高中氯氣的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-23氯氣教案。
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的氯氣教案,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
第一節(jié)氯氣
新課指南
1.掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)及在實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣的原理和方法.
2.掌握氯離子的檢驗(yàn)方法.
3.了解氯氣的物理性質(zhì)和用途.
本節(jié)重點(diǎn):氯氣的化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)室制法;氯離子的檢驗(yàn).
本節(jié)難點(diǎn):氯氣與水的反應(yīng)及氯水中各成分的性質(zhì);氯氣與堿的反應(yīng);氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法.
教材解讀精華要義
相關(guān)鏈接
1.氧氣的化學(xué)性質(zhì)
2.氧化還原反應(yīng)
(1)定義:有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的反應(yīng)叫氧化還原反應(yīng).
(2)實(shí)質(zhì):電子轉(zhuǎn)移得失或偏移).
(3)特征:化合價(jià)升降.
分析氧化還原反應(yīng),要根據(jù)反應(yīng)特征,抓住反應(yīng)實(shí)質(zhì),并掌握有關(guān)概念(氧化劑、還原劑、氧化性、還原性、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)等)、分析方法(如雙線橋法).
3.實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置
(1)固一液不加熱裝置,如制取H2、CO2等.
(2)固一固加熱裝置,如制取O2等.
(3)啟普發(fā)生器,如制取H2、CO2等.
知識(shí)詳解
知識(shí)點(diǎn)1氯氣的性質(zhì)和用途
Ⅰ氯的原子結(jié)構(gòu)
Ⅱ氯氣的物理性質(zhì)
在常溫(25℃)、常壓(101kPa)下,氯氣是一種黃綠色而有劇烈刺激性氣味的氣體.比空氣重,有毒,在壓強(qiáng)為101kPa,溫度為-34.6℃時(shí),氯氣液化為液氯,將溫度繼續(xù)冷卻到-101℃時(shí),液氯變?yōu)楣虘B(tài)氯.氯氣可溶于水,在常溫下,1體積水中能溶解約2體積的氯氣.
思維拓展
1.由于物質(zhì)的狀態(tài)都與溫度和壓強(qiáng)有關(guān),因此在描述物質(zhì)的狀態(tài)時(shí),一定要說明溫度、壓強(qiáng).通常易液化的氣體有Cl2、CO2、NH3等.
2.氯氣使人中毒的癥狀是:吸入少量氯氣會(huì)使鼻和喉頭的黏膜受到刺激,引起胸部疼痛和咳嗽,吸入大量氯氣會(huì)使人中毒死亡.在實(shí)驗(yàn)室里聞氯氣氣味時(shí),必須十分小心,應(yīng)該用手輕輕在瓶口扇動(dòng),僅使極少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔(如圖4-1所示).聞其他氣體的氣味時(shí),也應(yīng)采取這種方法.
3.對(duì)于任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度,都有ρ=,如ρ(Cl2)=
所以,對(duì)于氣體密度的數(shù)值,一般不作記憶要求,但需知當(dāng)M29時(shí),比空氣重(如O2、CO2等);當(dāng)M29時(shí),比空氣輕(如H2、N2等).
4.由氯氣的密度、溶解度、毒性和顏色等知識(shí)可知:在實(shí)驗(yàn)室里收集氯氣,可采用向上排空氣法,不能用向下排空氣法,也不能用排水法,氯氣在飽和食鹽水中的溶解度很小,實(shí)驗(yàn)室中可用排飽和食鹽水法收集氯氣;在收集和應(yīng)用氯氣時(shí),要防止使人中毒或污染環(huán)境;多余的Cl2可用NaOH溶液除去,一般不用石灰水(為什么?);可通過氣體的顏色判斷氯氣是否充滿集氣瓶.
Ⅲ氯氣的化學(xué)性質(zhì)(重點(diǎn))
由氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知:氯原子最外層有7個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易得到1個(gè)電子,使最外層達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu).因此,氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì),它具有較強(qiáng)的氧化性,能與多種金屬和非金屬直接化合,還能與水、堿等化合物起反應(yīng).
(1)與金屬反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)4-1:氯氣與銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄柯葰馀c銅的反應(yīng).
