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文档简介
氯气的发现与制备
教材分析
教材以自然资源十分丰富的海水作为研究对象,明确指出海水中含有丰富的氯元素,并
以氯化钠、氯化镁为主要存在形式。教材正文介绍了氯气的发现、氯气的实验室制法的原理
和工业制法的原理。以“学科提炼”的形式强调了电解法的重要用途。指出人们从海水中获
得氯单质及其化合物的过程,体现了化学科学在利用自然资源创造新物质中的独特作用。
教学目标与核心素养
1、宏观辨识与微观探析:初步认识工业上电解饱和食盐水制取氯气的反应原理及学会实验
室制取氯气的方法和原理。
2、证据推理与模型认知:通过观察、分析实验现象,增强发现问题和解决问题的能力。
3、科学探究与创新意识:知道化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。
4、科学精神与社会责任:认识到海水是人类的宝贵资源,培养学生与大自然友好相处的情
感。
教学重难点
1.认识工业上电解饱和食盐水制取氯气的反应原理。
2.学会实验室制取氯气的方法,通过分析、推理、设计实验并完成实验。
课前准备
课件、相关资料(包括图片、视频等)
教学过程
引入新课:
有数据指出,每一立方千米的海水中含氯化钠4X10%,氯气又是重要的化工原料,那
么是谁发现了氯气,实验室和工业生产中怎样制备氯气呢?
PPT展示:大海、海水晒盐、煮盐
学生活动:阅读教材第58页内容。
讲解:海水中含有大量的氯元素,但其单质氯气的化学性质非常活泼,在自然界中不存在游
离态(即单质)的氯,都以化合态的形式存在。直到1774年,瑞典化学家舍勒把浓盐酸与
软铸矿(主要成分是MnOz)混合在一起加热,意外地发现了一种具有强烈刺激性气味的黄绿
色气体。1810年,英国化学家戴维仔细研究了这种黄绿色气体,并将其命名为氯气。上述
反应可用于实验室制备氯气。
板书:一、氯气的发现
1、瑞典化学家:舍勒发现氯气
2、英国化学家:戴维研究并命名为氯气
板书:二、氯气的制备
(―)实验室制法
PPT展示:“实验室制氯气”视频
1、反应原理
MnO2+4HCl(^)==AfnCl2+C12?+2H20
(1)气体发生装置类型:
(2)发生装置所用仪器的名称为、
(3)装置C的作用是»
(4)装置D的作用是.
3.收集方法
⑴_______________________________________
⑵________________________________________________
4.验满方法:将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明
已集满。
5.尾气处理
(1)仪器装置图中烧杯F中盛放的液体是。
(2)该液体的作用是。
过度:工业上对氯气的需求量很大。大量生产氯气不仅要求原料易得,而且价格也是必须考
虑的重要因素,因此地球上巨量的海水就成为制备氯气首选的原料。19世纪,科学家发明
了电解饱和食盐水制取氯气的方法,为工业制备氯气奠定了基础。如今,工业生产氯气主要
是通过海水晒盐得到粗盐,除去杂质后,电解氯化钠饱和溶液来制备。
1、PPT展示:按如图装置进行实验
思考:
(1)接通电源,观察食盐水发生的变化。通电一段时间后,将小试管套在a管上,收集U形
管左端产生的气体。2min后,提起小试管,并迅速用拇指堵住试管口,移近点燃的酒精灯,
松开拇指,检验收集到的气体。
(2)取一支小试管,用向上排空气法收集从b管导出的气体,观察收集到的气体的颜色。
(3)关闭电源,打开U形管左端的橡皮塞,向溶液中滴加1〜2滴酚儆溶液,观察溶液的颜色。
2、分析
实验现象结论
(1)出现爆鸣声a管中气体为氢气
(2)产生黄绿色的气体b管中气体为氯气
铁棒端溶液变红U形管左端溶液显碱性
(3)
石墨棒端溶液不变色U形管右端溶液不显碱性
板书:
1、工业制取氯气的反应原理:
2NaCl+2%0理些2NaOH+C12?+H。
