教案设计42高一化学必修一氯气Word文档下载推荐.docx

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氯气的实验室制法及氯气的物理性质、化学性质（与金属、非金属单质反应）。

第二课时：

氯气的化学性质（与水、碱的反应）及氯离子的检验。

教学过程

第一课时

［师］取一瓶黄绿色的氯气和一朵鲜艳的大红花，然后将这朵红花放入氯气中，观察现象。

［师］刚才大家看到的黄绿色气体是氯气。

本节课我们就来学习氯气的性质。

一、活泼的黄绿色气体——氯气

［导］1774年瑞典化学家舍勒首先发现并制得了氯气。

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（Cl2）。

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。

［板书］1.氯的原子结构及存在

（1）原子结构

Cl的原子结构示意图为—，Cl原子容易得一个电子而形成Cl-,表现为典型的非金属性。

（2）存在

氯在自然界中以化合态存在，主要以NaCl的形式存在。

海洋是巨大的资源宝库，海洋中含有大量的盐类，主要为NaCl，此外还有MgCl2、MgSO4等，致使海水既咸又苦，不能直接饮用。

如果将海水中的盐类全部提取出来，铺在地球的陆地上，可以使陆地平均升高150m。

［板书］2.氯气的实验室制法

［问］根据我们以前学过的制取气体的实验问答，一套完整的制取气体装置应包括哪几个环节？

［生］包括气体发生、气体净化、气体收集、尾气吸收四个环节。

［师］现在，就请大家以以上四个环节为依据，结合有关信息，来设计实验室制取氯气的装置。

［投影］已知信息：

氯气是一种有毒、密度比空气大的气体。

能溶于水，但在饱和食盐水中溶解度很小。

能与NaOH溶液发生反应。

实验室制氯气的反应方程式如下：

MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

可供选择的试剂：

浓盐酸、二氧化锰、水、NaOH溶液、浓H2SO4、饱和食盐水。

仪器：

烧瓶、带分液漏斗及导管的双孔橡皮塞、橡皮管、洗气瓶（两个）、集气瓶、烧杯、石棉网、铁架台（带铁夹）、酒精灯

［学生思考，教师板书］

（1）实验原理：

（2）实验装置：

［装置图如下］

（3）Cl2中可能含有的杂质：

（4）除杂试剂：

（5）收集方法：

（6）尾气吸收试剂：

［师］请大家根据刚才的思考结果回答，Cl2中可能含有的杂质是什么？

并说出推断的依据。

［生］可能有HCl气体和水蒸气。

因反应物中的浓盐酸有挥发性，故可能有HCl；

反应体系中有水，且反应在加热的条件下进行，故可能有水蒸气。

［板书］HCl、H2O（g）

［问］水蒸气应该选什么试剂除去？

［生］浓H2SO4

［讲解］对于Cl2中含有的HCl气体，我们常用饱和食盐水除去。

这是因为HCl气体极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小之故。

［板书］饱和食盐水、浓H2SO4

［问］实验室收集Cl2应用什么方法？

［生］向上排空气法

［板书］向上排空气法或排饱和食盐水法

［问］用什么试剂来吸收有毒的尾气呢？

［生］用NaOH溶液

［板书］NaOH溶液

［投影或实物］我们按以下设计的装置来制取纯净干燥的氯气。

［问题探究］实验室制氯气时，盐酸起了哪些作用？

[师]由氯气制备的化学方程式：

（板演）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

4分子HCl中，只有2分子中的－1价氯失去电子变为0价的Cl2分子，另外两分子中的氯元素价态没变，这表明盐酸在反应中既起了还原剂的作用，还起了酸的作用。

［师］由于盐酸遇到强氧化剂如MnO2、KMnO4、KClO3等时，其中－1价的氯均可被氧化为Cl2，所以在实验室中还可以用下列方法制备氯气：

［板书］2KMnO4＋16HCl（浓）====2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

KClO3＋6HCl（浓）====KCl＋3Cl2↑＋3H2O

［过渡］制得的氯气有哪些物理性质和化学性质呢？

［板书］3.氯气的物理性质

（1）黄绿色有刺激性气味的有毒气体（闻气体气味的方法）

（2）易液化（氯气

液氯）

（3）密度比空气大

（4）能溶于水,1体积水能溶解2体积氯气

［过渡］物质的性质与物质的结构有着极为密切的关系，请大家根据氯的原子结构示意图来分析和预测氯气的化学性质。

［板书］4.氯气的化学性质

［投影］氯原子的最外电子层上有个电子，在化学反应中极易电子形成8电子稳定结构而显示价，故氯气有强的性（填“氧化”或“还原”）

［答案］7得一个－1氧化

［设问］我们曾学过氯气能和哪些物质反应?

［答］氯气可和金属钠反应生成氯化钠，也可和非金属H2反应生成氯化氢。

［过渡］下面，我们就来学习氯气与金属和非金属的反应。

［板书］

（1）氯气与金属的反应

2Na＋Cl2

2NaCl

［设问］从前面碱金属的知识我们知道，钠是一种很活泼的金属。

对于性质不活泼的金属，氯气是否也能与其反应呢?

