氯气的性质.docx
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氯气的性质
《氯气的性质》(苏教版)
1、教学目标的确定
1.本节作用和地位
《氯气的性质》一节是学习氯气的物理性质和化学性质。
本节安排在学习了物质的量、摩尔质量、原子结构等基本化学概念之后,是理论化学与元素化学学习的一个过渡。
本节课采用学生观察为主、教师演示实验和讲解为辅的教学方法,引导学生通过自主观察来理解氯气的性质,掌握元素化学的学习方法,形成一定的元素化学学习能力,为之后钠、镁、铝、硫、氮等元素学习奠定基础。
2.学情分析
在此之前,学生在初中已经学习了氧气的性质,对元素化学有一定的学习基础。
因此本节课可以以学生观察实验为主、教师讲演为辅,引导学生自主概括理解氯气的性质,充分发挥学生的主观能动性,锻炼学生的化学观察力,激发他们对化学学习的热情。
2、教学目标
1.知识与技能
(1)归纳氯气的物理性质。
(2)理解氯气化学性质,并能够比较氯气与不同活泼性金属反应的条件和现象。
(3)概述氯水成分,掌握次氯酸的化学性质。
(4)掌握工业制漂白粉的原理。
2.过程与方法
(1)通过观察氯气的物理性质,氯气与金属、非金属反应的实验现象,学会带着问题思考,形成一定的问题意识,同时锻炼化学观察能力。
(2)通过对氯气与三种不同活泼性金属反应的实验操作及现象的描述,掌握比较学习的方法。
(3)通过干燥布条、湿润布条在干燥氯气中的变化以及干燥布条浸入稀盐酸的现象,掌握对比分析实验现象,得出结论的能力。
(4)通过选择对泄漏氯气的处理方法,锻炼全面分析问题能力,选择最佳方案。
(5)由次氯酸与水反应方程式,书写次氯酸与氢氧化钠、氢氧化钙反应方程式,掌握类比学习方法。
3.情感态度与价值观
(1)通过氯气与金属、非金属反应的实验来学习氯气活泼的化学性质,书写相关反应方程式和干燥、湿润布条与干燥氯气实验验证次氯酸漂白性,增强求真务实、实事求是的科学态度。
(2)通过观察氯气与不同活泼性金属反应明显不同的实验现象,展示、验证氯水漂白性的实验,感受物质变化的奇妙,领略化学世界的丰富与多彩,拥有进一步学习化学的热情。
(3)通过选择最佳方案处理氯气泄漏问题,关注人类行为对自然社会的影响,形成环保、绿色的化学学习思想。
3、本节重难点
重点:
(1)氯气的化学性质。
(2)次氯酸的化学性质。
(3)工业制备漂白剂原理。
难点:
(1)氯气与不同活泼性金属、非金属反应的现象及相关方程式的书写。
(2)氯水的漂白性。
4、教学方法与策略
主线统领:
由实验现象概述氯气及次氯酸性质
思路贯穿:
观察实验现象→总结性质→由性质学习物质用途
具体策略:
观察氯气,概述物理性质→观察氯气和金属、非金属反应现象,理解氯气活泼的化学性质→观察氯气和水反应现象,学习次氯酸漂白性→由实验验证次氯酸漂白性→由次氯酸性质学习其在生活中用途
5、教学设计
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
开门见山
同学们,今天我们来学习氯气的性质。
氯气作为一种常见的气体,是现代化学氯碱工业的重要原料。
听课
直奔主题
展示实物
我们探究一种新物质,首先就用感官直接去观察。
现在请大家观察一下集气瓶中的氯气,它是什么状态?
什么颜色?
气味如何?
(在学生观察的时间,教师板书)
观察氯气的状态、颜色和味道
多种感官参与,掌握元素化学学习第一步
物理性质小结
探究溶解度
氯气是一种黄绿色气体,有刺激性气味,有毒。
它的相对分子质量是71,大于空气的相对分子质量29,所以密度比空气大。
此外,它易溶于水,很容易液化,作为一种常用的工业原料,我们通常把它加压液化后储存在钢瓶中运输、使用。
那么氯气在水中的溶解度如何呢?
我们来做一个实验。
用一支100毫升针筒抽取50毫升氯气,然后再抽取20毫升水,充分振荡,请大家仔细观察针筒内气体体积。
现在气体体积为多少?