2、氯碱工业:以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业。
PPT展小:氯碱工业视频
课堂练习:(PPT展示)
某实验兴趣小组利用如下图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成物的实验,当图中开
关K闭合片刻后,请回答下列问题:
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为
⑵a为电源的(填“正”或“负”)极;D中收集的气体是
⑶C试管盛放溶液。溶液中A电极附近的现象为
教学反思
本节课重点讲解了氯气的实验室制法和工业制法,通过图片、视频等增强了学生对知识
的掌握和理解,同时加强了学生对知识的应用。课堂中注意与学生的交流,增强学生的参与,
提高了课堂效率。
氯气的发现与制备
教材分析
本节课学习内容是苏教版高中化学必修1中《氯气的发现与制备》,教材从海水出发,
利用海水中丰富的化学物质,如氯化钠、氯化镁、澳化钠等,能获得活泼的非金属卤素单质。
这既是高中学习的重点内容,也是学生认识化学为人类社会发展作出重要贡献的重要内容。
教学目标与核心素养
1.认识海水是人类的宝贵自然资源,培养与大自然友好相处的情感;(科学态度与社会责任)
2.了解从海水中提取氯气的基本原理和方法;
3.探究氯气的实验室制备方法;(科学探究与创新意识)
4.通过观察、分析实验现象,增强发现问题和解决问题的能力。
教学重难点
1.电解饱和食盐水的基本原理
2.氯气的实验室制法
课前准备
1.教学录像、幻灯片
2.化学实验
教学过程
教师活动学生活动设计意图
【多媒体展示】浩瀚的海洋观看图片,教材通过对海洋的认
识,促使学生主
【提问】请同学们观看关于浩瀚的大海、海回答:海水含NaCl、MgCk、CaCL、动关心海洋环境
水晒盐的图片,大家知道浩瀚的大海中富含KC1,其中NaCl含量最高。保护、资源开放
哪些物质?请同学们阅读每千克海水中几有关的社会热点
种氯化物的含量柱状图,从图中你可以获取问题,形成与环
哪些信息?境和谐共处,合
理利用自然资源
【导入新课】事实上海水中蕴含的元素有80的观念,提升学
多种,它是一个巨大的宝臧库,期待着人们生“科学态度与
去开放利用,今天我们就先来学习海水中的社会责任”的学
氯。科素养
【讲解】氯气作为工业上重要的化工原料r回答:氯化钠在医疗上用来配制
而海水中氯元素的量又十分丰富,其中以氯生理盐水,生活上可用于调味联系学生生活实
化钠含量最高,氯化钠在我们日常生活中应品。际,培养学生化
用比较多。学知识来源于生
【多媒体展示】食盐的作用观看视频活,也运用于生
人们就在思考是如何从海水中获得氯化钠活的思想。
并生产氯气。思考回答:
【提问】氯化钠还可作为工业原料,如何从从海水中提取食盐,就是把海水
海水中获得氯化钠引到盐滩上,利用日光和风力使
【提问】19世纪,科学家发明了电解饱和食水分蒸发,得到食盐
盐水制取氯气的方法,但粗食盐(泥沙、Ca二
Mg2\SO.,2")不符合电解要求,必须精制。请
设计实验方案。通过此任务,培
【多媒体展示】各组同学设计的实验方案。养学生根据给出
【评价】同学们的思路很开阔,很好,我们的问题,设计简
在补充一点:在除杂时所加试剂的顺序要求单实验方案,培
是:碳酸钠必须在氯化钢之后加入,过滤后养科学探究与创
要加入稀盐酸。新意识学科素
【过渡】经过同学们方案的实施,食盐水中养。
还是会存在少量的Ca"、Mg2',工业上要再通学生方案1:
过溶液HSlNaOH溶液过StNXS溶液
过阳离子交换塔除去少量的Ca\Mg2\变成做食款水,------------------------------------
除SO,"除Mk除a”.B户
过总垃1*稀款管
精制食盐水,这就符合了电解的要求。初中-精利在会水
除泥沙及汛淀除8J.0H
我们学过电解水,阳极和阴极分别产生什么
气体?体积之比多少?
