富集在海水中的元素──氯”教学设计.pdf
学习必备欢迎下载教学安排第一课时：氯气的物理性质，化学性质。氯气与金属、非金属的反应；和其他物质反应 .燃烧反应的条件和本质有什么新的认识第二课时：氯气与水、与碱的反应，氯气的用途1、液氯与氯水有什么区别？第三课时：氯气的检验方法，氯离子的检验方法,氯气的制备一、教学目标：（一）知识目标了解氯气的物理性质和用途掌握氯气的化学性质， 并从氯的原子结构特点和氯气跟金属非金属的反应了解氯气是一种化学性质非常活泼的非金属掌握氯水的性质及漂白作用。氯气与水、与碱的反应氯气的检验方法，氯离子的检验方法1. 通过引导学生观察、分析演示实验现象，培养学生观察和分析问题的能力。2. 培养学生设计实验的能力。提高规范操作能力（二）能力目标1、培养学生设计实验的能力，锻炼学生的实验技能2、培养学生分析和解决问题的思维能力，勇于创新的习惯，培养创新能力。强化科学探究的意识，逐步形成独立思考的能力。三）情感目标激发学生热爱生活、热爱科学的精神强的能力。，尊重科学的思想，了解化学对社会生活和生产的作用和影响。培养学生的环保意识和绿色化学的思想。二、教学重点：难点1、氯气的化学性质。强氧化性和还原性1、氯气与水和碱的反应运用科学的方法、准确的术语、规范的操作来解决实际问题氯气与碱的反应及氯离子（Cl）的检验三、教学准备学习必备欢迎下载教学学案；投影仪、多媒体课件试管架、试管、滴管/ 药勺、点滴板、烧杯、集满氯气的集气瓶、干燥布条；紫色石蕊试纸、硫氰化钾溶液、启普发生器、玻璃片、导气管、酒精灯、火柴等：多媒体技术与实验演示相结合、实验探究法。、药勺、集满氯气的集气瓶、干燥红花干燥布条；蓝色石蕊试纸、锌粒、碳酸氢钠固体、饱和氯水、氯化亚铁溶液、硝酸银溶液、稀硝酸、氯化钠溶液、自来水. 四、教学方式：采用“问题探究”的教学方法，即：创设问题情境提出问题提出假设实验验证解决问题提出新问题。变传统的“授受”教学模式为自主探究学习模式。在教学中，通过创设问题情境，让学生通过对问题的体验，对问题的探究，去体验和感受知识的发生和发展过程， 在整个的过程中内化与问题有关的知识，同时培养学生的思维能力和探索精神。实验探究法、启发法、引导法、比较法、讨论法、讲解法、练习法阅读探索归纳总结应用1. 采用“问题探究”的教学方法，即：创设问题情境提出问题提出假设实验验证解决问题提出新问题2. 变传统的授受教学模式为自主探究学习模式。在教学中， 通过创设问题情境，让学生通过对问题的体验， 对问题的探究， 去体验和感受知识的发生和发展过程，在整个过程中内化与问题有关的知识，同时培养学生的思维能力和探索精神五、教学过程：【教学过程】( 导入 )1 、1915 年 4 月 22 日，人类历史上第一次化学战的资料2、京沪高速淮安段氯气泄露事件及图片( 过渡 ) 氯气为什么被用于化学战中？一旦发生氯气泄露有那些紧急处理措施？氯气对我们生活有没有益处的地方？就让我们一起来探究氯气的性质提问 氯元素在元素周期表中的位置？原子结构又是怎样的？生氯位于第三周期第A 族 17 号元素。学习必备欢迎下载师结构分析易得一个电子接下来我们一起来学习氯的单质这种让人闻之色变的物质。【过渡】首先我们来看看氯气的物理性质。【展示】展示一瓶氯气（并让学生闻氯气气味，注意闻气味的方法）。提出问题 对于有毒气体或未知气体应当如何闻其气味？【学生描述并总结】黄绿色、有刺激性气味、有毒气体。【板书】一、氯气的性质物理性质：黄绿色、有刺激性气味、有毒气体。氯气的物理性质。通常状况下，氯气呈黄绿色，有强烈刺激性气味，有毒。能溶于水，易液化，密度比空气大。（提问：如果你所在的二楼发生氯气泄漏，请问你是向楼上还是向楼下跑？如果你身边发生氯气泄漏，此时风向为东北风，请问你是向东北方向还是西南方向跑？）【过渡】我们知道元素的性质是由其结构决定的，大家能否根据氯的结构来推测氯气单质应该具有怎样的化学性质呢？