實(shí)驗(yàn)原理:Cu+Cl2CuCl2.
實(shí)驗(yàn)用品:銅絲、氯氣(盛在集氣瓶中,用磨砂玻璃片蓋瓶口)、水、坩堝鉗、酒精燈、火柴.
實(shí)驗(yàn)步驟:用坩堝鉗夾住一束銅絲,灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶里(如圖4-2所示).觀察發(fā)生的現(xiàn)象.然后把少量
的水注入集氣瓶里,用玻璃片蓋住瓶口,振蕩.觀察溶液的顏色.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:銅絲劇烈燃燒,產(chǎn)生大量棕黃色的煙.加水后形成了藍(lán)綠色溶液.濃度不同,溶液顏色就有所不同,其濃溶液為綠色.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在點(diǎn)燃的條件下,氯氣與銅劇烈反應(yīng)生成氯化銅,氯化銅分散成棕黃色的煙.
【注意】①為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行并觀察到棕黃色的煙,要注意:a.氯氣要盡可能干燥、純凈;b.所用銅絲最好是剝?nèi)?dǎo)線絕緣層的多股細(xì)銅絲;c.在酒精燈上加熱時(shí)間略長(zhǎng)些,將灼熱的銅絲移入氯氣瓶中的動(dòng)作要快,要使銅絲在氯氣瓶口慢慢向下伸入,以保證反應(yīng)能持續(xù)、穩(wěn)定地發(fā)生.
②銅絲要用坩堝鉗夾持:不能直接用手拿,以免被燙傷.
③在反應(yīng)時(shí),集氣瓶口的大部分要用玻璃片蓋住,以防止污染空氣.
④為了防止集氣瓶炸裂,可在集氣瓶底加入少量洗凈的、干燥的細(xì)沙.燃著的銅絲不要靠近集氣瓶瓶壁.
[說明]CuCl2簡(jiǎn)介:
氯化銅(CuCl2)固體呈棕黃色,二水合氯化銅(CuCl22H2O)晶體呈藍(lán)綠色.
氯化銅濃溶液顯綠色,稀溶液顯藍(lán)綠色.
思維拓展
1.向CuCl2溶液中加入AgNO3溶液,有什么現(xiàn)象發(fā)生?寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式.
點(diǎn)撥溶液由綠色變?yōu)樗{(lán)色,同時(shí)有沉淀生成.有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
CuCl2+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgCl↓
2.向CuSO4濃溶液中加入BaCl2溶液,有什么現(xiàn)象發(fā)生?寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式.
點(diǎn)撥溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色,同時(shí)有沉淀生成.有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4↓
小結(jié)在一定條件下,Cl2能跟絕大多數(shù)金屬發(fā)生化合反應(yīng).
①Cl2與金屬反應(yīng)的一般形式.
2R+nCl22RCln(n為奇數(shù)時(shí))
R+Cl2RCln(n為偶數(shù)時(shí))
②常見的化學(xué)反應(yīng).
a.反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2Na+Cl22NaCl
現(xiàn)象:產(chǎn)生黃色火焰和大量的白煙.
b.反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Cu+Cl2CuCl2
現(xiàn)象:產(chǎn)生棕黃色的煙,但無火焰.
c.反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2Fe+3Cl22FeCl3
現(xiàn)象:產(chǎn)生棕褐色的煙,但無火焰.
[說明]①火焰是氣態(tài)物質(zhì)燃燒時(shí)的特有現(xiàn)象,只有常溫下的氣體或在高溫條件下產(chǎn)生的可燃性氣體燃燒時(shí)才能觀察到火焰,如Na在Cl2中燃燒;否則無火焰,如Cu、Fe在Cl2中燃燒,固體Fe、Cu難揮發(fā),所以無火焰.
②由于氯氣的氧化性很強(qiáng),當(dāng)金屬元素有多種化合價(jià)時(shí),該金屬跟氯氣反應(yīng)一般生成高價(jià)金屬氯化物,無論氯氣過量與否.如Fe、Cu跟Cl2反應(yīng),其產(chǎn)物是FeCl3、CuCl2,而不是FeCl2、CuCl.
