《富集在海水中的元素-氯》参考教案分析.doc
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1、课题:第二节 富集在海水中的元素-氯(一)授课班级课 时教学目的知识与技能1、了解氯元素的存在,初步掌握氯气的化学性质,并从氯原子结构特点和氯气跟金属、非金属的反应。2、了解氯气是一种化学性质非常活泼的非金属3、了解氯气的主要物理性质,掌握氯气与水、碱反应及相关的生活生产应用。4、认识燃烧现象的本质。过程与方法1、引导学生自主、合作、探究学习,培养学生的观察能力、推理能力、总结归纳能力及实验能力。2、学习科学家的科学态度和研究方法。情感态度价值观1、运用化学知识在生活中的应用,运用资料卡片-化学史“氯气在一战中的使用”引发学生学习化学的兴趣,并且学会从史料中获取科学知识。2、培养学生保护环境的
2、意识并形成勇于创新的品质,培养创新能力。重 点氯气的化学性质难 点氯气的强氧化性。知识结构与板书设计 第二节 富集在海水中的元素氯+17287 氯气的实验室制法:MnO2 +4HClMnCl2 +Cl2 +2H2O 一、活泼的黄绿色气体-氯气 1、物理性质:通常情况下,黄绿色、气体、有剧烈的刺激性气味、能溶于水、有毒、密度比空气大;易液化。2、化学性质(1)与金属反应: 2NaCl22NaCl (产生大量白烟) CuCl2CuCl2 2Fe3Cl22FeCl3(2)与某些非金属反应 H2Cl22HCl H2Cl22HCl2P+3Cl2 2PCl3 (在空气中形成白雾)2P+5Cl2 2PCl5
3、 (在空气中形成白烟)(3)氯气与水反应:Cl2H2O = HClOHCl(HClO:次氯酸) (4)与碱液反应:Cl22NaOH = NaClNaClOH2O 2Cl22Ca(OH)2 = Ca(ClO)2CaCl22H2O漂白粉漂白原理:Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO次氯酸盐与强酸反应的离子方程式:ClO +H =HClO 漂白粉失效的原理:Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO (5) 与盐溶液反应:2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl (溶液由浅绿色变成棕黄色)2Br +Cl2=2Cl+Br2 2I+Cl2=I2 +2Cl (可使湿润的淀粉碘化钾试
4、纸变蓝) 3、氯气的用途:教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动图片导课投影海洋图片,阅读海洋中的化学资源:海水的成分非常复杂,全球海洋的含盐量就达亿亿吨,还含有大量非常稀有的元素,如金达万吨,铀达亿吨,所以海洋是地球上最大的矿产资源库。海洋资源的持续利用是人类生存发展的重要前提,目前,全世界每年从海洋中提取淡水多亿吨、食盐万吨、镁及氧化镁多万吨、溴万吨,总产值达亿多美元。板书 第二节 富集在海水中的元素氯问请画出17号氯元素的原子结构示意图,分析氯元素的非金属性强弱。板书 +17287讲容易获得一个电子,是典型的非金属,显非金属性(强),在自然界以化合物形式存在(NaCl、MgCl2
5、 等,海水中,盐矿里)。从化合价的角度分析:Cl2中显零价,还有-1,+1,+3,+5,+7等价。Cl2 处于中间价,既有氧化性,又有还原性,但以氧化性为主。问自然界中有没有游离态的氯?如果没有,人们是怎样制得氯气的呢? 学生活动阅读教材P82上的科学史话讲1774年舍勒 发现氯气,他将这种元素命名为Chlorine,这个名称来自希腊文,有“绿色”的意思。我国早年译文将其译成“绿气”,后改为氯气。思考与交流1、从氯气的发现到确认为一种新的元素,时间长达三十多年。你从这一史实中得到什么启示?启示:科学研究需要有正确的理论作指导,错误的理论只能浪费时间和精力。启示:科学研究需要以大量事实为依据,只