【提问】现在我们将电解饱和食盐水,电解
时就会不会有不同的产物生成呢?请同学初中知识的衔
们仔细观察这个实验,注意实验现象,推测接,利于学生推
可能有什么物质生成。测电解饱和食盐
【演示实验】电解饱和食盐水。水的产物有哪
(1)接通电源,观察两极现象;些。
(2)通电一段时间后,用小试管收集U形回忆回答:
管左端产生的气体,2min后,提起小试管,阳极:氧气
并迅速用拇指堵住试管口,移近点燃的酒精阴极:氢气
灯,松开拇指,检验收集到的气体;
(3)取一只小试管,用向上排空法收集从U
形管右端导出的气体,观察收集到气体的颜
色,用湿润的淀粉碘化钾试纸放在U形管右
端,观察实验现象;
(4)关闭电源,打开U形管两端的橡皮塞,
分别向溶液中滴加广2滴酚煎溶液,观察现观察实验,记录实验现象
象;实验现象实验结论培养学生观察、
【引导】学生观察实验现象,启发学生思考(1)通电后铁有气体物质分析实验现象,
回答实验中产生的问题,形成科学的结论。棒和碳棒上生成增强发现问题和
都有气泡产解决问题的能
生力。
(2)铁棒收集有氯气生成
到的气体靠
近火焰,有爆
鸣声
【提问】根据实验现象推断电解饱和食盐水⑶碳棒上收有氯气生成
得到了哪些产物?写出发生的化学方程式集到黄绿色
气体,且能使
湿润的淀粉
【提问】(D阳极产生什么物质?碘化钾试纸培养实验总结的
(2)阴极产生什么物质?变蓝习惯。
(3)碳棒端为什么产生的气体要通入到氢氧(4)铁棒周围有碱性物质
化钠溶液中?溶液变红生成
【总结】这个就是工业上制备氯气的方法,通过以上分析,电解食盐水产物
通过电解饱和食盐水制备氯气,这种电解食有氢气、氯气和氢氧化钠。
盐水的方法工业上称为“氯碱工业”。发生反应的化学方程式
【板书】一、氯气的工业制法一一电解饱和通电
2NaCl+2H2。=2NaOH+H21+
食盐水
Cl2t
电解方程式:
通电
2NaCl+2H20=2NaOH+H2t+C12t思考回答
(1)阳极产生CL;
(2)阴极产生氢气和氢氧化钠;
(3)尾气处理,因为氯气有毒。
【过渡】工业上制氯气用的是电解的方法,
由此可以得到大量氯气。那么,我们在实验
室是如何制得少量氯气的呢?这还要追溯
到17世纪,请同学们阅读课本,了解实验
室用来制取少量氯气的方法。
【板书】二、氯气的实验室制法
1.原理
A
Mn0z+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2t+2HQ
【展示】常见的制取气体的装置有以下三
思考回答
种:
装置(1)“固+固”加热型制气
体。可制取0“识别实验装置,
装置(2)“(块状)固+液”不加能对实验装置进
热型制气体。可制取出、CCL行分类总结。
装置(3)“固+液”或“液+
思考,以上3种装置分别使用于什么气体的液”加热型制气体。可制取CL
制备?
【提问】那么氯气用什么方法收集呢?
【讲解】氯气除了通过可以用向上排空气
法,还可以利用氯气不溶于饱和食盐水这一思考回答
性质,采取排饱和食盐水法。因为氯气密度比空气大,可以用
【讲解】电解食盐水我们知道,氯气有毒,向上排空气法;
所以在装置的最后还得有尾气处理装置。
【提问】这个是实验室制备氯气的装置,那回答:
利用上述原理制取的氯气是纯净的氯气浓盐酸易挥发,产生的杂质气体培养能根据物质
吗?若不是可能含有哪些杂质呢?有氯化氢气体和水蒸气,需要选的性质,分析制
择净化装置除去这些杂质。备气体时存在哪
【布置任务】根据以上的选择和制取氯气的些杂质的能力。
反应原理,请设计制取干燥、纯净的氯气的小组讨论,选择装置,画出装置
实验装置。请同学们进行分组讨论。画出制图。通过此任务,培
取氯气的整套装置图。养学生根据给出
【多媒体展示】学生的装置图的问题,设计简
单实验装置,培
养科学探究与创
新意识学科素
思考回答:
养。
第一个净化装置中装有饱和食
盐水,可吸收氯化氢气体;第二
【提问】下面我们请同学讲解下,为什么要体现学生是学习
个净化装置装有浓硫酸,可干燥
画这样的装置?每一个装置有什么用?的主体性
氯气,这样在收集装置中就可以
收集到干燥、纯净的氯气;最后
为尾气吸收装置,可选用NaOH
溶液。
【提问】装有饱和食盐水装置和装有浓硫酸
装置位置能否调换?为什么?回答:不能,因为如果调换,氯
气通过饱和食盐水又会带出水
蒸气,导致收集到的氯气不纯。
思考回答:设计多个问题,
【提问】使用浓盐酸与足量的MnOz共热制随着反应的进行,浓盐酸的物质加深学生对实验
Cl2,实际产生的Ch总比理论值低,其主要的量浓度逐渐变小,稀盐酸与室制取氯气的印
原因是什么?MnO?不反应,另外加热过程中,象。
一部分浓盐酸挥发掉,也会使盐
酸变稀。
【课堂总结】这节课我们认识到海水资源对
我们来说是十分重要的自然资源,人们对海
洋资源的开发并没有到尽头,同时主要讨论
了氯气的实验室制法和工业制法,并探究了
制备气体的整套实验装置,还从工业生产的
角度探讨出了一些实际应用问题。
板书设计
氯气的生产原理
一、海水资源
二、氯气的工业制法一一电解饱和食盐水
1、电解方程式
电解
2NaCl+2H2。=2NaOH+H2t+C12t