③值得說明的是,在常溫下,干燥的氯氣不能跟鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以大量的液態(tài)氯常常被干燥后用鋼瓶貯存.
(2)與非金屬反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)4-2:氫氣在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄柯葰馀c氫氣的反應(yīng).
實(shí)驗(yàn)原理:H2+Cl22HCl.
實(shí)驗(yàn)用品:盛在集氣瓶中的氯氣,能產(chǎn)生氫氣的啟普發(fā)生器、火柴.
實(shí)驗(yàn)步驟:在空氣中點(diǎn)燃H2,然后把導(dǎo)管伸人盛有Cl2的集氣瓶中(如圖4-3所示).觀察H2在Cl2中燃燒時(shí)的現(xiàn)象.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:氫氣在氯氣中繼續(xù)燃燒,發(fā)出蒼白色火焰.氫氣燃燒結(jié)束后,抽去蓋在集氣瓶口處的毛玻璃片,觀察到集氣瓶口上方出現(xiàn)白霧.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:純凈的H2可以在Cl2中安靜地燃燒,生成HCl.
【注意】①為了保證實(shí)驗(yàn)安全,氫氣在點(diǎn)燃之前必須先檢驗(yàn)其純度,只有純度符合點(diǎn)燃的純度要求的氫氣才能點(diǎn)燃.
②為了使氫氣持續(xù)地燃燒下去:a.氯氣要不含氯化氫雜質(zhì),濃度大;b.氫氣導(dǎo)管要從集氣瓶瓶口慢慢地逐漸伸向瓶底.
③為了減少環(huán)境污染,氫氣燃燒后應(yīng)立即用玻璃片蓋住集氣瓶瓶口,然后向集氣瓶中加入少量氫氧化鈉稀溶液并振蕩,吸收氯化氫氣體.
[說明]燃燒:一切發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都叫做燃燒.也就是說,燃燒不一定有氧氣參加.
實(shí)驗(yàn)4-3:氫氣跟氯氣混合爆炸的實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄柯葰馀c氫氣混合氣體發(fā)生爆炸的反應(yīng).
實(shí)驗(yàn)原理:H2+Cl22HCl.
實(shí)驗(yàn)用品:盛在集氣瓶中的氫氣與氯氣,鎂條、酒精燈、坩堝鉗、薄塑料片.
實(shí)驗(yàn)步驟:把新收集到的一瓶Cl2和一瓶H2口對(duì)口地放置,抽去瓶口間的玻璃片,上下顛倒幾次,使H2和Cl2充分混合.取一瓶混合氣體,用塑料片蓋好,在距瓶約10cm處點(diǎn)燃鎂條(如圖4-4所示).觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:當(dāng)鎂條燃燒所產(chǎn)生的強(qiáng)光照射到混合氣體時(shí),瓶中的H2和Cl2迅速化合而發(fā)生爆炸,把塑料片向上彈起(如圖4-4所示).集氣瓶口上方產(chǎn)生大量白霧.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在光照條件下,Cl2與H2發(fā)生劇烈反應(yīng),生成HCl.
【注意】①為了使爆炸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)成功:a.氯氣和氫氣要純;不含空氣和氯化氫等雜質(zhì);b.氫氣與氯氣要以體積比1:1現(xiàn)混現(xiàn)用、混合均勻再用;c.將塑料片的一面涂上薄薄的一層凡士林后再蓋在集氣瓶口上,并用手心輕輕壓嚴(yán)塑料片,將集氣瓶口封嚴(yán);d.鎂條要用砂紙打磨光亮,以雙股、10cm~15cm長(zhǎng)為宜,燃著的鎂條以距離集氣瓶5cm~10cm為宜.
②為了實(shí)驗(yàn)安全:a.集氣瓶口的蓋片絕不能用玻璃片或金屬片,除了可以用薄塑料片以外,還可以用0.5mm~1mm厚的紙片;b.實(shí)驗(yàn)操作者和觀察者都要與待爆炸的集氣瓶保持一定的距離.
③為了減輕環(huán)境污染,可向爆炸以后的集氣瓶?jī)?nèi)倒入少量的NaOH等堿性溶液吸收HCl氣體.
