氯气 (2节时)

氯气 (2节时)

目的要求】: 1.通过演示实验使学生掌握氯气的性质,并从原子结构上认识           

                氯气的化学活性.

              2.了解氯气的用途.

              3.掌握实验室制取氯气的原理和方法.

 

【重、难点】: 氯气的化学性质

 

【教学方法】: 观察实验---理解原理---比较归类---串成知识线条

 

【课时安排】: 第一课时做完所有实验，讲完氯气与水的反应,余下为第二节时。

 

【教学过程】:

l        引入: 由氯原子的电子层结构引出氟、溴、碘、砹具有相似的电子层结构

          和化学性质,成为一个自然族,称为卤族.

 

l        演示实验: 观察一瓶氯气,闻味(注意方法”扇”和”飘”),再到入水振荡.

 

l        学生回答: 氯气的物理性质   (1)色、味、态(介绍毒性)

                              (2)密度: 比空气大

                              (3)水溶性:可溶(体积比 1:2)

                              (4)熔、沸点:-101 C;-34.6 C

                       (与氧气-218 C;-183 C和氢气-259 C;-252 C比较)

                                

l        演示实验: 钠和铜分别在氯气中燃烧

 

l        学生回答: 实验现象

 

l        教师讲解: 反应原理(注意氯元素的化合价变化) 、装置、操作

              及有关拓展内容

 

l        演示实验: 1.氢气在氯气中安静燃烧和混合光照爆炸.

              2.红磷在氯气中燃烧.

 

   l        学生回答: 实验现象(回忆对比氢气和氧气的反应)

 

   l        教师讲解: 反应原理及有关拓展内容

 

 

 

 

   l         教师讲解: 1.氯气与水反应的原理,分析氯元素化合价的变化;

              2.次氯酸的强氧化性和用途.

 

   l        演示实验: 次氯酸使色布褪色

 

   l        思考讨论: 1.氯水与液氯是否为同一物质?有何区别?

              2.新制氯水与久置氯水在成分上有何区别?

              3.实验中起漂白作用的是氯气还是次氯酸?

 

(第二节时)

   l        复习引入: 复习氯气与水反应的化学方程式,引入与碱的反应.

 

   l        教师讲解: 1.氯气与碱反应的原理及拓展;

             2.漂白粉的制取与应用等.

 

   l        小结: 氯气的化学性质及性质活泼的原因.

 

   l        学生自学: 氯气的用途

 

   l        教师讲解: 实验室制取氯气的药品,结合药品状态及反应条件,回忆实验室

              制取氧气和氢气的装置,启发思考选择装置,根据性质选择集气

              和尾气处理装置.

 

   l        思考讨论: 1.反应物用稀盐酸代替浓盐酸行吗?

              2.为何用分液漏斗而不用长颈漏斗?

              3.一套完整的制取气体的装置应包括哪四大部分?

              4.实验室制取的氯气中会含有少量HCl气体和H₂O,为什么?

                如何除去?应先除什么后除什么?为什么?

 

   l        教师讲解: 氯气的工业制法(氯碱工业)

 

【板书设计】:

一.  一.氯气的性质

 

1.  1.物理性质

(1)色、味、态: 黄绿色有刺激性气味的气体

(2)密度: 比空气大

(3)水溶性:能溶于水(常温下,1体积水约能溶解2体积氯气)

                常压,-34.6 C

(4)易液化: 氯气           液氯

 

 

 

 

2.  2.化学性质

 

(1)   (1) 与金属的反应

              点燃                                    点燃   

 2Na + Cl₂ === 2NaCl (白烟)     Cu + Cl₂ === CuCl₂ (棕黄色烟)

                          点燃  

  推广： 2Al + 3Cl₂ === 2AlCl₃ (白烟)

                   点燃

        2Fe + 3Cl₂ === 2FeCl₃ (棕褐色烟，注意：不生成FeCl₂)

   l        CuCl₂溶液的颜色随溶液浓度的不同而略有不同。

                        CuCl₂溶液

           浓溶液                          稀溶液

            黄色      黄绿色      绿色      蓝色

 

(2)   (2) 与非金属的反应

        点燃                     

 H₂ + Cl₂ === 2HCl（苍白色火焰，工业制HCl原理）

            光照

 H₂ + Cl₂ === 2HCl（爆炸）

          点燃

 2P + 3Cl₂ === 2PCl₃ （液体）

             三氯化磷           （白色烟雾）

 PCl₃ + Cl₂ === PCl₅ （固体）

             五氯化磷

 

   l        燃烧（广义定义）：指任何发热发光的剧烈的化学反应。

 

（3）与水的反应

氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，

大部分是以Cl₂分子状态存在于水中。

            Cl₂ + H₂O === HCl + HClO (次氯酸)

 

注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H₂O、Cl₂、H、Cl、HClO、ClO、OH；

           久置氯水则几乎是盐酸溶液

                           ①一元弱酸，比H₂CO₃弱

                                           光

    （2）HClO的基本性质   ②不稳定，2HClO === 2HCl + O₂↑

                           ③强氧化性；

                           ④漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色，

                              故氯水可用作自来水消毒。

 

 

 

 

（4）   （4）   与碱的反应

2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ === CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O （制漂白粉）

 

Cl₂ + 2NaOH === NaCl + NaClO + H₂O （吸收氯气）

注意：

（1）（1）Cl₂与H₂O和Cl_2­­与碱的反应是有密切联系的：

       Cl₂ + H₂O ===  HCl   +    HClO

                     

                     NaOH          NaOH

                  

                    NaCl + H₂O  NaClO + H₂O

结果：Cl₂ + 2NaOH === NaCl + NaClO + H₂O

但两者又有很大区别：

Cl₂ + H₂O的反应很不完全，Cl₂与H₂O可大量共存，

而Cl₂ + 2NaOH的反应则快而完全，Cl₂与碱不能大量共存。

（2）（2）漂白粉

①制取反应：2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ === CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O

②主要成分：CaCl₂ 、Ca(ClO)₂

③有效成分：Ca(ClO)₂

④用途：杀菌消毒，漂白

⑤使用方法：与稀酸混合。只有将Ca(ClO)₂转化成HClO才能

            表现其漂白杀菌作用。

                        比HClO强的酸(H )

              Ca(ClO)₂                      HClO

Ca(ClO)₂ + 2HCl === CaCl₂ + 2HClO

Ca(ClO)₂ + CO₂ + H₂O === CaCO₃↓ + 2HClO

⑥失效原因及保存方法：

  在潮湿的空气中会慢慢变质失效，原因是：

      Ca(ClO)₂ + CO₂ + H₂O === CaCO₃↓ + 2HClO

                    光

             2HClO === 2HCl + O₂↑

  所以应置于避光干燥处保存。

 

小结：

1．1．是一种很活泼的非金属单质，具有助燃的性质。

2．2．氯气所发生的化学反应的基本规律是：

                 得2个电子

           Cl₂               Cl

   它的化学活性是由其原子最外层7个电子（易得电子）的结构决定的。

 

 

 

 

 

二.  二.氯气的用途: 重要的化工原料

 

三.  三.氯气的实验室制法

                              △

1．药品及原理:  MnO₂ + 4HCl_(浓) === MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂↑

 

2．2．仪器装置：发生装置---收集装置---吸收装置

 

3．实验步骤：检密—装药—固定—加热—收集

 

4．收集方法：向上排空气法 （或排饱和食盐水法）

 

5．尾气处理：用碱液吸收

 

四．氯气的工业制法：（氯碱工业）

              通 电

2NaCl + 2H₂O ==== 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑

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