2.与电源正极相连的电极(阳极)上产生氯气:
与电源负极相连的电极(阴极)上产生氢气。
3.以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”。
三、氯气的实验室制法
A
1.原理:Mn0z+4HCl(浓)=MnCl2+Cl21+2H20
2.发生装置:固+液加热型
3.净化装置:饱和食盐水一一除氯化氢气体
浓硫酸一一除水蒸气
4.收集装置:向上排空气法/排饱和食盐水
5.尾气处理:NaOH溶液
教学反思
本节课的重点是指导学生掌握氯气的制法。鉴于学生在初中学过电解水和学习过氧气、
二氧化碳和氢气的制法,具备了一些制取气体的知识,教师在教学中让学生通过实验现象了
解电解饱和食盐水的产物,以及在实验室制取氯气时理解实验装置的选取,使学生有目的地
选择。还要引导学生总结比较电解水和电解饱和食盐水的异同点,培养学生根据实际问题进
行分析并解决问题的能力,通过实验室制取各种气体的异同点,使学生逐渐掌握实验室制取
气体的设计思路。
氯气的性质与应用
教材分析
教材首先介绍了氯气的物理性质,然后以“实验探究”的形式研究了氯气与钠、铁、
铜、水和碱溶液反应的化学性质。在此基础上,介绍了氯气在生活、生产中的重要应用,并
以拓展视野的形式介绍了新型灭菌消毒剂一一二氧化氯。旨在达到以氯气及其化合物的性质
为例,体会并初步掌握实验探究元素及其化合物性质的基本方法,能运用发展的、相互联系
的、对立统一的观点理解化学变化;认识化学理论与方法对人类生产、生活和科学研究的积
极影响之目的。
教学目标与核心素养
1、宏观辨识与微观探析:能从元素原子的微观结构上分析其物质的化学性质。
2、变化观念与平衡思想:初步掌握实验探究元素及其化合物性质的基本方法,能运用发展
的、相互联系的、对立统一的观点理解化学变化。
3、证据推理与模型认知:以氯气及其化合物的性质为例,体会并初步掌握实验探究元素及
其化合物性质的基本方法
4、科学精神与社会责任:认识化学理论与方法对人类生产、生活和科学研究的积极影响
教学重难点
1、氯气的化学性质
2、氯水的成分与性质
3、认识氯及化合物在生产和生活中的重要应用。
课前准备
课件、有关氯气性质的实验视频
教学过程
知识回顾
1、写出氯气的实验室制备原理
2、工业上制备氯气的原理(用化学方程式表示)
3、C1原子是几号元素?
4、画出C1原子的原子结构示意图,并推测其可能的性质?
引入新课:请同学们列举一些实际生活中常用杀菌消毒剂。
学生回答后,教师PPT展示:氯气、84消毒液、漂白粉
思考:这些物质都含有C1元素,用来杀菌消毒体现了C1元素的哪些性质,又怎样制备这些
物质呢?
板书:一、氯气的物理性质
PPT展示:一瓶Ck学生观察,结合教材回答。
PPT展示:通常情况下,氯气是一种黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的气体。加压条
件下,易液化,称之为“液氯”,储存于钢瓶中,易于保存和使用。
过度:氯元素为17号元素,最外层7个电子,化学反应中易得到1个电子而达到8个电子
的稳定结构。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,能与很多的金属和非金属反应生成
氯化物。
板书:二、氯气的化学性质
(一)氯气与金属单质反应
实验探究1:【实验1】切取一块绿豆粒大小的金属钠(切去钠的表层),用滤纸吸干其表
面的煤油,置于石棉网上,用酒精灯微热。待金属钠熔成球状,将盛有氯气的集气瓶倒扣在
钠球上方,观察现象。
视频播放:氯气与钠反应
板书:1、与钠反应:2Na+Ch==2NaCl
现象:黄色火焰,冒白烟
实验探究2:【实验2】将擦亮的细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根粗铁丝上,另一端系上一
段火柴梗。点燃火柴,待火柴即将然尽时,迅速把细铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中,观察实
验现象。
视频播放:氯气与铁反应
板书:2、与铁反应:2Fe+3cL==2FeCl3
现象:棕黄色烟,溶于水后,溶液显黄色。
实验探究3:【实验3】用用烟钳夹住一束铜丝,加热至红热,立即放入盛有氯气的集气瓶中,
观察实验现象。
视频播放:氯气与铜反应
板书:3、氯气与铜反应:Cu+CL==CuCl2
现象:棕黄色烟,溶于水后,溶液显蓝色。
(二)氯气与非金属单质反应
视频播放:氯气与氢气反应
4、与氢气反应:Ck+比==2HC1(条件:加热或光照)
现象:苍白色火焰,瓶口产生白雾。
讲解:氢气与氯气在点然或光照条件下化合生成氯化氢,氯化氢溶于水得到盐酸。工业上利
用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取盐酸。
思考:在自来水生产过程中,也曾用加入一定量的氯气来实现消毒杀菌的目的。某化工厂出
现氯气泄漏,工作人员对环境喷水稀释氯气,这是为什么?氯气溶于水有无化学反应发生?