小結(jié)煙、霧、氣的區(qū)別
①煙——大量細(xì)小固體顆粒分散在氣體中的現(xiàn)象.如銅在氯氣中燃燒會(huì)產(chǎn)生棕
黃色的煙——CuCl2固體;濃氨水與濃鹽酸相遇會(huì)產(chǎn)生白色的煙——NH4Cl固體.
②霧——大量細(xì)小液滴分散在氣體中的現(xiàn)象.如打開濃鹽酸的瓶蓋會(huì)看到大量的白霧,這是濃鹽酸中揮發(fā)出的氯化氫吸收空氣中的水所形成的鹽酸小液滴.
③氣——是指通常狀況下為氣態(tài)的物質(zhì).若氣體為無色,那么用肉眼就看不見,如H2、O2、N2;只有那些有顏色的氣體用肉眼才能觀察到.
(3)與水反應(yīng)(難點(diǎn))
氯氣可溶于水,常溫下1體積水可溶解約2體積的氯氣,溶于水的氯氣中有一小部分跟水反應(yīng).
Cl2+H2O=HCl+HClO
[說明]①氯氣的水溶液叫做氯水.Cl2使氯水顯黃綠色,且有刺激性氣味,HCl使溶液顯強(qiáng)酸性;HClO為弱酸,具有強(qiáng)氧化性和漂白性,也具有不穩(wěn)定性,見光或受熱時(shí)易分解如圖4-5所示).
2HclO2HCl+O2↑
氯水久置時(shí),其顏色逐漸變淺,強(qiáng)氧化性逐漸減弱,酸性逐漸增強(qiáng),最終形成稀鹽酸,所以實(shí)驗(yàn)室中用氯水需現(xiàn)用現(xiàn)配,且要裝于棕色試劑瓶中,置冷暗處.
②氯水中的微粒:氯水中存在著三種分子(H2O、Cl2、HClO)和四種離子(H+、Cl-、ClO-、OH-),其濃度大小依次為:
H2OCl2H+Cl-HClOClO-OH-.
③氯水的性質(zhì)與組成的關(guān)系.
a.由于H+的存在顯酸性.
b.由于HClO的存在,具有不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化性(殺菌、消毒、漂白等).
c.由于Cl2的存在,具有部分氯氣的性質(zhì).
d.由于Cl-的存在,能形成某些沉淀.
在不同的環(huán)境中,氯水表現(xiàn)出不同的性質(zhì)(見下表)
試劑現(xiàn)象有關(guān)微粒
淀粉KI溶液顯藍(lán)色Cl2
FeCl2溶液顯黃色(Fe3+)Cl2
AgNO3溶液白色沉淀Cl-
NaOH溶液褪色H+、Cl2
品紅溶液褪色HclO
石蕊試液先變紅,后褪色H+、HclO
實(shí)驗(yàn)4-4:HClO的漂白性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄緾l2,HClO的漂白性.
實(shí)驗(yàn)原理:HClO具有強(qiáng)氧化性和漂白性.
實(shí)驗(yàn)用品:本實(shí)驗(yàn)中的主要儀器和藥品如圖4-6所示.
實(shí)驗(yàn)步驟:取干燥和濕潤(rùn)的有色布條各一條,分別放入兩個(gè)集氣瓶中,然后通入Cl2(如圖4-6所示).觀察發(fā)生的現(xiàn)象.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:干燥的有色布條a沒有褪色,而濕潤(rùn)的有色布條b卻褪色了.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:Cl2無漂白性,HClO有漂白性,HClO比Cl2的氧化性更強(qiáng).
【注意】①有色布條a和Cl2都必須是干燥的,將Cl2進(jìn)行干燥,可按圖4-7中Ⅰ或Ⅱ所示方法操作:
②尾氣(多余的Cl2)必須用堿溶液除去,以防止污染環(huán)境.
③裝置的氣密牲要好;以防止Cl2泄漏前污染環(huán)境.
小結(jié)HClO的重要性質(zhì)
①不穩(wěn)定性
次氯酸不穩(wěn)定,見光或加熱時(shí)易分解.
②弱酸性
碳酸的酸性很弱,而次氯酸的酸性比碳酸還弱.因此,向次氯酸鹽溶液中通入CO2氣體可生成次氯酸.
