氯氣

●教學(xué)目標

1.使學(xué)生掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)及在實驗室中制取氯氣的基本原理和方法。

2.使學(xué)生掌握氯離子的檢驗方法。

3.使學(xué)生了解氯氣的物理性質(zhì)和用途。

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

5.培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的能力。

●教學(xué)重點

1.氯氣的化學(xué)性質(zhì)及實驗室制法。

2.氯離子的性質(zhì)。

●教學(xué)難點

氯氣的化學(xué)性質(zhì)。

●課時安排

第一課時：氯氣的實驗室制法及氯氣的化學(xué)性質(zhì)(與水、堿的反應(yīng))。

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

教學(xué)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(xué)過程

★第一課時

［引言］前面我們學(xué)習(xí)了堿金屬元素的有關(guān)知識，知道堿金屬是幾種在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)上都具有一定相似性的金屬元素，本章，我們來學(xué)習(xí)幾種在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)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(zhì)中，最主要的是18世紀70年代的瑞典化學(xué)家舍勒首先發(fā)現(xiàn)并制得的氯氣。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)氯氣的實驗室制法和它的一些化學(xué)性質(zhì)。

［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(yīng)。

實驗室制氯氣的反應(yīng)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(shè)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(dǎo)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(yīng)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(shè)計。

［學(xué)生討論、分析，老師總結(jié)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(yīng)原理。制得的氯氣中可能混有氯化氫氣體和水蒸氣，有關(guān)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(shè)計方案來制取兩瓶氯氣。

［教師連接好制取氯氣的裝置，請學(xué)生上臺收集兩瓶氯氣，引導(dǎo)學(xué)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(zhì)呢?下面，我們就通過實驗來認識氯氣的化學(xué)性質(zhì)。

［板書］二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)

［演示實驗4—4，Cl₂使?jié)駶櫟挠猩�布條褪色］

［設(shè)問］干布條不褪色，濕布條褪色，說明了什么?

［結(jié)論］說明Cl₂和水反應(yīng)生成了具有漂白作用的新物質(zhì)。

［板書］1.氯氣與水的反應(yīng)

［講解］氯氣可與水反應(yīng)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(shè)問］次氯酸有哪些重要的性質(zhì)和用途呢?請大家閱讀課本中的有關(guān)內(nèi)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(shè)問］Cl₂溶于水是否全部和水反應(yīng)?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(yīng)。

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(yīng)的。?

［板書］2.氯氣與堿的反應(yīng)

［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(yīng)，生成可溶于水的NaCl和NaClO。

［板書］Cl₂＋2NaOH====NaCl＋NaClO＋H₂O

［引導(dǎo)學(xué)生從Cl₂與H₂O的反應(yīng)來理解該反應(yīng)］

［教師］請大家根據(jù)上式，寫出Cl₂與Ca(OH)₂溶液的反應(yīng)。

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

［講解］上述反應(yīng)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(zhuǎn)換成次氯酸鹽?漂白粉漂白的原理是什么?

［引導(dǎo)學(xué)生看書，得出結(jié)論］

［板書］Ca(ClO)₂＋CO₂＋H₂O====CaCO₃↓＋2HClO

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

［板書］Ca（ClO）₂＋2HCl=====CaCl₂＋2HClO

［學(xué)生回答］

［小結(jié)］氯氣的實驗室制法，氯氣與水和堿的反應(yīng)。

［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(shè)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(xué)性質(zhì)

1.氯氣與水的反應(yīng)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(yīng)

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(xué)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(xué)生設(shè)計實驗的能力；二是講Cl₂與水和堿的反應(yīng)時，可一氣呵成；三是對下節(jié)課Cl₂的物理性質(zhì)的學(xué)習(xí)打下了很好的基礎(chǔ)；更重要的是在培養(yǎng)學(xué)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(guān)實驗設(shè)計的專題，效果會更理想。

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