假如有,生成物可能是什么?氯水中有哪些微粒?
实验探究4:
1.氯气在水中的溶解实验。用一支100疝针简抽取80mL氯气,再抽取20mL水,振荡,观察
实验现象,并得出结论。
2.氯水的成分探究。
提出问题:氯气溶解于水,是否会与水发生反应?氯气溶于水后溶质微粒以什么形式存在?
建立假设:氯气溶于水后会与水发生反应,反应后溶液中可能存在的微粒有
实验探究:
【实验1】将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中,观察并比较实
验现象。
【实验2】分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸,滴在pH试纸上,观察并比较实验现象。
【实验3】在洁净的试管中加入1mL新制氯水,再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸,
观察实验现象。
视频播放:氯气与反应、漂白、
板书:(三)氯气与水反应
1、氯气能溶解于水,常温常压下,1体积水约能溶解2体积氯气。溶于水后,得到浅黄绿
色的氯水。
2、氯水的成分:也0、Cl2>HC10;H\Cl\C10\OH
3、Cl2+H20HC1+HC1O
讲解:次氯酸有强氧化性,能使染料等有机色素褪色,有漂白作用,还能系菌消毒。次氯酸
不稳定,容易分解放出氧气,在阳光的照射下,次氯酸分解加快。2HC1O==2HC1+0"
思考:新制的氯水与久置氯水有什么区别?
过度:过量氯气通常用NaOH溶液处理,处理过程中发生了什么反应?
讲解:生活中常用的含氯漂白剂中含有次氯酸盐。工业上利用氯碱工业中得到的氯气和氢氧
化钠反应制取漂白剂(有效成分为次氯酸钠),利用氯气和石灰乳反应制取漂白粉(有效成
分为次氯酸钙)。
板书:(四)与碱溶液反应
1、Cl2+2NaOH===NaCl+NaC10+H20
2、2Ca(Oil)2+2Cl2===CaCl2+Ca(CIO)2+2H20
讲解:漂白粉的成分为CaCL和Ca(C10)2,有效成分为Ca(CIO)”漂白原理为:Ca(C10)2+
H20+C02-=CaC0:i+2HC10»漂白粉长期露置于空气中,最终会生成氯化钙而失效,有关反应
的化学方程式2HC1O==2HC1+02tCaC0;)+2HCl===CaCL+H20+C02t
板书:三、氯气的用途
讲解:氯气是一种重要的化工原料,在生产和生活中的应用十分广泛。
板书:消毒,制盐酸、漂白剂、农药等,合成聚氯乙烯、制备药物、冶金及染料工业等
PPT展示:图3-4氯气的应用
课堂小结:
HC1
H,点燃
NaCl-MnO;,△
(或光照)稀NaOH溶液
NaClO
FeCl3-
点燃HC1
CuCl2—CO2+H2ONaOH
HO1光照
2HCIO^^HCI
CO2+H2O
Ca(OH)2
Ca(ClO)2
教学反思
本节课重点探究了氯气的化学性质。通过“提出问题”、“建立假设”、“实验探究”,
让学生体会并初步掌握实验探究元素及其化合物性质的基本方法,能运用发展的、相互联系
的、对立统一的观点理解化学变化;认识化学理论与方法对人类生产、生活和科学研究的积
极影响。
氯气的性质与应用
教材分析
本节课学习内容是苏教版高中化学必修1中《氯气的性质及应用》,教材通过对氯气性
质探究实验,使学生在学习氯及其化合物知识的同时,了解认识物质性质的基本方法-实验
探究,在学习氯气性质的同时,以生活中的漂白粉、自来水用氯气消毒等学生生活实际出发,
体现化学在生产和生活中应用十分广泛这一学科特点,提升了学生化学核心素养。
教学目标与核心素养
1.通过实验探究氯气的化学性质,初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对物质性质
进行预测和检验的认识模型。
2.通过氯及其化合物的相互转化,建立物质性质与物质用途的关联。
3.通过设计氯气泄漏处理方案,感受化学物质及其变化的价值,进一步增强合理使用化学品
的意识。
4.通过观察、分析实验现象,增强发现问题和解决问题的能力。
教学重难点
氯气的性质
氯水成分的探究
课前准备
L教学录像、幻灯片
2.化学实验
教学过程
教师活动学生活动
【多媒体展示】①自来水生产流程图观看图片,
②氯气在第一次世界大战被当做化学武器,大量使
用。
【导入新课】氯气的不合理使用,将会给人类带来
灾难,但合理地使用氯气,它会造福于人类的生活。聆听,辩证地看待氯气
所以我们要合理利用化学,为人类的文明作出伟大
的贡献,在这里我们首先要了解氯气的性质,这样
我们才能安全使用。
【板书】氯气的性质及应用观察、思考、讨论
