对外公开课教案氯气
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课题:氯气
时间:09年10月15日地点:办公楼四楼
班级:高三理(补)
授课人:支立柱
承办单位:龙亢农场中学
《氯气》
[教学目标]
认知目标:了解氯气的物理性质,掌握氯气的化学性质
技能目标:培养学生观察能力、思维能力和运用化学知识解决实际问题的能力情感目标:通过理论联系实际,增强学生学习化学知识的兴趣
[重点难点]:氯气的化学性质
[教学方法]实验探究、启发引导、研讨总结、讲解等
教学过程
[投影]新闻图片
[引入]同学们一看这个图片,一定以为这是在金秋时节,其实不然。
20XX年3月29日晚,京沪高速公路淮安段发生一起交通事故,一辆载有约35吨液氯的槽罐车与一货车相撞,导致槽罐车液氯大面积泄漏。
公路附近的村民先是听到猛烈撞击声,旋即被刺鼻气味呛得喘不过气来,事故造成周边村镇28人中毒死亡。
事故现场附近种植的本应是翠绿的油菜、小麦等大片农作物,一夜之间被这种刺鼻黄色气体熏染成了秋天才有的金黄色。
今天,我们就复习氯气。
[学生活动] 写出F、Cl的原子结构示意图
[投影]
[讨论,讲解] 从这几种元素的原子结构示意图,我们可以看到:它们的最外层电子数均为7,具有相似的结构,因而具有相似的化学性质,成为一族,称为卤族元素,简称卤素。
“卤”在希腊文中是“成盐”的意思。
下面我们就来复习氯的单质——氯气
[板书]氯气
一、氯气的物理性质
[投影] 历史资料
瑞典著名化学家舍勒1773年开始致力于研究当时叫软锰矿的物质,软锰矿就是MnO2,舍勒在研究过程中惊奇发现当把MnO2和浓盐酸混合加热时,很快就产生一种黄绿色的气体,舍勒简直高兴到了极点,因为当时人们很少看到过有色气体。
但很快兴奋变成了厌恶,这种气体几乎使舍勒窒息,肺部极为难受。
舍勒发现把鲜艳的花或叶子放到其中,美丽的色泽很快褪去,将蚱蜢放进去蹦达几下就
死去了,他将这种元素命名为Chlorine,我国早年的译文将其译为“绿气”,后改为氯气。
[展示]出示一瓶氯气,瓶后衬一张白纸。
(1)请学生观察并描述其颜色和状态。
(2)请一名学生上来闻氯气的气味,并强调闻味的方法。
(轻,扇,飘,并演示给学生看)
(3)往集气瓶中加入适量的水,振荡
(4)请一位同学总结氯气的物理性质。
[板书]
1、氯气为黄绿色、有刺激性气味的有毒气体
2、常温下能溶于水(1:2)
3、易液化(常压-34.6℃变为液体)
[过渡]物质的结构决定性质,大家回忆氯元素的原子结构示意图
[分组讨论]
(1)氯原子的原子结构有什么特点?是否稳定?在反应中易发生怎样的变化?
(2)这一结构特点决定了氯气怎样的化学性质
(3)氯元素在自然界以何种形式存在
[总结] 氯原子的最外层有7个电子,在反应中很容易得到1个电子或与相应原子共用电子对,因此,氯气的化学性质非常活泼,具有较强的氧化性,可与还原性物质,比如金属、氢气等反应,在自然界以化合态形式存在。
[板书]二、氯气的化学性质
[设问] 初中我们就学过Cl2与Na的反应,请同学写出该反应的化学方程式。
[Flash动画演示] 钠在氯气中燃烧,发出黄色火焰,产生白烟。
[板书]1、氯气与金属反应
2Na + Cl2 == 2NaCl(白烟)
[讲述]我们知道,钠是一种很活泼的金属。
对于性质不活泼的金属,比如铜,也能与氯气反应,红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,冒出大量棕色的烟,向集气瓶中注水后,浓烟消失,得到蓝绿色溶液。
[板书] Cu + Cl2 == CuCl2 (棕色烟)
[思考] 铁在氯气中能燃烧吗?生成氯化亚铁还是氯化铁?
