12 富集在海水中的元素氯一.docx

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12富集在海水中的元素氯一

第四章非金属及其化合物

第二节富集在海水中的元素——氯（第一课时）

教学目的

1.知识与技能

1.了解氯元素的存在，氯气的物质性质及应用；

2.了解氯气与金属和非金属的反应；

3.掌握氯离子的检验方法。

2.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。

3.情感态度价值观

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。

教学重难点

1.掌握氯气与非金属、水和碱反应（重点）；

2.了解氯单质、化合物的广泛用途及其氯离子的检验（重难点）。

教学过程

【导入新课】

同学们好，上课之前我们先看一段视频，第一次世界大战期间，德军与英、法联军战士在比利时的伊普尔对峙。

黎明时，英、法联军前线战壕的士兵突然看到一股阴森森的黄绿色气体沿着地面，逐渐向他们袭来，很快数百名英、法联军战士窒息而死，数千名战士双目失明，这是1915年4月22日发生的令人发指的事件。

这种黄绿色的气体是什么气体？

活泼吗?

这就是今天我们要学习的富集在海水中的元素——氯，这种黄绿色的气体就是氯气。

先看下这节课的教学目标，1、掌握氯的原子结构特点；2、了解氯气的物理性质；3、掌握氯与金属和非金属的反应；最后要掌握氯离子的检验方法。

【板书】

第二节富集在海水中的元素-氯

第一课时

【讲述】

人体体液中的Na+和Cl—对人体内正常的生理活动和功能发挥着重要作用；人体所需的钠元素和氯元素除了来自食物外，还要通过食盐来补充。

以NaCl为主要成分的食盐是重要的调味剂，氯元素是最重要的“成盐元素”。

主要以NaCl的形式存在与海水和陆地的盐矿中。

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

下面看几张图片，我国的四大盐场长芦盐场、辽东盐场、莱州湾盐区、淮盐产区。

【提问】

请画出氯元素的原子结构示意图，氯元素原子结构有何特点？

氯元素有何特性？

【副板书】

（一）氯原子结构特点

原子结构

得e-

典型非金属性（强氧化性）

【板书】

氯原子容易获得一个电子，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）。

【提问】

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，思考【思考与交流】的问题。

【讲述】

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。

【过渡】

第一次世界大战时的1915年4月22日，德军与英法联军在比利时的伊普尔对峙。

黎明时分，英法联军前线的士兵突然听到一阵剧烈地爆炸声，紧接着看到一股阴森森的黄绿色气体逐渐从空中降落下来。

很快，战壕里的士兵们感觉双眼受到了强烈地刺激，咳嗽响成一片，数百名英法战士窒息死亡，数千名士兵双目失明。

【提问】

请根据上述情况总结氯气的物理性质。

【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】

一、活泼的黄绿色气体——氯气

氯气的实验室制法：

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O

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。

【讲述】

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”；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。

【提问】

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。

【提问】

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）

Cu＋Cl2

CuCl2

【讲述】

注意实验现象是剧烈燃烧，火焰呈黄色，瓶内充满白色的烟。

【思考】

氯气与铁反应生成二价铁还是三价铁？

【实验】

实验现象：

铁丝剧烈燃烧，产生棕褐色的烟，产物溶于水后，溶液呈棕黄色。

Cl2能将铁氧化到+3价，而H+和Cu2+只能将铁氧化到+2价，说明Cl2的氧化性比H+和Cu2+强。

在通常情况下，干燥氯气不与铁反应，所以可用钢瓶盛装和运输液氯。

【讲述】

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］

铜丝在氯气中燃烧，产生棕色的烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色

【讲述】

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。

【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：

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。

【思考】

为什么H2在Cl2中能安静燃烧，而在混合后光照会爆炸？

工业上生产盐酸又应该采取哪种反应条件呢？

可燃性气体点燃前都要验纯

［板书］

（2）与某些非金属反应

H2＋Cl2

2HCl

H2＋Cl2

2HCl

【讲述】

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。

【思考与交流】

通过H2在Cl2中燃烧的实验,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？

【讲述】

燃烧：

任何发光发热的剧烈的化学反应叫做燃烧。

燃烧不一定要有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应。

【板书】

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。

【点击试题】

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PCl3

2.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。

【课堂练习】

【小结】

本节小结

1、氯原子结构

2、氯气的发现及实验室制法

3、氯气的物理性质

4、氯气的化学性质

5、氯离子的检验

【布置作业】