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高一化学教学教案:氯气 (2节时)


    氯气 (2节时)
    目的要求】: 1.通过演示实验使学生掌握氯气的性质,并从原子结构上认识
    氯气的化学活性.
    2.了解氯气的用途.
    3.掌握实验室制取氯气的原理和方法.
    【重、难点】: 氯气的化学性质
    【教学方法】: 观察实验---理解原理---比较归类---串成知识线条
    【课时安排】: 第一课时做完所有实验,讲完氯气与水的反应,余下为第二节时。
    【教学过程】:
    l 引入: 由氯原子的电子层结构引出氟、溴、碘、砹具有相似的电子层结构
    和化学性质,成为一个自然族,称为卤族.
    l 演示实验: 观察一瓶氯气,闻味(注意方法”扇”和”飘”),再到入水振荡.
    l 学生回答: 氯气的物理性质 (1)色、味、态(介绍毒性)
    (2)密度: 比空气大
    (3)水溶性:可溶(体积比 1:2)
    (4)熔、沸点:-101 C;-34.6 C
    (与氧气-218 C;-183 C和氢气-259 C;-252 C比较)
    l 演示实验: 钠和铜分别在氯气中燃烧
    l 学生回答: 实验现象
    l 教师讲解: 反应原理(注意氯元素的化合价变化) 、装置、操作
    及有关拓展内容
    l 演示实验: 1.氢气在氯气中安静燃烧和混合光照爆炸.
    2.红磷在氯气中燃烧.
    l 学生回答: 实验现象(回忆对比氢气和氧气的反应)
    l 教师讲解: 反应原理及有关拓展内容
    l 教师讲解: 1.氯气与水反应的原理,分析氯元素化合价的变化;
    2.次氯酸的强氧化性和用途.
    l 演示实验: 次氯酸使色布褪色
    l 思考讨论: 1.氯水与液氯是否为同一物质?有何区别?
    2.新制氯水与久置氯水在成分上有何区别?
    3.实验中起漂白作用的是氯气还是次氯酸?
    (第二节时)
    l 复习引入: 复习氯气与水反应的化学方程式,引入与碱的反应.
    l 教师讲解: 1.氯气与碱反应的原理及拓展;
    2.漂白粉的制取与应用等.
    l 小结: 氯气的化学性质及性质活泼的原因.
    l 学生自学: 氯气的用途
    l 教师讲解: 实验室制取氯气的药品,结合药品状态及反应条件,回忆实验室
    制取氧气和氢气的装置,启发思考选择装置,根据性质选择集气
    和尾气处理装置.
    l 思考讨论: 1.反应物用稀盐酸代替浓盐酸行吗?
    2.为何用分液漏斗而不用长颈漏斗?
    3.一套完整的制取气体的装置应包括哪四大部分?
    4.实验室制取的氯气中会含有少量HCl气体和H2O,为什么?
    如何除去?应先除什么后除什么?为什么?
    l 教师讲解: 氯气的工业制法(氯碱工业)
    【板书设计】:
    一. 一.氯气的性质
    1. 1.物理性质
    (1)色、味、态: 黄绿色有刺激性气味的气体
    (2)密度: 比空气大
    (3)水溶性:能溶于水(常温下,1体积水约能溶解2体积氯气)
    常压,-34.6 C
    (4)易液化: 氯气 液氯
    2. 2.化学性质
    (1) (1) 与金属的反应
    点燃 点燃
    2Na + Cl2 === 2NaCl (白烟) Cu + Cl2 === CuCl2 (棕黄色烟)
    点燃
    推广: 2Al + 3Cl2 === 2AlCl3 (白烟)
    点燃
    2Fe + 3Cl2 === 2FeCl3 (棕褐色烟,注意:不生成FeCl2)
    l CuCl2溶液的颜色随溶液浓度的不同而略有不同。
    CuCl2溶液
    浓溶液 稀溶液
    黄色 黄绿色 绿色 蓝色
    (2) (2) 与非金属的反应
    点燃
    H2 + Cl2 === 2HCl(苍白色火焰,工业制HCl原理)
    光照
    H2 + Cl2 === 2HCl(爆炸)
    点燃
    2P + 3Cl2 === 2PCl3 (液体)
    三氯化磷 (白色烟雾)
    PCl3 + Cl2 === PCl5 (固体)
    五氯化磷
    l 燃烧(广义定义):指任何发热发光的剧烈的化学反应。
    (3)与水的反应
    氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应,
    大部分是以Cl2分子状态存在于水中。
    Cl2 + H2O === HCl + HClO (次氯酸)
    注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、H、Cl、HClO、ClO、OH;
    久置氯水则几乎是盐酸溶液
    ①一元弱酸,比H2CO3弱
    光
    (2)HClO的基本性质 ②不稳定,2HClO === 2HCl + O2↑
    ③强氧化性;
    ④漂白、杀菌能力,使色布、品红溶液等褪色,
    故氯水可用作自来水消毒。
    (4) (4) 与碱的反应
    2Cl2 + 2Ca(OH)2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O (制漂白粉)
    Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O (吸收氯气)
    注意:
    (1)(1)Cl2与H2O和Cl2­­与碱的反应是有密切联系的:
    Cl2 + H2O === HCl + HClO
    NaOH NaOH
    NaCl + H2O NaClO + H2O
    结果:Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O
    但两者又有很大区别:
    Cl2 + H2O的反应很不完全,Cl2与H2O可大量共存,
    而Cl2 + 2NaOH的反应则快而完全,Cl2与碱不能大量共存。
    (2)(2)漂白粉
    ①制取反应:2Cl2 + 2Ca(OH)2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
    ②主要成分:CaCl2 、Ca(ClO)2
    ③有效成分:Ca(ClO)2
    ④用途:杀菌消毒,漂白
    ⑤使用方法:与稀酸混合。只有将Ca(ClO)2转化成HClO才能
    表现其漂白杀菌作用。
    比HClO强的酸(H )
    Ca(ClO)2 HClO
    Ca(ClO)2 + 2HCl === CaCl2 + 2HClO
    Ca(ClO)2 + CO2 + H2O === CaCO3↓ + 2HClO
    ⑥失效原因及保存方法:
    在潮湿的空气中会慢慢变质失效,原因是:
    Ca(ClO)2 + CO2 + H2O === CaCO3↓ + 2HClO
    光
    2HClO === 2HCl + O2↑
    所以应置于避光干燥处保存。
    小结:
    1.1.是一种很活泼的非金属单质,具有助燃的性质。
    2.2.氯气所发生的化学反应的基本规律是:
    得2个电子
    Cl2 Cl
    它的化学活性是由其原子最外层7个电子(易得电子)的结构决定的。
    二. 二.氯气的用途: 重要的化工原料
    三. 三.氯气的实验室制法
    △
    1.药品及原理: MnO2 + 4HCl(浓) === MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
    2.2.仪器装置:发生装置---收集装置---吸收装置
    3.实验步骤:检密—装药—固定—加热—收集
    4.收集方法:向上排空气法 (或排饱和食盐水法)
    5.尾气处理:用碱液吸收
    四.氯气的工业制法:(氯碱工业)
    通 电
    2NaCl + 2H2O ==== 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
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