［师］这是一束铜丝，请同学们根据初中所学金属活动顺序表，判断铜是活泼金属还是不活泼金属？

［生］属不活泼金属！

［可观看录像］铜丝在氯气中燃烧

［生］仔细观察，并记录现象（可同时让一名同学描述）：

红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成大量棕色的烟，向集气瓶中加水后形成蓝绿色的溶液。

［师］大家看到的棕色烟是CuCl2固体小颗粒分散在集气瓶中所致。

CuCl2溶于水时将随其浓度的大小不同而显示不同的颜色，较小浓度为蓝色，较大浓度为蓝绿色。

［板书］Cu＋Cl2

CuCl2

［问］若把刚才的铜丝换成铁丝，能反应吗？

依据是什么？

［生］能，因为铁的活动性比铜强，铜在点燃的条件下能与氯气反应，铁在同样的条件下也一定能反应。

［师］请大家写出铁与氯气在点燃条件下的反应方程式。

［学生板书］2Fe＋3Cl2

2FeCl3

［师］氯气的氧化性较强，和变价金属反应时，总是生成高价氯化物。

［问］氯气虽能和铁反应，但我们贮存氯气时（此时，氯气以液态存在，即液氯），却用主要成分是铁的钢瓶，这是为什么呢?

［答］在通常情况下，干燥的氯气不能与铁起反应，故可用钢瓶储运液氯。

［师］因此我们在学习有关物质的性质时，一定要注意反应发生的条件。

［过渡］初中我们学过氯气和氢气反应可生成氯化氢气体，它们反应时的现象如何呢?

［板书］

（2）氯气与非金属的反应

［演示实验4—3］：

氢气在氯气中燃烧

［生］氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾生成。

［讲解］实验时我们在瓶口观察到的白雾就是氢气与氯气反应生成的氯化氢气体跟空气中的水蒸气结合形成的盐酸小液滴分散在空气中之故。

此反应也是工业制盐酸的主要反应。

［板书］H2＋Cl2

2HCl

［讲述］氢气和氯气不但能在点燃的条件下发生反应，在光照时也能发生上述反应。

氢气与氯气的混合爆炸

2HCl

［问］工业上制盐酸能否在上述条件下反应？

为什么？

［生］H2与Cl2在光照时发生反应要爆炸，有危险！

［问］通过刚才铜在氯气中燃烧和氢气在氯气中燃烧的实验，想一想，燃烧是否必须有氧气参加?

［师］事实上，任何发光发热的化学反应都可以叫燃烧。

（复习初中课本对燃烧的定义：

通常说的燃烧是指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。

）

［讲解］氯气不但能与氢气反应，在一定条件下，还可与磷、硫、碳等非金属直接化合。

［投影］把点燃的磷伸入盛有氯气的集气瓶中，磷在氯气里继续燃烧，出现白色烟雾，它是三氯化磷液体和五氧化磷固体的混合物，反应方程式为：

2P＋3Cl2

2PCl3PCl3＋Cl2====PCl5

PCl3为无色液体，是一种重要的化工原料，可用来制造许多磷的化合物，广泛用在制农药领域。

［总结］氯气是一种化学性质很活泼的非金属，在化学反应中易得电子而形成－1价的氯化物，表现出较强的氧化性。

［演示实验4-4，4-5］：

把一块红纸分成两片，一片直接投入刚刚制得的氯气瓶中，另一片用水润湿后再投入氯气瓶中。

［生］干燥的红纸条不褪色，湿润的红纸条褪色。

［师］以上现象说明氯气与水反应生成了能使红纸褪色即具有漂白性的新物质。

［设问］氯气与水反应生成的新物质是什么呢？

第二课时

［板书］第二节富集在海水中的元素——氯

［师］回忆上节课内容，氯气还有哪些性质?

［板书］（3）氯气与水的反应

［讲解］氯气与水反应生成了盐酸和次氯酸。

［板书］Cl2＋H2O====HCl＋HClO

［设问］起漂白作用的到底是盐酸还是次氯酸呢？

［补充实验］把盐酸滴在干燥的红纸片上，不褪色。

［讲解］由上面的实验可知，干燥的氯气与盐酸都不具有漂白性，则具有漂白作用的一定是次氯酸。

［设疑］次氯酸有哪些重要的性质和用途呢？

［板书］①HClO的性质

不稳定性，容易分解放出氧气。

2HClO

2HCl＋O2↑

强氧化性，可用于漂白、杀菌、消毒。

弱酸性，水溶液中仅部分电离

HClO

H＋＋ClO－

［问题探究］喜欢养花或养鱼的人，在给花浇水或给鱼换水时总要把水预先晒一晒，这是为什么？

（提示：

自来水通常用Cl2进行消毒）

［学生活动］讨论、分析、回答：

氯气溶于水后形成了具有强氧化性的、可杀菌消毒的次氯酸，既然次氯酸可杀灭细菌、病毒，同样对于花草或鱼有危害，因此在浇花或换水之前先晒一晒就是为了让次氯酸在光照条件下分解，同时还可以生成氧气，增加水的营养价值。

［设问］Cl2溶于水是否全部和水反应?

怎样证明?

［补充实验］在上面收集有Cl2的集气瓶中注入少量水，振荡，与另一瓶氯气的颜色相比较，并把所得溶液颜色与纯水的颜色相比较（可在瓶后衬一张白纸，现象更明显）。

［讲解］注入水后，集气瓶中的黄绿色变浅，说明氯气溶于水。

溶液为黄绿色，Cl－、HClO及ClO－无色，所以说明氯水中含有大量的氯气分子。

由此可知，氯气溶于水时，仅有少量的氯气与水发生了反应。

常温下，1体积的水约溶解2体积的氯气。

［问］在新制的氯水中，含有哪些粒子。

［板书］②新制氯水中所含粒子：

H2O、HClO、Cl2、H＋、Cl－、ClO－、OH－

［问］氯水为何要现用现制，并保存在棕色的细口瓶中？

［生］因氯水中的次氯酸不稳定，易分解，而光照时分解加速，从而使次氯酸分子的数目大为减少，故氯水要现用现制，并保存在棕色的细口瓶中。

［问题探究］液氯与氯水是否为同一种物质？

新制氯水与久置氯水成