[投影]2Fe+3Cl2==2FeCl3
[讲解] 氯气具有强氧化性,能把变价金属氧化为高价。
但在通常情况下,干燥的氯气不能与铁起反应,因此,可用钢瓶储运液氯。
[过渡]氯气不仅能与金属反应,而且还能与还原性弱的非金属反应,例如,氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成。
[Flash动画演示]H2和Cl2混合气体见光爆炸
[板书] 2、与非金属的反应
H2+Cl2== 2HCl(燃烧或爆炸)
[设疑]
1、为什么不同条件会产生不同的现象?
2、为什么有白雾?
3、为什么会放热?
[讲述]在一定条件下,Cl2还可以和P,S,C等非金属直接反应,其中,P在Cl2中的燃烧,有白色烟雾生成(固体小颗粒为烟,液体小液滴为雾)
[板书]
2P + 3Cl2 == 2PCl3 (白色雾)
2P + 5Cl2 == 2PCl5 (白色烟)
[过渡]下面我们一起来探究氯气的另一重要的化学性质。
[展示]呈黄绿色的浓氯水
[设疑]氯气是可以溶解于水中的,那么氯气有没有跟水起反应呢?请设计一个实验,证明氯气确实与水发生了化学反应。
(可适当提供些思路,如:溶液的性质变化,溶液中的粒子变化。
)
[播放实验视频]
①测氯水的PH。
②向氯水中加入AgNO3溶液,观察是否有沉淀产生(检验Cl-)
③向反应后的溶液加入CaCO3,观察变化。
[分析归纳]
①试纸先变红、后褪色。
分析:变红—溶液呈酸性;褪色—有漂白性物质。
说
明氯气与水有反应发生
②在加AgNO3溶液的试管和加CaCO3粉末的试管中分别观察到了白色沉淀和无色气泡。
说明氯水中有Cl-和酸
[设疑]实验证明氯水中有漂白性的物质,是氯气呢?还是新的物质。
请同学们再设计一个实验来证明。
[学生回答]把一块红纸分成两片,一片直接投入刚刚制得的氯气中,一片用水润湿后再投入氯气中。
[总结]氯气与水反应生成了具有漂白性的新物质。
经实验证明该物质是HClO。
[板书] 3、与水的反应
Cl2+H2O== HCl+HClO (具漂白性)
[讲述]次氯酸为什么有漂白性呢?HClO中氯元素显+1价,所以具有强氧化性,其强氧化性可以将有色的有机物质氧化为无色物质,表现出漂白性。
还可以利用它的强氧化性进行杀菌消毒
[观察]新制的氯水与久置的氯水颜色有何不同?
[回答]久置氯水颜色变浅。
[深入]HClO很不稳定,实验证明氯水见光后可以产生气体—氧气。
由于次氯酸的见光分解,消耗了HClO,使得氯气与水的反应趋于完全。
所以氯水的颜色会慢慢变浅
[板书]2HClO==2HCl+O2↑
[设疑]把一装满Cl2的试管倒立在滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中,请同学描述现象并解释原因。
[学生回答]
现象:黄绿色气体消失、粉红色逐渐褪去;液体沿试管内壁上升到一定高度。
原因:由于Cl2与NaOH反应,从而使NaOH和Cl2减少,所以粉红色褪去,黄绿色气体消失,试管内气体压强减小,外界大气压大于内部大气压,将液体压入试管内。
[板书]4、氯气跟碱的作用
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
[过渡]氯气与另一个碱―氢氧化钙的反应,就是工业上制漂白粉的原理。
[板书]漂白粉的有效成分:Ca(ClO)2
漂白粉的漂白原理:
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
[设问]上述反应说明了H2CO3与HClO的酸性强弱顺序如何?(HClO的酸性比碳酸还弱)
[讲述]次氯酸盐比次氯酸稳定,且在一定条件下可转化为次氯酸,故次氯酸盐也可用来漂白、杀菌。
[智力检测] 若用钢瓶装的氯气泄漏了,如何急救?