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓++2HClO
Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
應(yīng)用“較強(qiáng)酸+較弱酸鹽→較弱酸+較強(qiáng)酸鹽”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律進(jìn)行判斷,HCl、H2SO4等強(qiáng)酸更容易將次氯酸鹽轉(zhuǎn)化為次氯酸.
Ca(Cl0)2+2HCl=CaCl2+2HClO
2NaClO+H2SO4=Na2SO4+2HClO
ClO-+H+=HClO
③強(qiáng)氧化性
氯氣的氧化性很強(qiáng),而次氯酸的氧化性比氯氣還強(qiáng).
如:a.干燥的氯氣無漂白性,濕潤(rùn)的氯氣或氯水有漂白性.
b.Ca(ClO)2+4HCl(濃)=2Cl2↑+CaCl2+2H2O,氧化性Ca(ClO)2Cl2.
對(duì)于次氯酸的應(yīng)用主要是利用其強(qiáng)氧化性,常用于漂白、殺菌、消毒等.由于次氯酸的不穩(wěn)定性給次氯酸的貯存和運(yùn)輸帶來了很大的困難,所以工業(yè)上不制備次氯酸,而是以氯水或次氯酸的鹽來代替次氯酸,工業(yè)上將Cl2通入石灰乳中來制取漂白粉.
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
或2Ca(OH)2+2Cl2=2Ca2++2Cl-+2ClO-+2H2O
Ca(ClO)2的氧化性不及HClO強(qiáng),所以漂白粉在使用時(shí),可向其中加入少量的鹽酸,以增強(qiáng)漂白粉的漂白效果.漂白粉露置在空氣中時(shí),空氣中的CO2也能將Ca(ClO)2轉(zhuǎn)化為HClO,從而產(chǎn)生漂白作用.HClO也具有消毒、殺菌的作用.
例如:下列說法中,正確的是()
A.久置的氯水和新制的氯水顏色相同
B.久置的氯水和新制的氯水pH相同
C.久置的氯水和新制的氯水都能與AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl
D.由于次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定,因此漂白粉可以露置在空氣中
答案:C
(4)與堿反應(yīng)(難點(diǎn))
氯氣與堿溶液起反應(yīng),生成次氯酸鹽、金屬氯化物和水.如:
Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
[說明]①在常溫下,Cl2與堿反應(yīng)的化學(xué)方程式的一般模式為:
Cl2+堿→次氯酸鹽+金屬氯化物+水
但在加熱的條件下Cl2與堿反應(yīng)的產(chǎn)物有所變化.如:
3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O
②Cl2與堿的反應(yīng)還是氧化還原反應(yīng),其電子轉(zhuǎn)移和元素化合價(jià)變化情況為:
在此反應(yīng)中Cl2既得到電子,又失去電子,既是氧化劑,又是還原劑.
③實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液除去多余的Cl2,以防止污染環(huán)境.工業(yè)上將Cl2通入石灰乳中以制取漂白粉,所以漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2的混合物,其有效成分是Ca(ClO)2.
④由于HClO的酸性比H2CO3的酸性還弱,所以NaClO、Ca(ClO)2等次氯酸鹽易跟包括碳酸在內(nèi)的其他酸發(fā)生反應(yīng).在潮濕的空氣里,次氯酸鈣與空氣里的二氧化碳和水蒸氣反應(yīng),生成次氯酸,所以漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用.
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
由于Ca(ClO)2易與CO2、H2O反應(yīng),生成的HClO不穩(wěn)定,所以漂粉精要密封包裝,避光、隔潮存放.
⑤Cl2與堿在溶液中反應(yīng):
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O
2Ca(OH)2(aq)+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O
思維拓展
1.實(shí)驗(yàn)室中要除去多余的Cl2,為什么用NaOH溶液而不用石灰水?
點(diǎn)撥因?yàn)槭宜械闹饕煞质荂a(OH)2,Ca(OH)2微溶于水,所以石灰水中Ca(OH)2的濃度很低,吸收Cl2的效果不及NaOH溶液好.
2.工業(yè)上制取漂白粉為什么用石灰乳而不用石灰水?