(10)
有多少体积的氯气溶于水?
(40)
这说明20毫升的水溶解了40毫升的氯气。
所以,常温下,1体积水可以溶解两体积氯气。
听课
观察
观察针筒活塞刻度并读数
理解氯气在水中溶解度
学会概述
掌握以实验为基础的气体溶解度学习方法
树立实事求是的科学学习态度
过渡
了解了氯气的物理性质之后,我们来探究一下它的化学性质。
氯气是一种非金属单质,那么我们就首先来看一下它和金属的反应。
今天我们将金属分为:
活泼金属、较活泼金属、不活泼金属三类,分别看看氯气和它们的反应现象。
听课
掌握先物性后化性的元素化学学习步骤
播放实验视频
活泼金属我们就以钠为例,来看一下金属钠和氯气的反应。
在播放视频之前,想问一下:
大家知道烟和雾的区别吗?
烟是固体颗粒,雾是小液体。
好,请大家注意下实验中对金属钠的处理,仔细观察反应中火焰的颜色;反应的产物的颜色和状态。
是烟还是雾还是液体?
思考
明确观察点,带着问题观察
指明观察点,引导学生自主观察,锻炼化学观察力
设问
钠在氯气中燃烧发出什么颜色的光?
(黄色)反应之后的现象是?
(产生大量白烟)。
这些白烟就是它们的反应产物——氯化钠。
回答
测评学生观察力
讲解
钠在氯气中燃烧,发出黄色的火焰,并有白烟生成,为反应产物氯化钠固体,反应方程式为2Na+Cl2=2NaCl注意,钠作为一种活泼的金属单质和氯气反应,不用点燃,只需加热即可引发。
听课
书写方程式
依据事实书写方程式,树立实事求是的科学态度
播放实验视频
接下来我们来观察氯气和较活泼金属的反应,这里以铁来代表较活泼金属,请大家继续观察实验中对铁丝的处理,反应现象:
火焰的颜色、反应产物的颜色和状态。
明确观察点,带着问题仔细观察实验现象
锻炼化学观察力
比较、
讲解
之前钠在氯气中燃烧,是把它放在燃烧匙中加热,而铁是直接把它用酒精灯点燃,然后迅速伸入集气瓶中。
这是因为铁没有钠活泼。
铁在氯气中燃烧产生了棕褐色的烟。
产物直接是最高价的三氯化铁。
依据反应物、生成物和条件,我们就可以写出铁和氯气反应的化学方程式:
点燃
2Fe+3Cl22FeCl3
听课
以事实为依据书写化学方程式,树立事实求是的科学态度
学会比较学习
播放实验视频
第三个我们来看氯气和不活泼金属的反应,以铜为例。
请大家继续观察实验中对铜丝的处理,反应时火焰的颜色、反应产物的颜色和状态。
明确观察点,带着问题仔细观察实验现象
熟练运用化学观察力
讲解
铜因为化学性质不太活泼,和氯气反应之前也需要点燃。
铜在氯气中燃烧,产生了棕黄色的烟,它是氯化铜。
依据上述现象,我们来写氯气和铜的反应方程式
点燃
Cu+Cl2CuCl2
听课
坚定以事实为依据的科学态度,学会比较学习
讲解
向产物氯化铜固体中加少量蒸馏水,得到氯化铜的浓溶液,它的颜色是?
(绿色)。
继续加入大量蒸馏水,溶液被稀释成稀溶液,此时它的颜色是?
(蓝色)以铜离子为主要成分的溶液都有这个性质,浓溶液为绿色,稀溶液为蓝色。
观察并回答溶液颜色
以实验现象为依据,理解浓度对铜离子颜色的影响,树立求真的科学态度
小结
过渡
播放视频
由上述三个视频我们可以看到氯气和活泼金属、较活泼金属、不活泼金属都可以发生反应,这说明氯气是一种化学性质活泼的非金属单质。
它的化学性质这样的活泼,可以和那么多种金属反应,那它能不能和非金属反应呢?