(学生:激烈讨论,各抒己见)
[教师总结]
1、应向上风向地区转移,并用湿毛巾护住口鼻;
2、用高压水龙头喷雾状水,以稀释溶解空气中散发的氯气。
3、可用石灰水喷洒中心地带空气,以中和吸收空气中的氯气。
[课堂小结]本节课我们了解了氯气的物理性质,重点学习了氯气的化学性质,知道氯气是一种化学性质非常活泼的气体,一定条件下,能与金属、非金属、水、碱等反应,具有极强的氧化性。
[例题]
1、氯水中含有多种成分。
将紫色石蕊试液滴入石蕊中,溶液显红色,起作用的
成分是_____________;过一会儿,溶液的颜色逐渐褪去,起作用的成分是_____________。
往氯水中滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,起作用的成分是_____________。
氯水能使淀粉碘化钾试纸变蓝,起作用的主要成分是_____________。
2、某课外活动小组研究金属钾的性质。
他们首先通过分析钾与钠的原子结构式
意图及查阅有关资料,知道钾与钠属于同一类物质,在性质上有许多相似之处。
但在金属活动顺序表中,钾排在钠的前面,钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾(KO2)。
完成下列问题:
(1)钾的原子核外有19个电子,画出钾的原子结构式意图_____________。
(2)预测钾的化学性质,完成下列反应的化学方程式,并进行实验验证
①钾在氯气中燃烧_______________________________________。
②点燃钾剧烈燃烧_______________________________________。
③将小块钾投入冷水中_______________________________________。
(3)推测钾在自然界中的存在方式是_____________(填“游离态”或“化合态”)。
(4)该小组研究钾的性质时用到了哪些主要方法:_____________________。
他们是按照怎样的程序来研究金属钾的性质的:。
[练习]
下面是某同学研究氯水漂白性的一个探究性实验的片段
活动记录
[观察]氯气的颜色:黄绿色;氯水的颜色:呈黄绿色。
[结论]氯水中含有氯气分子
[实验操作]两根玻璃棒分别蘸取盐酸和氯水,各滴在两片蓝色石蕊试纸上
[实验现象]滴有盐酸的试纸变红;滴有氯水的试纸中间变白,外圈变红。
[分析与结论]氯水呈黄绿色,说明氯水中溶有游离的氯气分子。
滴有氯水的蓝色石蕊试纸外圈变红,说明氯水中有能使试纸变红的酸生成;中间变白,说明氯水中有能够使有色物质褪色的物质生成。
[问题与思考]氯气溶于水发生如下反应:Cl2 + H2O = HCl +HClO,溶液中的水和盐酸都没有漂白作用,能够使有色物质褪色的物质是氯水中的氯气分子还是次氯酸呢?还是二者都有漂白作用?
请你参照某同学已完成的部分试验活动记录,自己设计一个实验,证明到底是哪种物质有漂白作用。
[实验目的]:
[实验操作]:
[实验现象]:
[分析与结论]:
[过程中用到的研究方法]
[作业]
通过比较今天复习过的Cl2所有的反应,总结出氯元素的化合价变化规律。
板书设计
氯气
一、氯气的物理性质
1、氯气为黄绿色、有刺激性气味的有毒气体
2、常温下能溶于水(1:2)
3、易液化(常压-34.6℃变为液体)
二、氯气的化学性质
1、氯气与金属反应
2Na + Cl2 == 2NaCl(白烟)
Cu + Cl2 == CuCl2 (棕色烟)
2、与非金属的反应
H2+Cl2== 2HCl(燃烧或爆炸)
2P + 3Cl2 == 2PCl3 (白色雾)
2P + 5Cl2 == 2PCl5 (白色烟)
3、与水的反应
Cl2+H2O==HCl+HClO (具漂白性)
2HClO==2HCl+O2↑
4、氯气跟碱的作用
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
漂白粉的有效成分:Ca(ClO)2
漂白粉的漂白原理:
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
课后总结
在教学过程中通过问题讨论、启发诱导等方式,使整个教学过程充满启发性、思考性。
突出学生的实验探究过程,让学生自己去设计实验验证,这样既巩固了知识,又激发了学生的探究兴趣,取得了完全不同的效果。
当然,也存在一些不足之处,例如有些学生探究实验时盲目无序,实验时畏畏缩缩,速度太慢,影响了教学的进度。
因此课前还要充分研究教学中可能出现的情况,做到心中有数,有备无患。