【展示】展示一瓶氯气。嗅闻气味一一注意嗅闻方法
【提问】氯气是一种什么样的气体?打开盛有氯气的集气瓶的盖玻片,用
手掌在瓶口上方轻轻扇动,是少量氯
气飘进鼻孔。
总结:一种黄绿色,有刺激性气味的
气体。
【板书】一、氯气的物理性质
黄绿色,有刺激性气味的有毒气体
【讲解】现在我们可以解释“氯气”这个名字的由
来了,氯气就是“绿颜色的气体”。
在第一次世界大战中,氯气被悄悄地投入到战场,
直接参与了一场空前的屠杀,“啤酒桶”作为氯气的倾听,思考
载体成为第一种大规模使用化学武器,虽然氯气具
有一定的毒性,只要我们恰当、合理地使用氯气,
它会造福于人类的生活。
【提问】怎样保存、运输氯气呢?辩证地认识氯气
【展示】氯气的钢瓶图片
【板书】氯气的密度比空气大,易液化阅读书本,在加压的条件下,氯气转
液氯--纯净物化为液态,可储存在钢瓶。
【提问】氯气在水中的溶解度怎么样呢?
【演示实验】用一支100mL针筒抽取80ml.氯气,然
后抽取20mL水,振荡。
【板书】氯气能溶于水,常温下,一体积水约能溶观察现象,描述现象。
解2体积氯气。
【提问】有没有其他实验装置,可以证明氯气的溶
解度,请大家设计实验证明。
各组思考讨论
A
y-1>
----------/
CJ
现象:塑料瓶变瘪,说明氯气可溶于
水。
【多媒体展示】学生设计装置
现象:试管液面上升
【总结】不错,同学们设计都很好.
【设问】氯气作为一种非金属单质,它的化学性质17a\\
回答:&M,〃287
如何,请从原子结构示意图分析。
易失去一个电子。化学性质很活泼。
实验现象
【设问】它可能会与哪些物质发生反应呢?氯气与钠
【演示实验】氯气与钠反应氯气与铁丝
氯气与铁丝反应氯气与铜丝
氯气与铜丝反应
【板书】二、氯气的化学性质
1.氯气与金属单质反应
2Na+Ch=2NaCl
2Fe+3cL一点燃一DFeCb
Cu+CL=^l=CuCl2
【转折】氯气不仅能与金属单质反应,也能与非金
观看视频,记录现象
属单质反应。
点燃条件下:安静燃烧,发出苍白色
【多媒体播放】氢气与氯气反应
火焰;
【板书】
光照:发生爆炸
2.氯气与非金属单质(氢气)反应
压+Cl2一一点纥.2HC1
【叙述】工业上利用电解饱和食盐水生成的氢气和
氯气,在利用这个反应制取氯化氢气体,将其溶于
水后即得到盐酸。
【叙述】我们在氯气的溶解性实验中发现,氯气溶
于水后,溶液呈黄绿色,这个颜色说明溶液中有大
量氯气存在,那么氯气溶于水中是和氧气溶于水一
样,还是和二氧化碳溶于水会有一部分生成碳酸类
似呢?
【假设】我们可以假设氯气能与水发生反应,那么
产物可能是什么呢?利用原子守恒,分析产物
【布置任务】利用桌上的试剂和仪器装置完成P61
实验探究,并记录现象及结论。利用提供的试剂和仪器装置完成P61
实验探究,并记录现象及结论。
实验1:观察新制氯水的颜色
现象:氯水是黄绿色
分析解释结论:氯水中存在氯气
实验2:将干燥的氯气依次通过干燥的有色布条和湿现象:干燥的有色布条不褪色,湿润
润的有色布条,的有色布条褪色
分析解释:氯气没有漂白性,可能是
氯气与水反应生成的某种物质具有漂
白性
现象:氯水滴在pH试纸先变红,后褪
色;稀盐酸滴在pH试纸只变红,不褪
色
实验3:分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸,滴在分析解释:氯水显酸性,氯水中存在
pH试纸上,观察并比较实验现象具有漂白性物质,盐酸不具有漂白性
现象:有白色沉淀生成
分析解释:氯水有氯离子
实验4:在洁净的试管中加入1mL新制氯水,再向总结:氯水中有H\Cl\还有一种具
试管中滴加几滴硝酸银溶液和稀硝酸,观察实验现有漂白性的物质,这是一种新的物质
象。具有漂白性。通过实验排除盐酸、水
和氯气具有漂白性的可能,再根据氯
水中含有的氢、氯、氧三种元素的可
能组合,推出可能具有漂白性的是一
种新的物质nciOo
【总结】这种未知的物质就是HC10,我们叫它次氯
酸,具有漂白性,它能够使一些有机色素褪色,还
具有杀菌、消毒作用。很多地方使用的自来水就是
用氯气来消毒的。
【叙述】氯水是黄绿色,说明氯气在与水反应的同
时,它们反应生成的盐酸和次氯酸会反应重新变成
氯气和水,像这样的化学反应,我们叫它可逆反应,
在书写化学方程式时,把“等号”改写成“可逆符
号”。
【板书】3.氯气与水反应
CL+HQ^^^HCl+HClO
【讲解】次氯酸是一种弱酸,因其具有强氧化型,思考
所以能漂白,次氯酸不稳定,见光易分解,氯水光避光,放在棕色试剂瓶中
照分解。
*昭
【板书】2HC1OOzt+2HC1
【提问】氯水如何保存?
