教学案学年高一化学同步精品课堂教学案必修1专题421 氯气.docx

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教学案学年高一化学同步精品课堂教学案必修1专题421氯气

【教学目标】

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。

情感态度与价值观：

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意识并形成勇于创新的品质，培养创新能力。

【教学重点】氯气的化学性质

【教学难点】氯气的强氧化性。

【课时安排】

【教学过程】

〖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5亿

亿吨，还含有大量非常稀有的元素，如金达500万吨，铀达42亿吨，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20多亿吨、食盐5000

万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨，总产值达6亿多美元。

〖板书〗第二节富集在海水中的元素—氯

〖设问〗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〗

〖讲解〗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。

〖设问〗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

〖讲解〗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1：

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2：

科学研究需要以大量事实为依据，只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3：

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+4HCl

MnCl2+Cl2↑+2H2O

〖过渡〗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2－3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。

〖设问〗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？

〖过渡〗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：

〖讲解〗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”

〖投影〗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”

〖讲解〗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。

〖设问〗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。

〖设问〗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：

2Na＋Cl2

2NaCl（产生大量白烟）

〖讲解〗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。

〖讲解〗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〗Cu＋Cl2

CuCl2

〖思考〗氯气与铁反应生成二价铁还是三价铁？

〖板书〗2Fe＋3Cl2

2FeCl3

〖投影〗实验现象：

剧烈燃烧，生成棕色的烟

〖讲解〗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。

〖投影〗Fe+2HCl==FeCl2+H2↑，且氧化性HCl>Cl2

〖讲解〗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。

〖例题〗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：

1．跟铝反应：

.

2．跟镁反应：

2Al+3Cl2

2AlCl3Mg+Cl2

MgCl2

〖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

H2＋Cl2

2HClH2＋Cl2

2HCl

〖讲解〗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。

〖投影〗①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。

②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。

〖例题〗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）里燃烧生成PCl32.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？

〖讲解〗自来水厂用氯气消毒，刺激性的气味是余氯的气味。

〖讲解〗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：

Cl2＋H2O=HClO＋HCl（HClO：

次氯酸）

〖讲解〗次氯酸的重要性质：

次氯酸是一种弱酸，次氯酸是一个不稳定酸。

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〗２HClO

２HCl＋O2↑

〖讲解〗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：

①弱酸性：

H2CO3>HClO

②不稳定性，见光受热均易分解

③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?

〖讲解〗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，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

〖讲解〗因为HClO见光易分解，故氯水要放在棕色试剂瓶里。

〖讲解〗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。

〖设问〗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：

Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O

2Cl2＋2Ca（OH）2=Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O

〖总结〗氯气与碱反应的规律：

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）。

〖讲解〗次氯酸钠（NaClO）和次氯酸钙〖Ｃa（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）2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO

〖讲解〗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

〖设问〗存放漂粉精时应注意哪些问题?

〖讲解〗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）2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO

2HClO

2HCl+O2↑

〖讲解〗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）

〖讲解〗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〗①杀菌消毒

②制漂白粉（液）

③作制高纯硅、锗和钛的中间物质

④合成塑料、橡胶、农药、药品等

〖总结〗

Cl2

〖课堂练习〗

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（C）

A．HClB．Ca（ClO）2C．HClOD．NaCl

3．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。

4．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H2SO4B．NaOH溶液

C．H2OD．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作用，生成HClO

D．Ca（ClO）2易被空气中的氧气氧化

【板书设计】

第二节富集在海水中的元素—氯

氯气的实验室制法：

MnO2+4HCl

MnCl2+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：

2Na＋Cl2

2NaCl（产生大量白烟）

Cu＋Cl2

CuCl22Fe＋3Cl2

2FeCl3

（2）与某些非金属反应

H2＋Cl2

2HClH2＋Cl2

2HCl

2P+3Cl2

2PCl3（在空气中形成白雾）

2P+5Cl2

2PCl5（在空气中形成白烟）

（3）氯气与水反应：

Cl2＋H2O=HClO＋HCl（HClO：

次氯酸）

2HClO

2HCl+O2↑

（4）与碱液反应：

Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O

2Cl2＋2Ca（OH）2=Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O

漂白粉漂白原理：

Ca（ClO）2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO

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）2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO

2HClO

2HCl+O2↑

（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）

3、氯气的用途：