點(diǎn)撥因?yàn)镃a(OH)2微溶于水,所以石灰水中Ca(OH)2的濃度很低,不利于提高產(chǎn)量;又因?yàn)槭胰橹泻休^多未溶解的Ca(OH)2,且Ca(OH)2
=Ca2++2OH-,這樣既保證了Cl2與Ca(OH)2迅速反應(yīng),又便于提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率.
(5)與某些鹽反應(yīng)
2KBr+Cl2=2KCl+Br2(溶液變?yōu)槌壬?
2KI+Cl2=2KCl+I2(溶液變?yōu)楹稚?
以上反應(yīng)都屬于置換反應(yīng),由于Cl2的氧化性較強(qiáng),所以能將Br-、I-氧化為相應(yīng)的單質(zhì).
Ⅳ氯元素的存在
由于氯氣性質(zhì)活潑,所以氯氣在自然界中只能以化合態(tài)存在.如海水中含有大量的NaCl.
Ⅴ氯氣的用途
(1)作消毒劑.自來水常用氯氣(在1L水中通入約0.002gCl2)來殺菌消毒.
(2)制造鹽酸.H2+Cl22HCl.
(3)制造漂白粉.2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,該漂白劑可用于棉、麻和紙張等的漂白.
(4)制造氯仿等有機(jī)溶劑和多種農(nóng)藥.
總之,氯氣是一種重要的化工原料.
知識(shí)點(diǎn)2氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法(重點(diǎn)、難點(diǎn))
實(shí)驗(yàn)4-5:氯氣的制取實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模孩僬莆諏?shí)驗(yàn)室制備Cl2的化學(xué)反應(yīng)原理.
②掌握實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的常用裝置和實(shí)驗(yàn)方法.
③掌握實(shí)驗(yàn)室中收集Cl2的方法和尾氣的處理方法.
實(shí)驗(yàn)原理:在實(shí)驗(yàn)室里,氯氣可以用濃鹽酸與二氧化錳起反應(yīng)來制取.這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
[說明]①濃鹽酸一般為12mol/L,密度為1.19g/mL,稀鹽酸不能發(fā)生該反應(yīng).
②從反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)和反應(yīng)條件分析,該反應(yīng)具有以下特征:
粉末狀固體+液體氣體
可見宜采用固—液加熱制氣裝置作為氣體發(fā)生裝置.
實(shí)驗(yàn)裝置:
①氣體發(fā)生裝置
固一液加熱制氣裝置.首先選擇反應(yīng)容器,由于鹽酸必須在反應(yīng)中保證一定的濃度,所以用量較大,因而宜采用容積較
大的圓底燒瓶而不宜用大試管;其次,對(duì)于添加液體的容器,采用分液漏斗(不用長(zhǎng)頸漏斗)能有效地防止Cl2逸出,且便
于控制鹽酸的用量;對(duì)于圓底燒瓶,通常用酒精燈加熱而且需放上石棉網(wǎng),以防止圓底燒瓶受熱不均而炸裂,圓底燒瓶中液
體的盛裝量,一般以液體占圓底燒瓶球部容積的~為宜.實(shí)驗(yàn)裝置如圖4-8所示.
③氣體凈化裝置
氣體凈化裝置的設(shè)計(jì)必須同時(shí)考慮主要成分和雜質(zhì)成分的性質(zhì),選擇適當(dāng)?shù)难b置來除去雜質(zhì).用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時(shí),氯氣中混有HCl和H2O(g)等雜質(zhì),除去氯氣中的HCl可用飽和食鹽水洗氣(如圖4-9Ⅰ所示);除去氯氣中的H2O(g)可用濃硫酸洗氣(如圖4-9Ⅱ所示)或用干燥的CaCl2.
③氣體收集裝置
氣體收集裝置的設(shè)計(jì)必須考慮氣體和被排對(duì)象(如空氣、水)的性質(zhì)和欲收集氣體的純度要求,由于Cl2的密度比空氣的密度大且不與空氣反應(yīng),所以可以用向上排空氣法收集(如圖4-10Ⅰ);又因?yàn)镃l2在飽和食鹽水中的溶解度不大,所以可以用排飽和食鹽水法收集(如圖4-10Ⅱ),但此法收集的Cl2中含有水蒸氣;還可將Cl2直接收集在橡皮球囊中.