【讲解】生活中一般不会直接使用氯气或次氯酸进
行消毒。由于次氯酸盐比次氯酸稳定,因此,在工
业生产和生活中,多用次氯酸盐和碳酸、盐酸等发
生反应制取次氯酸。
【过渡】如何将氯气转换成次氯酸盐呢?在上一节
课,我们将氯气实验室制备过程中,为了防止氯气观看,记录现象
泄漏到空气中,我们在收集装置后面放了氢氧化钠黄绿色逐渐消失
溶液,用氢氧化钠溶液来吸收氯气,这也说明了氯
气可以与氢氧化钠反应。
【演示实验】向一瓶氯气的集气瓶中,倒入适当的
氢氧化钠溶液,观察现象。
【板书】4.氯气与碱反应联系家庭“84”消毒液
Cl2+2NaOH=NaC1+NaC10+H20
次氯酸钠
【叙述】可以利用上述反应制备漂白剂,也是我们
家里面的“84”,其有效成分就是次氯酸钠,同时氯
气也可以与石灰乳反应,工业上就是利用这个反应
来制取漂白粉。
【板书】思考与讨论
2CL+2Ca(OH)2=CaCk+Ca(CIO)2+2H20猜测次氯酸盐转变成次氯酸的可能途
次氯酸钙径。
【叙述】漂白粉的有效成分是次氯酸钙。
【提问】生活中用的84消毒液能够杀菌、消毒,是
因为里面的含有次氯酸钠。这些次氯酸盐怎样在使交流探讨得出答案
用过程中变成次氯酸呢?(1)氯气与水反应生成次氯酸;
[板书]Ca(CIO)2+C02+H20=CaCl2+2HC10(2)人躲到较高的地方去一-因为
【板书】三、氯气的用途氯气密度比空气大;
【交流讨论】(1)氯气为什么能用于自来水消毒?用沾有肥皂水的软布蒙面--因为氯
(2)现在加入发生氯气泄漏,我们该怎么办?气可以与碱反应
【课堂总结】
板书设计
氯气的性质及应用
一、氯气的物理性质
黄绿色,有刺激性气味的有毒气体,氯气的密度比空气大,易液化-液氯一-纯净物
氯气能溶于水,常温下,一体积水约能溶解2体积氯气。
二、氯气的化学性质
1.氯气与金属单质反应
2Na+CL=2NaCl
2Fe+3C2-点燃--2FeCL,
Cu+Cb-点燃一CuCk
2.氯气与非金属单质(氢气)反应
H2+Cl2=^B=2HC1
点燃条件下:安静燃烧,发出苍白色火焰:
光照条件下:发生爆炸
3.氯气与水反应
C12+H2O^^HC1+HC1O
光昭
2HC10'02?+2HC1
氯水保存在棕色试剂瓶中
4.氯气与碱反应
C12+2Na0H=NaCl+NaC10+H20
2CL+2Ca(OH)2=CaCb+Ca(CIO)2+2H20-----------工业上制取漂白粉
漂白原理:Ca(CIO)2+C02+H20=CaC12+2HC10
三、氯气的用途
教学反思
本节课重点是氯气的化学性质,教学方法是实验与多媒体相结合。从自来水消毒和氯气在第
一次世界大战中使用,使学生明确虽然氯气有毒,但氯气对工农业生产和生活所起到的重要
作用,培养学生科学的态度,结合氯气的性质实验,学习氯气的物理性质、化学性质。本节
课由于实验较多,学生学习热情非常高,气氛也非常活跃。化学是一门以实验为基础的自然
科学,要认真对待每一个实验,以学生为本,关注学生的所思所想。
氧化还原反应
教材分析
教材以分析氯气与钠反应的化学类型和化合价变化的原因入手,详细介绍了氯化钠的形
成过程,从得失电子的角度引入“氧化还原反应”和“非氧化还原反应”概念,强调氧化还
原反应的实质是反应中发生了电子的转移,让学生能用电子的转移或化合价的变化来判断氧
化还原反应和非氧化还原反应,判断反应中的氧化剂和还原剂,及其相应的氧化性和还原性。
培养了学生微观想象、逻辑推理能力。
教学目标与核心素养
1、宏观辨识与微观探析:能从电子转移的角度判断氧化还原反应和非氧化还原反应
2、变化观念与平衡思想:电子的转移与化合价的关系。
3、证据推理与模型认知:从原子结构角度表示氧化还原反应中电子的转移情况。会判断氧
化剂和还原剂,氧化性和还原性。
4、科学探究与创新意识:培养学生微观相像、逻辑推理能力
教学重难点
1.理解氧化还原反应的本质是电子的转移,能够判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原
产物。
2.能表示化学反应的中电子转移方向和数目。
课前准备
学案、课件
教学过程
知识回顾:在初中我们学习过以下几个化学反应,总结有什么特点?