6、有大量事实才能推翻错误的理论,建立正确的理论或推动科学理论的发展。启示:科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。2、舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式板书 氯气的实验室制法:MnO2 +4HClMnCl2 +Cl2 +2H2O 过1915年4月22日,德军在比利时的伊普尔战役中首次大规模使用毒气。当时战场出现了有利于德军的风向,德军打开了早已在前沿阵地屯集的装满氯气的钢瓶,一人多高的黄绿色烟云被每秒23米的微风吹向英法联军阵地。面对扑面而来的刺鼻的怪味,英法守军一阵大乱,阵线迅速崩溃,部分士兵用湿毛巾捂住嘴巴,甚至有的士兵用自己尿液
7、浸湿的毛巾捂住嘴巴,他们逃往地势更高的地方,幸免遇难。这次攻击,英法守军共中毒15000人,5000多人死亡,德军亦有数千人中毒和死亡。这是战争史上的第一次化学战,从此,化学战作为最邪恶的战争被写入了战争的史册问1、为什么氯气可作为生化武器?2、为什么要逃往地势更高的地方呢?3、为什么湿毛巾在一定程度上可以防止氯气中毒?过带着这些问题,让我们一同进入氯气性质的学习板书一、活泼的黄绿色气体-氯气 展示一瓶氯气,让学生观察其颜色状态。引导学生观察集气瓶中氯气的颜色、状态、嗅气味。 板书1、物理性质:通常情况下,黄绿色、气体、有剧烈的刺激性气味、能溶于水、有毒、密度比空气大;易液化。强调 易液化的气
8、体一般是气体分子的分子量较大,液态氯又称为液氯。闻气体的方法:见投影:讲闻气体的时候,不管毒性大小如何,均要正确操作,即“用手轻轻 地在瓶口(或试管口)扇动,仅使极少量的气体飘进鼻孔”投闻气体:“用手轻轻 地在瓶口(或试管口)扇动,仅使极少量的气体飘进鼻孔”讲干燥的氯气在常温下不与铁反应,且氯易液化,因此大量的氯气要加压液化后贮存于钢瓶中。氯气能溶于水,但1体积水溶2体积的氯气,故不能用排水法收集,但可以用排饱和食盐水收集。另外,氯气的密度比空气大,因此要用向上排空气法收集,但大家要注意的是,氯气有毒,因此要有尾气吸收装置。问1.根据氯的原子结构,推断氯气的化学性质是否活泼,它具有强还原性还是
9、强氧化性?为什么?最外层有七个电子,易得电子,具有强氧化性。问写出金属钠和氯气反应的化学方程式,并指出哪个是氧化剂,哪个是还原剂。板书2、化学性质(1)与金属反应: 2NaCl22NaCl (产生大量白烟)讲氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有强氧化性,能与活泼金属反应,氯气能否跟不活泼金属反应呢?让我们来研究回答这个问题。视频实验用坩埚钳夹住一束铜丝,灼烧后立刻放入充满氯气的集气瓶里,观察。然后把少量的水注入集气瓶里,用玻璃片盖住瓶口,振荡,观察溶液颜色。讲铜丝在氯气中燃烧,产生棕色的烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色板书 CuCl2CuCl2 思考氯气与铁反应生成二价铁还是三价铁?板书 2
10、Fe3Cl22FeCl3投影实验现象:剧烈燃烧,生成棕色的烟讲Fe时一种变价金属,当遇到强氧化剂时,它会失去3个电子(Fe3 ) ;当遇到弱的氧化剂时,它只会失去2个电子(Fe2 )思考比较一下Cl2与HCl 的氧化性强弱。投Fe+2HCl=FeCl2+H2 ,且氧化性HClCl2讲Cl2有很强的氧化性,能与多数金属反应生成相应的金属氯化物,尤其要注意的是:它和变价金属反应时,生成高价的金属氯化物,如:CuCl2、FeCl3 。大多数金属都能在一定条件下与氯气化合(Pt,Au除外),生成对应的盐。点击试题实验事实证明,在一定条件下,氯气可跟多种金属直接化合。写出氯气跟下列金属反应的化学方程式:
