j.Co M 第一節(jié) 氯氣（第一課時）
●目標
1.使學生掌握氯氣的化學性質及在實驗室中制取氯氣的基本原理和方法。
2.使學生掌握氯離子的檢驗方法。
3.使學生了解氯氣的物理性質和用途。
4.通過引導學生觀察、分析演示實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學生觀察和分析問題的能力。
5.培養(yǎng)學生設計實驗的能力。
●重點
1.氯氣的化學性質及實驗室制法。
2.氯離子的性質。
●教學難點
氯氣的化學性質。
●教學方法
實驗探索、啟發(fā)、引導、比較、講解等。
●課時安排
第一課時：氯氣的實驗室制法及氯氣的化學性質(與水、堿的反應)。
第二課時：氯氣的物理性質、化學性質(與金屬、非金屬單質的反應，氯離子的檢驗)。
●教具準備
第一課時：電腦、投影儀、氯氣制取裝置一套（含凈化裝置和試劑）、集氣瓶、玻璃片、大燒杯、NaOH溶液、水、紅紙、兩瓶氯氣。
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。
●教學過程
★第一課時
［引言］前面我們學習了堿金屬元素的有關知識，知道堿金屬是幾種在原子結構和元素性質上都具有一定相似性的金屬元素，本章，我們來學習幾種在原子結構和元素性質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］在鹵素形成的單質中，最主要的是18世紀70年代的瑞典化學家舍勒首先發(fā)現(xiàn)并制得的氯氣。本節(jié)課我們就來學習氯氣的實驗室制法和它的一些化學性質。
［板書］第一節(jié) 氯 氣（第一課時）
一、氯氣的實驗室制法
［問］根據(jù)我們以前學過的制取氣體的實驗問答，一套完整的制取氣體裝置應包括哪幾個環(huán)節(jié)？
［生］包括氣體發(fā)生、氣體凈化、氣體收集、尾氣吸收四個環(huán)節(jié)。
［師］回答得很好！現(xiàn)在，就請大學以以上四個環(huán)節(jié)為依據(jù)，結合有關信息，來設計實驗室制取氯氣的裝置。
［投影］已知氯氣是一種有毒的、密度比空氣大的黃綠色氣體。能溶于水（常溫下，1體積的水約能溶解兩體積的Cl2），并能與NaOH溶液發(fā)生反應。
實驗室制氯氣的反應方程式如下：
MnO2＋4HCl(濃)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
可供選擇的試劑：濃鹽酸、二氧化錳、水、NaOH溶液、濃H2SO4、飽和食鹽水。
儀器：燒瓶、帶分液漏斗及導管的雙孔橡皮塞、橡皮管、洗氣瓶（兩個）、集氣瓶、燒杯、石棉網、鐵架臺(帶鐵夾)、酒精燈
［學生思考，教師板書］
1.實驗原理：MnO2＋4HCl(濃)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
2.Cl2中可能含有的雜質；
3.除雜試劑；
4.收集方法：
5.尾氣吸收試劑；
［師］請大家根據(jù)剛才的思考結果回答，Cl2中可能含有的雜質是什么？并說出推斷的依據(jù)。
［生］可能有HCl氣體和水蒸氣。因反應物中的濃鹽酸有揮發(fā)性，故可能有HCl；反應體系中有水，且反應在加熱的條件下進行，故可能有水蒸氣。
［板書］HCl、H2O(g)
［問］水蒸氣應該選什么試劑除去？
［生］濃H2SO4
［講解］對于Cl2中含有的HCl氣體，我們常用排飽和食鹽水的方法除去。這是因為HCl氣體極易溶于水，而Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小之故。
［板書］飽和食鹽水、濃H2SO4
［問］實驗室收集Cl2應用什么方法？
［生］向上排空氣法！
［板書］向上排空氣法
［問］那么，用什么試劑來吸收有毒的尾氣呢？
［生］用NaOH溶液
［板書］NaOH液
［把信息中提供儀器在“電腦實驗室”中呈現(xiàn)］
