氯氣

●教學目標

1.使學生掌握氯氣的化學性質及在實驗室中制取氯氣的基本原理和方法。

2.使學生掌握氯離子的檢驗方法。

3.使學生了解氯氣的物理性質和用途。

4.通過引導學生觀察、分析演示實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學生觀察和分析問題的能力。

5.培養(yǎng)學生設計實驗的能力。

●教學重點

1.氯氣的化學性質及實驗室制法。

2.氯離子的性質。

●教學難點

氯氣的化學性質。

●課時安排

第一課時：氯氣的實驗室制法及氯氣的化學性質(與水、堿的反應)。

第二課時：氯氣的物理性質、化學性質(與金屬、非金屬單質的反應、氯離子的檢驗)。

教學用具

第一課時：投影儀、氯氣制取裝置一套、集氣瓶、大燒杯、藍色石蕊試紙、水、有色布條、氫氧化鈉溶液。

第二課時：投影儀、集滿氯氣的集氣瓶、酒精燈、火柴、坩堝鉗、尖嘴彎管、制氯氣的裝置一套、銅絲、鎂條、鋅粒、稀硫酸、氯化鈉溶液、稀鹽酸、氯化鉀溶液、硝酸銀溶液、碳酸鈉溶液。

●教學過程

★第一課時

［引言］前面我們學習了堿金屬元素的有關知識，知道堿金屬是幾種在原子結構和元素性質上都具有一定相似性的金屬元素，本章，我們來學習幾種在原子結構和元素性質上都具有一定相似性的非金屬元素——鹵素，它們包括氟、氯、溴、碘、砹五種元素。

［板書］第四章  鹵素

［講解］在鹵素形成的單質中，最主要的是18世紀70年代的瑞典化學家舍勒首先發(fā)現(xiàn)并制得的氯氣。本節(jié)課我們就來學習氯氣的實驗室制法和它的一些化學性質。

［板書］第一節(jié)  氯氣

一、氯氣的實驗室制法

［投影］已知氯氣是一種有毒的、密度比空氣大的氣體。它能溶于水，可使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅，并能與NaOH溶液反應。

實驗室制氯氣的反應方程式如下：

△

 

MnO₂＋4HCl(濃)=====MnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O

請根據(jù)以上信息利用下列儀器和試劑，設計實驗室制取氯氣的裝置。

儀器：燒瓶、分液漏斗、雙孔橡皮塞、導管、橡皮管、玻璃片、集氣瓶、燒杯、石棉網(wǎng)、鐵

架臺(帶鐵夾)、酒精燈。

［上述儀器若能用繪圖表示，效果更好］

試劑：濃鹽酸、二氧化錳(固體)、氫氧化鈉溶液、藍色石蕊試紙、水。

［講解］一套完整的制氣裝置應包括：

1.氣體發(fā)生，2.氣體凈化，3.氣體收集，4.尾氣吸收四個部分，請大家以此為依據(jù)進行設計。

［學生討論、分析，老師總結并板書］

△

［板書］原理：

MnO₂＋4HCl(濃)=====MnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O

收集：向上排空氣法

驗滿：濕潤的藍色石蕊試紙

尾氣吸收：NaOH溶液

［講解］根據(jù)實驗室制氯氣的反應原理。制得的氯氣中可能混有氯化氫氣體和水蒸氣，有關氯氣的凈化，我們留待后續(xù)課中討論解決，下面我們按我們的設計方案來制取兩瓶氯氣。

［教師連接好制取氯氣的裝置，請學生上臺收集兩瓶氯氣，引導學生注意觀察氯氣的顏色］

［過渡］我們剛剛制得的氯氣有哪些性質呢?下面，我們就通過實驗來認識氯氣的化學性質。

［板書］二、氯氣的化學性質

［演示實驗4—4，Cl₂使?jié)駶櫟挠猩�布條褪色］

［設問］干布條不褪色，濕布條褪色，說明了什么?