1、3Fe+202==FeaOi
2、4P+502==2P2O5
3、S+O2=二S02
讲解:这些物质都与氧气发生的反应,属于氧化反应。氧化反应中,氧气提供氧原子给铁原
子、磷原子和硫原子,氧气具有氧化性。
引入新课:钠和氯气反应生成氯化钠。请从元素的化合价是否发生变化的角度,对氯气和金
属钠的化学反应进行分类,它属于何种反应类型?反应中化合价发生变化的原因是什么?
板书:一、氧化还原反应
讲解:2Na+Ck占3燃2NaCl在反应中,钠原子失去最外层上一个电子变成Na*,形成稳定的
结构,氯原子最外层上得到一个电子,变成C1,形成稳定的结构。Na与再结合形成稳
定的化合物氯化钠。元素化合价的变化与原子的最外层电子的转移有关系。
图36的原子与II原子之间的电子转移
板书:1、定义:有化合价变化的化学反应(或有电子转移的化学反应)叫氧化还原反应。
2、特点:发生化合价的变化
3、实质:电子的转移(得失或偏移)
讲解:氧化还原反应是有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的化学反应。没有电子转
移的化学反应称为非氧化还原反应。在氧化还原反应中,失去电子的物质是还原剂,还原剂
发生氧化反应,表现出还原性;得到电子的物质是氧化剂,氧化剂发生还原反应,表现出氧
化剂。
板书:4、氧化剂:得到电子的物质。发生还原反应,表现氧化性。
还原剂:失云电子的物质。发生氧化反应,表现还原性。
过度:钠原子与氯原子之间发生了电子转移,导致钠元素与氯元素的化合价发生了改变。那
么怎样表示该化学反应中电子转移情况呢?
板书:二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1、双线桥法:表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
例:
失去2x一
II
2Na+Cl2=2NaCl
[__________f
图34电子转移的衷示
钠是还原剂,发生氧化反应,表现还原性;氯气是氧化剂,发生还原反应,表现氧化性。
书写步骤:
(1)标价态:正确标出反应前后各元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系
(2)双线桥:一条线始于被还原的物质中的降价元素,止于还原产物中的相应元素;
一条线始于被氧化的物质中的升价元素,终止于氧化产物中的相应元素
(3)注得失:标出“失去”或“得到”电子的总数
讲解:1、箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子;
2、必须注明“得到”或“失去”;
3、被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。
学以致用:高镭酸钾与浓盐酸在一定条件下可以反应生成氯气。2KMnO.1+16HCl(浓)
==2KCl+2MnC12+5Ckt+8H2。该反应是氧化还原反应吗?如果是,指出反应中化合价发生变化
的元素,分析电子转移的方向和数目,并指出氧化剂和还原剂。如果不是,请给出理由。
板书:2、单线桥法:表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。
例:产'
F<H-2HC1---FCC12+H2t
书写步骤:
(1)标价态:正确标出反应前后各元素的化合价;明确变价元素的化合价升降关系
(2)单箭头:始于被氧化物质中化合价升高的元素,止于被还原物质中化合价降低的元素
(3)标数目:标出转移电子的总数
讲解:1、不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目;
2、要用箭号标明电子转移的方向;
3、箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
思考:我们知道化学反应前后遵循质量守恒,那么化合价、电子转移遵循哪些规律呢?
板书:三、氧化还原反应中的守恒
1、质量守恒:参加化学反应的各物质的总质量等于反应后生成的各物质的总质量。
2、化合价升降守恒:反应前后元素化合价
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