【学生讨论并回答】氯元素最外层有7 个电子，容易得到1 个电子达到8 个电子的稳定结构，根据氧化还原反应的原理，氯气单质应该具有较强的氧化性。【学生讨论】你能否设计一些实验来证明氯气具有较强的氧化性呢？【学生回答】跟一些具有还原性的物质反应。【追问】你学过哪些物质是具有还原性的呢？【学生回答】金属单质、C和 H2。板书： 2 、氯气的化学性质（1 ）与金属反应老师： 氯气能与大多数金属化合，生成金属氯化物。如，钠、铁、铜等都能在氯气中燃烧。演示： 钠在氯气中燃烧。请写出钠、铁、铜在氯气中燃烧的化学方程式。投影： 学生所写方程式，并讲评。板书：2Na+Cl22NaCl 学习必备欢迎下载 2Fe+3Cl22FeCl3 Cu+Cl2CuCl2强调：一般地，氯气将金属氧化为最高价态。（体现了氯气的强氧化性）老师： 氯气也能与大多数非金属化合。小结 氯气能与大多数金属反应，生成金属氯化物。氯气具有强氧化性板书：（ 2 ）与非金属反应老师： 演示 “ 氢气在氯气中燃烧” ，引导学生观察现象。学生： 氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾。老师： 烟和雾是不同的。烟：由固体小颗粒形成的叫烟；由小液滴形成的叫雾。氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢极易溶于水，吸收空气中的水蒸气，形成了盐酸小液滴。板书：H2Cl22HCl 燃烧反应的条件和本质有什么新的认识？幻灯： 在初中是如何定义燃烧的？通过氢气在氯气中燃烧实验，你有什么新认识？学生： 可燃物跟空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应叫做燃烧。学生： 燃烧不一定要有氧气参加。老师： 燃烧的本质是氧化还原反应。广义燃烧不一定要有氧气参加，任何发光、发热的剧烈的化学反应，都可以叫做燃烧。氯气和其他物质反应如上节课我们已学过氯气的部分化学性质：氯气与金属反应 （比如 Cu与 Cl2反应生成CuCl2），跟非金属反应 （比如 H2跟 Cl2反应生成HCl，有两种情况， 氢氯混合气体光照爆炸，H2在 Cl2中安静燃烧），. 今天我们继续来探讨氯气与水和碱的反应。 引导学生提出问题 ： 同学们平常是否直接用自来水养过金鱼？你们认为能不能直接用自来水养金鱼？ 问题研究 ：为什么不能用自来水养金鱼？ 学生讨论回答 ：因为自来水一般都是用Cl2来消毒杀菌， Cl2通入水中，使自来水中存在Cl2，Cl2是有毒气体，不宜用来养金鱼。 资料 ：自来水厂一般是每升水中加入0.5 2mg Cl2。 提出问题 ：同学们回答得非常好，自来水一般是在每升水中通入0.5 2mg Cl2对水进行消毒杀菌，经过消毒杀菌以后的水就是自来水，自来水中是否像同学们所说还有 Cl2存在呢？请大家根据Cl2和 H2O两种物质的组成大胆进行猜测，Cl2通入水后，氯元素在水中以什么形式存在？ 教师引导学生猜想 ：自来水中的氯元素可能存在的形式有两种：Cl2、Cl，如果有 Cl存在，那一定有阳离子存在，根据Cl2和 H2O的组成，该种阳离子只能是H+。学习必备欢迎下载 讲述 ：Cl2通入水后形成溶液也叫氯水，也即是说，氯水与自来水的成分应该是相同的，氯水中到底有没有Cl2、Cl、 H+？请大家自己选择桌面上的试剂进行实验，实验过程要仔细观察实验现象，及时如实的记录实验现象，以完成实验报告 实验探究 ：氯水中到底有没有Cl2、Cl、 H+？可能 成分实 验 步 骤实 验 现 象原理结论Cl2ClH+ 学生活动 ：分组讨论、实验、交流、完成实验报告并发言。 提出问题 ：由加 KSCN 的 FeCl2溶液变红色确定Cl2的存在，由滴加用稀HNO3酸化的 AgNO3溶液出现白色沉淀确定有Cl存在，由加入 Zn粒或 NaHCO3固体出现气泡以及蓝色石蕊试纸变红都证明有H+的存在， 但蓝色石蕊试纸中间变白，又说明什么问题呢？ 教师引导学生回答 ： 说明氯水中含有一种物质能使红色褪去，化学上称这种性质为漂白性。 