我们来观察一下氯气和氢气的反应。
请大家仔细观察反应的剧烈程度和反应时的火焰的颜色以及产物的颜色、状态。
听课
明确观察点,带着问题观察实验
锻炼由现象看本质的能力
熟练运用化学观察力
讲解
强调
比较
点燃
氯气在氢气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾,产生刺激性气味。
这里的刺激性气味不是之前氯气的刺激性气味,而是反应后生成的氯化氢的味道。
所以这个反应的化学方程式为:
H2+Cl22HCl
氢气和氯气反应产生什么?
是氯化氢气体!
不是盐酸!
氯化氢溶于水后得到的混合溶液才是盐酸,这就是工业上制备盐酸的原理。
实验中氯气和氢气点燃时安静地燃烧,但两者在光照条件下混合会剧烈反应,产生爆炸。
这说明不同的反应条件会产生不一样的实验现象,所以我们在观察一个实验时,不仅要注意它的现象,而且不能忽略实验条件。
听课
回答
听课
以事实为依据书写方程式
明确氯化氢和盐酸的区别与联系
强调实验条件对实验现象的影响
化学性质总结
由上述四个实验,我们看到氯气不仅能和不同活泼性的金属反应,而且也能和活泼的非金属单质反应,所以它是一种化学性质很!
活!
泼!
的非金属单质!
听课
由实验现象上升到理论概括,由具体知识升华为抽象知识
过渡
初中时,我们知道二氧化碳溶于水会发生化学反应,产生碳酸。
但是,氧气溶于水不会发生化学变化。
那氯气溶于水会不会有化学反应呢?
听课
从已有知识的对比,引出问题
演示实验
我们取适量刚才得到的氯气的水溶液在试管中,向其中加入几滴紫色石蕊试液,请大家观察实验现象。
观察
解决问题
提问
讲解
大家观察到了什么?
(石蕊试液先变红后褪色)紫色石蕊试液为什么会变红?
(溶液中有氢离子)我们知道蒸馏水是不会使紫色石蕊试液变红的,所以氯气和水反应产生了新的物质。
那紫色石蕊试液的颜色怎么又会褪去呢?
我们之前好像从没有碰到过这种现象。
(自由猜测)
这是因为氯气溶于水产生了具有漂白性的次氯酸。
描述现象合理猜测
讨论、自由猜测
引导学生思考判断、调动学生主观能动性
鼓励大胆猜测
给出解释
展示方程式
→
←
Cl2+H2OHCl+HClO
这是一个可逆反应,双向的箭头表示在相同的条件下该反应既可以向正方向进行,又可以向逆方向进行。
次氯酸是一种弱酸,它能使有机色素褪色,具有漂白性。
我们再来做一组实验验证次氯酸的漂白性。
听课
演示实验
把一块干燥的有色布条放入装有氯气的集气瓶中,那么这一个集气瓶中就只有干燥的布条和氯气。
把第二块同样材质和大小但是湿润布条放入另一个装满氯气的集气瓶中,这个集气瓶中的物质除了氯气、布条、水,还有氯气和水反应产生的(次氯酸和盐酸)。
把第三块同样材质和大小的布条直接浸入装有稀盐酸的烧杯中,大家对照着观察一下三块布条颜色的变化。
(干燥的布条和烧杯中的布条均没有褪色,集气瓶中湿润的布条褪色)
边听边观察教师操作
观察并描述实验现象
明确各实验中物质
锻炼化学观察及表述能力
总结实验结论
由上述三个实验我们可以得出:
(1)干燥的氯气不会使有色布条褪色。
所以,干燥的氯气不具有漂白性。
(2)稀盐酸不会使有色布条褪色。
所以,稀盐酸也不具有漂白性。
(3)湿润的布条在氯气中会褪色,这是因为氯气和水反应产生的次氯酸具有漂白性。
听课
学会对比分析现象,得出结论
讲解
次氯酸除了具有漂白性,还具有杀菌消毒的作用,自来水厂就是通过向水中通入适量氯气,利用产生的次氯酸进行杀菌消毒。
次氯酸不稳定,容易分解放出氧气,它的反应方程式为2HClOO2↑+2HCl
光照和加热都会加快次氯酸的分解。
所以,长久放置的氯水,它的成分是水和?
(氯化氢)其组成就相当于是很稀的盐酸。
而新制的氯水,它的成分是?