［師］好，現(xiàn)在就請一位同學把以上儀器進行有效連結！
［一學生用鼠標在“電腦實驗室”中進行模擬安裝，另兩名學生在實驗臺上進行實際安裝，最終結果如下圖所示］

［師］下面，我們就按以上設計裝置來制取一瓶純凈干燥的氯氣。
［請兩位同學上臺來收集］
［過渡］我們剛剛制得的氯氣能和哪些物質發(fā)生化學反應呢?下面，我們就通過實驗來認識氯氣的化學性質。
［板書］二、氯氣的化學性質
［師］請大家仔細觀察下面的實驗：
［演示實驗：把一塊紅紙分成兩片，一片直接投入剛剛制得的氯氣中，一片用水潤濕后再投入］
［師］敘述你們所看到的現(xiàn)象。
［生］干燥的紅紙條不褪色，濕潤的紅紙褪色。
［師］以上現(xiàn)象可說明氯氣與水反應生成了能使紅紙褪色即具有漂白性的新物質。
［板書］1.氯氣與水的反應
［設問］那么，氯氣與水反應生成的新物質是什么呢？
［講解］實驗證明，氯氣與水反應生成了鹽酸和次氯酸。
［板書］Cl2＋H2O====HCl＋HClO
［設問］起漂白作用的到底是鹽酸還是次氯酸呢？
［補充實驗］把鹽酸滴在干燥的紅紙片上，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，則具有漂白作用的一定是次氯酸。
［設問］次氯酸有哪些重要的性質和用途呢?請大家閱讀課本中的有關內容，找出答案。
［學生活動］
［板書］（1）HClO的性質
［師］請大家敘述次氯酸有哪些性質？
［學生回答、教師板書］
HClO不穩(wěn)定，容易分解放出氧氣。
2HClO====2HCl＋O2↑
有強氧化性，可用來漂白、殺菌、消毒。
［講解］次氯酸在光照的條件下，分解加速，它屬于弱酸，在水溶液中僅部分電離：
［板書］HClO H++ClO－
［設問］Cl2溶于水是否全部和水反應?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。
常溫下，1體積的水約溶解2體積的氯氣。
［問］在新制的氯水中，含有哪些粒子。
［學生思考并回答，教師板書］
（2）新制氯水中所含粒子：
H2O、HClO、Cl2、H+、Cl－、ClO－、OH－
［問］氯水為何要現(xiàn)用現(xiàn)制，并保存在棕色的細口瓶中？
［生］因氯水中的次氯酸不穩(wěn)定，易分解，而光照時分解加速，從而使次氯酸分子的數(shù)目大為減少，故氯水要現(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是可與堿反應的。
［板書］2.氯氣與堿的反應
［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，生成可溶于水的NaCl和NaClO。
［板書］Cl2＋2NaOH====NaCl＋NaClO＋H2O
［引導學生從Cl2與H2O的反應來理解該反應］
［教師］請大家根據(jù)上式，寫出Cl2與Ca(OH)2溶液的反應。
［板書］2Cl2＋2Ca(OH)2====CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
［講解］上述反應就是工業(yè)上生產漂粉精的原理，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，而要轉換成次氯酸鹽?漂 *** 漂白的原理是什么?請大家看書后回答。
［學生看書，并回答］
［生］因為次氯酸不穩(wěn)定，而次氯酸鹽較穩(wěn)定，故不用次氯酸直接漂白，而是把它轉化為較穩(wěn)定的次氯酸鹽，次氯酸鹽可和空氣中的二氧化碳和水蒸氣反應，生成次氯酸而漂白。
［師］回答得很正確。漂 *** 中的有效成分次氯酸鈣的漂白原理，可用方程式表示如下：
［板書］Ca(ClO)2＋CO2＋H2O====CaCO3↓＋2HClO
［設問］上述反應說明了H2CO3與HClO的酸性強弱順序如何?Ca(ClO)2能與HCl反應嗎?漂 *** 應怎樣保存才能不很快失效?