提出问题 ：什么物质具有漂白性呢？盐酸和水的性质我们已学过，没有漂白性，那么是Cl2具有漂白性还是Cl2与 H2O反应的产物具有漂白性？ 设计实验 ：证明是 Cl2具有漂白性还是Cl2与 H2O反应的产物具有漂白性。 演示实验 ：将干、湿两朵红花分别投入到干燥的氯气中。 学生观察回答 ： 干燥氯气中的红花不褪色, 湿的红花褪色。说明 Cl2不具有漂白性，具有漂白性的应该是Cl2与 H2O反应的产物。 设问 这种产物应该是什么呢？ 讲解 ：前面我们已经证明了Cl2与 H2O反应有 HCl 生成，根据Cl2与 H2O的组成，该物质只能是由 H、O、Cl 三种元素组成。科学实验证明此物质就是HClO。 板书 ：一、氯气与水的反应1、氯气与水反应的原理 Cl2 + H2O = HCl +HClO 学生思考 ：根据上述反应原理分析氯水中含有哪些成分？ 学生回答老师板书 ：2、氯水所含成分：Cl2、HCl（Cl、 H+）、 HClO、H2O学习必备欢迎下载 提出问题 氯水的性质应由氯水中的各微粒决定，根据氯水所含成分，氯水应具有哪些性质？ 学生回答老师板书 ：3、氯水的性质具有氧化性，能与还原性物质发生反应(Cl2、 HClO)具有沉淀Ag+的性质 (Cl )具有酸的通性(HCl 、 HClO)，能与酸碱指示剂、金属、金属氧化物、碱、盐反应。（其中HCl 是强酸， HClO是弱酸）具有漂白性（HClO） 过渡 ：从前面的实验我们都知道，自来水因为还残留有毒的Cl2，不宜用来养金鱼。但是我们平时养金鱼还是要用自来水来养，那么自来水要怎样处理才能用来养金鱼呢？根据资料，把自来水放在容器中用阳光晒或久置一段时间后, 就可用来养金鱼了。 设问 ：为什么用阳光晒或久置一段时间后的自来水就可用来养金鱼？ 讲解 ：，曝晒或久置一段时间后的自来水可用来养金鱼说明里面已经不再含，Cl2，为什么自来水曝晒或久置一段时间后可除去Cl2呢？实验证明，由于HClO具有不稳定性，曝晒后发生分解，促进了Cl2与 H2O的反应，最终达到除Cl2的目的。 板书 ： 不稳定性： 2HClO = 2HCl + O2 过渡 ：根据刚才的学习，新制氯水含有哪些成分？ 学生回答、老师板书 ：新制氯水： Cl2、HClO、HCl （H+、Cl）、H2O 过渡 ：新制氯水中含有HClO而 HClO又具有不稳定性，那么氯水久置后主要成分是什么？ 学生回答、老师板书 ： 久置氯水： HCl （H+、Cl）、 H2O提出疑问 石蕊试液为什么先变红后褪色呢？学生猜想 （1）溶液中有盐酸，是不是盐酸使石蕊褪色呢？（2）Cl2中氯是 0 价，而 HCl 中氯是 -1 价，则氯气与水反应后还会有氯元素显正价的物质生成。氯气有强氧化性，使石蕊褪色的物质是不是氯气？（3）氯水光照产生氧气，而氯水中Cl2、H2O、H+、Cl都不可能在光照的条件下产生氧气，说明氯气与水反应的产物中应该有一种含氧元素，光照能产生氧气的物质。实验验证 学习必备欢迎下载（1）一张干燥和一张湿润的红纸分别投入两瓶干燥氯气中。（2）取一张红纸，湿润一半投入一瓶干燥氯气中。实验现象 干燥的纸条没有褪色，湿润的纸条褪色了。得出结论 使石蕊褪色的物质不是氯气而是含氧元素、光照能产生氧气的次氯酸（HClO ）。 学生回答、老师板书 ：二氯气与碱的反应Cl2 + H2O = HClO + HCl NaOH + HClO = NaClO + H2O +) NaOH + HCl = NaCl + H2O _Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O 讲解 ：Cl2通入 NaOH溶液中，先跟H2O发生反应生成HCl 和 HClO ，生成的HCl 和 HClO与NaOH 发生中和反应，HCl 和 HClO被消耗以后，促进了Cl2与 H2O的反应，直到Cl2被消耗完为止，这时溶液中只有NaClO和 NaCl。