(H2O、HCl、HClO、Cl2)
听课
思考作答
思考作答
考察是否已掌握次氯酸性质,并能灵活运用
提问
讲解
设置情景
解答疑问
氯气和水反应会生成盐酸和次氯酸,如果我们把水换成氢氧化钠,大家能不能不看书,结合已经学过的中和反应的知识,自己来试着一下氯气和氢氧化钠反应的方程式呢?
我们可以这样来理解,氯气先和水反应,然后生成的盐酸、次氯酸和氢氧化钠发生酸碱中和反应。
两份酸要两份碱来中和,产物是氯化钠、次氯酸钠和水。
最后我们把两个方程式叠加起来,把两边都有的水划去相等的份数,就可以得到氯气和氢氧化钠反应的方程式。
Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
氯气和氢氧化钠的反应可以完全进行,不是一个可逆反应。
我们常常用这个反应来吸收制备氯气时多余的尾气,做尾气处理。
如果是处理运输中氯气的泄漏,我们该用水来吸收泄漏的氯气还是氢氧化钠?
用氢氧化钠吸收泄漏氯气的效果比较好,但是泄漏的氯气在空气中,我们要用高压水枪把液体洒向空气中。
氢氧化钠作为强碱具有一定的腐蚀性,如果人或动物触碰到,其皮肤表面就会被腐蚀,有一定的危险性。
相比之下,水吸收氯气的效果虽然不如氢氧化钠,但是使用起来十分的安全,我们只要加大水的用量,就可以保证泄漏的氯气被完全吸收。
所以我们一般用高压水枪来处理泄露的氯气。
自主书写方程式
听课、
校对
思考讨论
自由发言
听课
明确思考方向,引导学生自主书写并理解次氯酸与碱反应。
培养运用已学知识解决问题能力
锻炼全面分析思考问题能力,选择最佳方案。
关注人类行为对自然社会的影响,形成环保、绿色的化学学习思想。
测评
讲解
因为氯气溶于水后会生成酸,所以氯气和其他的碱都可以反应,比如氢氧化钾、氢氧化钙。
请同学们回想一下刚才氯气和氢氧化钠反应的方程式的书写,来写一下氯气和氢氧化钙的反应方程式。
2Cl2+2CaOHCaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
这就是工业上制漂白粉的原理。
漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙。
漂白粉之所以能漂白就是次氯酸钙在水中和水反应生成有漂白性的次氯酸。
Ca(ClO)2+H2OCa(OH)2+2HClO
漂白粉在空气中敞开的放置会失效是因为空气中的二氧化碳和水蒸气和它作用,发生化学反应。
书写方程式
掌握类比学习方法
讲解
氯气是一种重要的化工原料,它除了能够用于自来水消毒、制备漂白剂,还可以用作染料、药物合成、农药生产等等,对我们的生活有极大的帮助,所以同学们一定要学好氯气的性质,这些知识当你以后从事化工行业就会派上用场了。
听课
展示氯气多种用途,感受氯气对生活的重要性
回顾总结
布置作业
今天的课我们学习了氯气的物理性质,它是一种黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味有毒的气体。
通过氯气和金属、非金属的反应我们学习了它活泼的化学性质。
紧接着我们探究了氯气和水的反应,氯气和水反应产生盐酸和次氯酸。
通过三个布条实验实验我们验证了次氯酸具有漂白性。
最后我们学习了次氯酸和碱的反应及其用途:
尾气处理、制备漂白粉。
请同学们课后及时消化今天所学的内容,完成相应的课后作业。
下课!
听课
完成课后作业
梳理总结
通过作用巩固知识
6、板书设计
氯气的性质
一、物理性质
黄绿色气体,ρ>ρ空,有刺激性气味,有毒,易液化,易溶于水。
二、化学性质
(一)和金属反应
(1)和活泼金属:
2Na+Cl2=2NaCl
(2)较活泼金属:
2Fe+3Cl22FeCl3
(3)不活泼金属:
Cu+Cl2CuCl2
(二)、和非金属单质反应
H2+Cl22HCl
3、和水反应
4、次氯酸的性质
1.弱酸
2.漂白性
3.杀菌消毒
4.易分解
5.和碱反应
——工业制漂白粉
——漂白粉作用原理
点燃
点燃
点燃
7、教学反思
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- 氯气 性质