［生］根據(jù)強酸制弱酸的原理，說明碳酸酸性強于次氯酸，因鹽酸是強酸，故也能與次氯酸鈣反應；因漂 *** 在潮濕的空氣中，易吸收空氣中的二氧化碳而釋放出次氯酸，次氯酸不穩(wěn)定，容易分解而使漂 *** 失效，故漂 *** 應密閉保存，并置于陰涼、干燥處。
［師］請同學們寫出鹽酸與次氯酸鈣反應的方程式。
［請一位同學上黑板來寫］
［學生板書］Ca(ClO)2＋2HCl====CaCl2＋2HClO
［小結］本節(jié)課我們主要學習了氯氣的實驗室制法和氯氣與水、堿的反應。
［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.用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗Cl2時，為何試紙的顏色先變紅，后變白?
［答案］1.因Ca(OH)2在水中的溶解度很小，所得溶液極稀，不能保證尾氣被充分吸收。
2.Cl2與H2O發(fā)生反應，有鹽酸和HClO生成，變紅是因為生成酸的酸性，變白是緣于HClO的漂白性。
［布置作業(yè)］習題：一、2. 二、3. 5. 七、1.
［參考練習］
1.在空氣中能穩(wěn)定存在的物質是（ ）
A.石灰水 B.氯水 C.次氯酸鈉 D.食鹽水
解析：能與空氣中CO2、O2、H2O反應和見光易分解的物質在空氣中均不能穩(wěn)定存在。石灰水中的Ca(OH)2能與空氣中的CO2反應生成CaCO3；氯水中的HClO易分解；次氯酸鈉在空氣中發(fā)生反應：CO2+H2O+2NaClO====Na2CO3+2HClO而變質。
答案：D
2.下列關于氯水的敘述正確的是（ ）
A.新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子
B.新制的氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后變白
C.光照氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2
D.氯水放置數(shù)天后，pH會變小。
解析：新制的氯水中含有H2O、Cl2、HClO、H+、Cl－、ClO－等粒子，光照氯水發(fā)生反應2HClO=====2HCl+O2↑，故A、C項敘述錯誤；氯水中的H+可使石蕊變紅，HClO具有漂白性可使石蕊褪色，前者反應速率較快，后者反應速率較慢，故先變紅后褪色；氯水久置，因弱酸(HClO)分解成強酸（鹽酸）使溶液酸性增強、pH減小。
答案：BD
3.比較次氯酸的漂白作用與活性炭的褪色作用在本質上的區(qū)別。
答案：次氯酸具有強氧化性，能將有色物質氧化而使其褪色，是化學變化，漂白后的物質一般不恢復到原色；而活性炭的褪色作用是它的吸附作用引起，因吸附了有色物質而褪色，是物理變化過程。
●板書設計
第四章 鹵 素
第一節(jié) 氯 氣（第一課時）
一、氯氣的實驗室制法
1.實驗原理：MnO2＋4HCl(濃)===== MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2.Cl2中可能含有的雜質：HCl、H2O(g）
3.除雜試劑：飽和食鹽水、濃H2SO4
4.收集方法：向上排空氣法。
5.尾氣吸收試劑：NaOH溶液
二、氯氣的化學性質
1.氯氣與水的反應：Cl2＋H2O====HCl＋HClO
（1）HClO的性質
HClO不穩(wěn)定，容易分解放出氧氣。
2HClO====2HCl＋O2↑
有強氧化性，可用來漂白、殺菌、消毒。
HClO H＋＋ClO－
（2）新制氯水中所含粒子
H2O、HClO、Cl2、H+、Cl－、ClO－、OH－
2.氯氣與堿的反應
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
●教學說明

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