怎样来证明Cl2可以跟 NaOH 发生反应呢？ 实验探究 ： 设计实验方案证明Cl2能与 NaOH 溶液发生反应。 学生活动 ：分组讨论，设计实验方案并发言。 总结板书 ： 向装有氯气的集气瓶中加入5mLNaOH 溶液。向饱和氯水中加NaOH 固体将少量的氯气先通入NaOH 溶液再通入品红溶液 讲解 ： Cl2和 NaOH溶液反应的产物NaClO也具有消毒杀菌和漂白作用，利用这个反应就可制得漂白液。 除了漂白液， 我们常用来消毒杀菌的还有一种固体漂白剂漂白粉。例如： 资料 ：禽流感消毒：可用漂白粉溶液喷洒于动物圈舍、笼架、饲槽及车辆等进行消毒。非典型肺炎污染对象的消毒方法：物品、家具可用漂白粉配成溶液进行浸泡、喷洒或擦洗。洪涝灾害饮水问题：可用漂白粉或漂粉精对水进行消毒。学习必备欢迎下载 引导学生阅读 ：既然漂白粉用途这么广泛，我们应该怎样来制漂白粉呢？请同学们阅读课本第 73 页的有关内容回答下列问题：工业上如何制取漂白粉? 漂白粉的有效成分是什么？漂白粉为什么可以漂白有色物质? 使用漂白粉或漂粉精时要注意哪些问题？ 板书并讲解 ：2Cl2 + Ca(OH) 2= CaCl2+ Ca(ClO) 2 + 2 H2O Ca(ClO) 2 + CO 2 + H2O = CaCO3 + 2HClO 小结 ：这节课我们主要探究了氯气与水和碱的反应，根据这节课的学习，请大家归纳一下， Cl2具有哪些化学性质？抓气是中学常见的气体之一氯气的检验也是常考的实验知识。现在就自己在教学中总结的几种常用的检验氯气的方法总结如下.以供同行参考。 一、观察法 aZ 是黄绿色有刺激性气味的气体 .所以可以通过观察气体颜色、闻气体气味的方法可初步检验C12 。注意 :闻气体的正确方法。二、试纸法1.湿润的淀粉KI 试纸 C12 能使湿润的淀粉Kl 试纸变蓝，故常用此法检验氯气。反应为: C12+ZKI=ZKCI+l，(12 遇淀粉变蓝 ) 2.湿润的蓝色石蕊试纸CL: 能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色。原因CjZ+ 氏 0 二 Hcl+ 日 CIO 反应生成的HCI 有酸性使蓝色石蕊试纸变红，生成的日CIO 有漂白性使试纸褪色。三、试液法1.FeC12 溶液将气体通入 eC!2 溶液使溶液由淡绿色变为黄色。在此过程中eZ+被氧化变为Fe3+. 故颜色变黄。反氯离子检验要先加加AgNO4 、再加 HNO3 不过如果溶液里面含有硫酸根离子生成的 AgSO4 会和 HNO3 反应吗？ （我认为不会， 因为并未生成沉淀气体弱电解质，而且生成物有沉淀.）可以再顺便给我讲一下复分解反应中反应物的要求吗？（只要反应物就行）CL-： 加入 Ag+产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。1. 原理实验室制 Cl2 有两种常用方法：2KMnO4+16HCl( 浓 )2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 KMnO4 强氧化剂，可不加热。MnO2+4HCl( 浓 )MnCl2+Cl2+2H2O2实验步骤：a 按图将装置接好，检查气密性。 b 加 KMnO4晶体从分液漏斗注入浓盐酸。c 反应较慢时， 可缓缓加热。d 向上排空气法收集Cl2 密度（71） 空气（29）且溶于水。e 尾气用 NaOH 液吸收（ Cl2 有毒）。3注意事项：A收集方法：向上排空气法收集Cl2 的导管口插进集气瓶底。排饱和食盐水法收集Cl2 。 Cl2 在饱和食盐水中溶解度很小。B烧瓶加热时，应用石棉网并固定在铁架台上。学习必备欢迎下载C浓盐酸放在分液漏斗中，漏斗加盖玻璃塞。D不能用启普发生器制Cl2 。启普发生器：固体（块状）+液体不需加热，制取气体。氯气的工业制法：电解饱和食盐水，2NaCl+H2O 2NaOH+Cl2 （+） + H2（ - ）4实验装置图：