11、1.跟铝反应: . 2.跟镁反应: 2Al+3Cl22AlCl3 Mg+Cl2MgCl2 过渡氯气能跟多种金属直接化合那么氯气能否跟非金属反应呢?下面让我们来做H2在Cl2中燃烧的实验。视频实验在空气中点燃氢气然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中,观察现象(讲解操作要求和注意事项后,由学生动手实验,观察、描述现象,并写出反应的化学方程式。实验现象:安静的燃烧,火焰呈苍白色,瓶口有白雾产生若氢气和氯气充分混合后,用强光进行照射。实验现象:释放大量的热,发生爆炸。板书(2)与某些非金属反应 H2Cl22HCl H2Cl22HCl讲纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰,生成HCl气体,HCl具有刺激性
12、气味,极易溶于水。HCl的水溶液叫做氢氯酸,亦称盐酸。同学们观察到的白雾就是HCl气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴(酸雾)。盐酸是重要的化工原料。讨论1.比较Cu在Cl2中燃烧与H2在Cl2中燃烧现象的共同点。2.燃烧是否一定要有O2参加?比较铁、硫、木炭在O2中燃烧与Cu、H2等在Cl2中燃烧的现象,找出共同特点,并由此推论什么叫燃烧。投燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是氧化还原反应,所以发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。点击试题实验证明,在一定条件下,Cl2还可跟P、S、C等非金属直接化合。试写出下列反应的化学方程式:1.P在Cl2(不足量)里
13、燃烧生成PCl3 2.P在Cl2(过量)里燃烧生成PCl5板书2P+3Cl2 2PCl3 (在空气中形成白雾) 2P+5Cl2 2PCl5 (在空气中形成白烟)讨论金属、非金属跟Cl2化合时,氯元素的化合价如何变化?表现了氯气的什么性质?小结氯气是一种很活泼的非金属单质,在化学反应中表现出较强的氧化性。交流探讨打开自来水龙头,会闻到一股刺激性的气味,你想过什么原因么?讲自来水厂用氯气消毒,刺激性的气味是余氯的气味。讲氯气溶解于水,所得的水溶液叫氯水。溶解的部分氯与水反应:板书(3)氯气与水反应:Cl2H2O = HClOHCl(HClO:次氯酸)讲次氯酸的重要性质:次氯酸是一种弱酸,次氯酸是一
14、个不稳定酸。次氯酸是一种强氧化剂能杀死水里的病菌,自来水常用氯气杀菌消毒,就是因为氯气溶于水产生次氯酸,次氯酸起杀菌作用。次氯酸可用作漂白剂,因为它能使染料和有机色质氧化而褪色。板书 讲次氯酸是弱酸,是一种强氧化剂、杀菌剂、漂白剂。投影小结HClO 的性质: 弱酸性:H2CO3HClO 不稳定性,见光受热均易分解 强氧化性,具有漂白作用实验4-4、4-5讨论Cl2可以使湿润的有色布条褪色,不能使干燥的有色布条褪色,这个事实说明什么?讲起氧化作用的不是氯气而是次氯酸。探究性实验氯气溶于水的这一过程是一个简单的物理溶解过程,还是一个伴随有化学变化的过程呢?新制的氯水当中究竟含有哪些微粒?如何证明这
15、些微粒的存在呢?你能通过实验来说明问题吗? 药品(HNO3 酸化的)AgNO3溶液 、紫色石蕊试剂、 红纸、镁粉、氯水等注:氯水使用时不能超过1mL!投影结果微粒检验方法现象H2O无水硫酸铜变成蓝色晶体Cl2观察颜色,闻气味黄绿色、有刺激性气味HClO(少量ClO)红纸褪色H加入CaCO3粉末或者锌粒有气体生成Cl加入HNO3酸化过的AgNO3溶液有白色沉淀思考液氯与氯水的区别?新制氯水和久置氯水的区别?投影小结液氯新制的氯水久置的氯水分类纯净物混合物混合物成份只有Cl2 分子分子:Cl2 、H2O 、HClO 离子:H、Cl、ClO、极少量的OH 分子:H2O 离子:H 、Cl 性质有氧化性
