄绿色全部消失,所得溶液无色。

[讲解]Cl2可与NaOH溶液充分反应,生成可溶于水的NaCl和NaClO。

[板书]Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O

[引导学生从Cl2与H2O的反应来理解该反应]

[教师]请大家根据上式,写出Cl2与Ca(OH)2溶液的反应。

[板书]2Cl2+2Ca(OH)2=====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

[讲解]上述反应就是工业上生产漂粉精的原理,是通过Cl2与石灰乳作用制成的。其中的有效成分是次氯酸钙。

思考:次氯酸具有漂白作用,为什么不用HClO直接漂白,而要转换成次氯酸盐?漂白粉漂白的原理是什么?

[引导学生看书,得出结论]

[板书]Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO

[设问]上述反应说明了H2CO3与HClO的酸性强弱顺序如何?Ca(ClO)2能与HCl反应吗?写出反应方程式,漂白粉应怎样保存才能不很快失效?

[板书]Ca(ClO)2+2HCl=====CaCl2+2HClO

[学生回答]

[小结]氯气的实验室制法,氯气与水和碱的反应。

[投影]课后思考题:

1.实验室制Cl2为何不用Ca(OH)2溶液来吸收尾气?

2.分析在氯水中都含有哪些粒子?

3.用湿润蓝色石蕊试纸检验Cl2时,为何试纸的颜色先变红,后变白?

[布置作业]

[板书设计]                       第四章  卤素

第一节  氯气

一、氯气的实验室制法

原理:MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O

收集:向上排空气法

验满:湿润的蓝色石蕊试纸

尾气吸收:NaOH溶液

二、氯气的化学性质

1.氯气与水的反应Cl2+H2O====HCl+HClO

次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。

光照

 


2HClO======2HCl+O2

有强氧化性,可用来漂白、杀菌、消毒。

HClO是具有强氧化性的弱酸,可用来杀菌消毒:HClO====H+ClO

2.氯气与碱的反应

Cl2+2NaOH=====NaCl+NaClO+H2O

2Cl2+2Ca(OH)2=====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO

Ca(ClO)2+2HCl=====CaCl2+2HClO

[教学说明]

把Cl2的实验室制法以信息题的形式提到前面讲,一是可以培养和提高学生设计实验的能力;二是讲Cl2与水和碱的反应时,可一气呵成;三是对下节课Cl2的物理性质的学习打下了很好的基础;更重要的是在培养学生的观察能力、分析能力和推理能力方面,有着良好的效果,在讲本节课以前,若能有时间讲一节有关实验设计的专题,效果会更理想。