［結論］說明Cl₂和水反應生成了具有漂白作用的新物質。

［板書］1.氯氣與水的反應

［講解］氯氣可與水反應生成鹽酸和次氯酸。

［板書］Cl₂＋H₂O=====HCl+HClO

［補充實驗］把鹽酸滴在干燥的有色布條上，不褪色。

［講解］由上面的實驗可知，干燥的氯氣與鹽酸都不具有漂白性，因此具有漂白作用的一定是次氯酸。

［設問］次氯酸有哪些重要的性質和用途呢?請大家閱讀課本中的有關內容，找出答案。

［板書］次氯酸不穩(wěn)定，見光易分解放出氧氣。

光照

 

2HClO=====HCl+O₂↑

有強氧化性，可用來漂白、殺菌、消毒。

［講解并板書］HClO是具有強氧化性的弱酸，可用來殺菌消毒：HClO====H⁺+ClO^-

［設問］Cl₂溶于水是否全部和水反應?怎樣證明?

［補充實驗］在上面收集有Cl₂的集氣瓶中注入少量水，振蕩，與另一瓶氯氣的顏色相比較，并把所得溶液顏色與純水的顏色相比較(可在瓶后襯一張白紙，現(xiàn)象更明顯)。

［講解］注入水后，集氣瓶中的黃綠色變淺，說明氯氣溶于水。溶液為黃綠色，而Cl^－、HClO及ClO^－無色，所以說明氯水中含有大量的氯氣分子。由此可知，氯氣溶于水時，僅有少量的氯氣與水發(fā)生了反應。

常溫下，1體積的水約溶解2體積的氯氣。

思考：氯水為何要現(xiàn)用現(xiàn)制，并保存在棕色的細口瓶中?

［過渡］剛才我們制氯氣時，用于吸收尾氣的是NaOH堿溶液，說明Cl₂是可與堿反應的。?

［板書］2.氯氣與堿的反應

［補充實驗］把少量NaOH溶液注入另一瓶盛有氯氣的集氣瓶中，黃綠色全部消失，所得溶液無色。

［講解］Cl₂可與NaOH溶液充分反應，生成可溶于水的NaCl和NaClO。

［板書］Cl₂＋2NaOH====NaCl＋NaClO＋H₂O

［引導學生從Cl₂與H₂O的反應來理解該反應］

［教師］請大家根據(jù)上式，寫出Cl₂與Ca(OH)₂溶液的反應。

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

［講解］上述反應就是工業(yè)上生產(chǎn)漂粉精的原理，是通過Cl₂與石灰乳作用制成的。其中的有效成分是次氯酸鈣。

思考：次氯酸具有漂白作用，為什么不用HClO直接漂白，而要轉換成次氯酸鹽?漂白粉漂白的原理是什么?

［引導學生看書，得出結論］

［板書］Ca(ClO)₂＋CO₂＋H₂O====CaCO₃↓＋2HClO

［設問］上述反應說明了H₂CO₃與HClO的酸性強弱順序如何?Ca(ClO)₂能與HCl反應嗎?寫出反應方程式，漂白粉應怎樣保存才能不很快失效?

［板書］Ca（ClO）₂＋2HCl=====CaCl₂＋2HClO

［學生回答］

［小結］氯氣的實驗室制法，氯氣與水和堿的反應。

［投影］課后思考題：

1.實驗室制Cl₂為何不用Ca(OH)₂溶液來吸收尾氣?

2.分析在氯水中都含有哪些粒子?

3.用濕潤藍色石蕊試紙檢驗Cl₂時，為何試紙的顏色先變紅，后變白?

［布置作業(yè)］

［板書設計］                       第四章  鹵素

第一節(jié)  氯氣

△

一、氯氣的實驗室制法

原理：MnO₂＋4HCl(濃)=====MnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O

收集：向上排空氣法

驗滿：濕潤的藍色石蕊試紙

尾氣吸收：NaOH溶液

二、氯氣的化學性質

1.氯氣與水的反應Cl₂＋H₂O====HCl+HClO

次氯酸不穩(wěn)定，見光易分解放出氧氣。

光照

 

2HClO======2HCl＋O₂↑

有強氧化性，可用來漂白、殺菌、消毒。

HClO是具有強氧化性的弱酸，可用來殺菌消毒：HClO====H^＋＋ClO^－

2.氯氣與堿的反應

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

［教學說明］

把Cl₂的實驗室制法以信息題的形式提到前面講，一是可以培養(yǎng)和提高學生設計實驗的能力；二是講Cl₂與水和堿的反應時，可一氣呵成；三是對下節(jié)課Cl₂的物理性質的學習打下了很好的基礎；更重要的是在培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力和推理能力方面，有著良好的效果，在講本節(jié)課以前，若能有時間講一節(jié)有關實驗設計的專題，效果會更理想。

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