16、,无酸性和漂白性有酸性、强氧化性,能漂白、杀毒、光照时HClO分解只有酸性,相当于盐酸溶液讲因为HClO 见光易分解,故氯水要放在棕色试剂瓶里。讲最初人们直接用氯气做漂白剂,但因氯气不稳定溶解度小难以保存,使用起来很不方便,经过多年的实验改进,才有了今天的漂白液、漂白粉。问请同学们阅读课本中氯气与碱反应的有关内容。阅读后用化学方程式回答下列问题:1.Cl2跟NaOH溶液反应。2.工业上用Cl2与石灰乳作用制取漂粉精。3.漂粉精为什么具有漂白、消毒作用?板书(4)与碱液反应:Cl22NaOH = NaClNaClOH2O 2Cl22Ca(OH)2 = Ca(ClO)2CaCl22H2O总结氯气与
17、碱反应的规律:氯气+碱=次氯酸盐+氯化物+水讨论漂白液、漂白粉、漂白精有何区别?投影 漂白液(有效成分:NaClO)、漂白粉(主要成分:Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分Ca(ClO)2))。漂粉精(主要成分和有效成分都是Ca(ClO)2 )。讲次氯酸钠(NaClO)和次氯酸钙a(ClO)2具有漂白性,是因为它们会与空气中的CO2 和水蒸气反应生成次氯酸。板书 漂白粉漂白原理:Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO讲反应利用的是强酸制弱酸的原理,CO2与H2O组成碳酸可以制出比其酸性更弱的次氯酸。板书 次氯酸盐与强酸反应的离子方程式:ClO +H =HClO 问存放漂粉精时
18、应注意哪些问题?讲漂白粉能与空气中的H2O和CO2反应并造成失效,故应密封保存。板书 漂白粉失效的原理:Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO 讲因为氯气具有强氧化性,它还可以与一些具有还原性的溶液反应。板书 (5) 与盐溶液反应:2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl (溶液由浅绿色变成棕黄色)2Br +Cl2=2Cl+Br2 2I+Cl2=I2 +2Cl (可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)讲 用氯气对饮用水消毒会产生使人致癌的有机氯,世界环保联盟已全面禁止用氯气对饮用水消毒,建议采用广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。二氧化氯是无色或微黄色透明液体,无悬浮物,是近年来国内外研究开
19、发的一种新型的广谱、安全、快速、高效氧化消毒剂,已被联合国卫生组织(WHO)列为A1级安全消毒剂。广泛应用于养殖、食品、医疗卫生、饮用水、工业水处理等领域。在抗“非典”中,因其高效、环保而成为抗“非典”明星消毒剂。板书 3、氯气的用途:投影小结杀菌消毒 制漂白粉(液) 作制高纯硅、锗和钛的中间物质 合成塑料、橡胶、农药、药品等总结Cl2作氧化剂1、金属2、非金属3、还原性化合物作氧化剂和还原剂 4、水5、碱自我评价1.下列叙述正确的是( B )A.氯原子和氯离子的化学性质相同。B.氯离子比氯原子多一个电子。C.氯气有毒,氯离子也有毒。 D.氯气和氯离子都呈黄绿色。2.下列物质见光会分解的是(
20、V )A.HCl B.Ca(ClO)2 C.HClO D.NaCl3.用自来水养鱼,在将水注入鱼缸之前需把水在阳光下曝晒一段时间,目的是( C )A.增加水中含氧量 B.利用阳光中紫外线杀菌 C.使自来水中少量次氯酸分解 D.通过日照提高水的温度ABC4、如图所示,A处通入湿润的Cl2,关闭B阀时,C处的红布看不到明显现象,当打开B阀后,C处红布条逐渐褪色,则D中装的是( AB )A浓H2SO4 BNaOH溶液 CH2O D饱和NaCl溶液5、漂白粉在空气中易失效的原因是( C )A、CaCl2 易吸收空气中的水分 B. Ca(ClO)2见光易分解C. Ca(ClO)2与空气中的水分和二氧化碳
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