④尾氣處理裝置
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,凡是有毒或易燃的尾氣,都要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈矚馓幚?,使之不?huì)造成環(huán)境污染或形成安全隱患.對(duì)于Cl2,可以用NaOH溶液吸收而除去(如圖4-11所示).
綜合以上分析結(jié)果,實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸加熱制取Cl2,并收集干燥純凈的Cl2,可采用如圖4-12所示的裝置.
實(shí)驗(yàn)步驟:“連—檢—裝—制—集”.
①“連”——將所需儀器按圖4-12所示的順序連接.即如圖4-12所示,依從下到上、從左到右的順序連接儀器,組裝成制取氣體裝置.
②“檢”——檢查裝置的氣密性.即關(guān)閉分液漏斗的活塞,向F中加水至浸沒玻璃導(dǎo)管,用酒精燈微熱圓底燒瓶,若玻璃導(dǎo)管內(nèi)有氣泡冒出,停止加熱后,玻璃導(dǎo)管內(nèi)液體回流形成一段液柱,說明裝置的氣密性良好.
[說明]①檢查裝置的氣密性必須在連接裝置之后,添加藥品之前進(jìn)行.
②檢查裝置的氣密性通常包括“形成水封→微熱并觀察→冷卻并觀察”三個(gè)步驟.
③對(duì)于氣密性不合格的儀器或裝置,要查出原因,修復(fù)或更換.若橡皮塞不密封,可涂上少量凡士林后再重新檢查氣密性.
③“裝”——裝藥品或試劑.將裝置拆開,分別向B、C、D、F中加入適當(dāng)?shù)乃幤坊蛟噭匦逻B接后,再向分液漏斗A中加入濃鹽酸,然后塞好玻璃塞以防止鹽酸揮發(fā).
④“制”——加熱制氣.用分液漏斗向圓底燒瓶?jī)?nèi)加入適量濃鹽酸,點(diǎn)燃酒精燈加熱,使反應(yīng)平穩(wěn)地進(jìn)行.要通過觀察裝置C、D中的氣泡產(chǎn)生的快慢判斷反應(yīng)進(jìn)行的快慢,并通過控制濃鹽酸的用量或利用酒精燈來調(diào)節(jié)反應(yīng)速率,使反應(yīng)連續(xù)、平穩(wěn)地發(fā)生.
⑤“集”——收集氣體,當(dāng)裝置E內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí),表示氯氣已收集滿,可更換集氣瓶繼續(xù)收集,收集滿氯氣的集氣瓶要蓋嚴(yán),瓶口朝上放置.
實(shí)驗(yàn)完畢后,先熄滅酒精燈,當(dāng)裝置C、D中無氣泡冒出時(shí),將裝置F中的玻璃導(dǎo)管取出,裝置B、C中的氯氣可向其中加入少量NaOH溶液除去,裝置D中的氯氣可用空氣將其“吹”入NaOH溶液中除去.
[說明]①當(dāng)實(shí)驗(yàn)室沒有MnO2時(shí),可用KMnO4和濃HCl制取Cl2,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2KMnO4+“HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O.
此反應(yīng)較劇烈,需將濃鹽酸緩緩地滴到KMnO4固體上,不需加熱.
當(dāng)實(shí)驗(yàn)室沒有濃鹽酸時(shí),可用NaCl和濃H2SO4替代濃鹽酸與MnO2制取Cl2,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
MnO2+2NaCl+3H2SO42NaHSO4+MnSO4+2H2O+Cl2↑
②鹽酸和MnO2反應(yīng)時(shí),鹽酸表現(xiàn)出酸性和還原性,表現(xiàn)還原性的標(biāo)志是-1價(jià)的Cl--變成了。價(jià)的Cl2而如何判斷酸在某些反應(yīng)中除表現(xiàn)氧化性或還原性外還是否表現(xiàn)出酸性呢?主要標(biāo)志是生成物中有無酸根離子.若有酸根離子就說明除表現(xiàn)氧化性或還原性外,還表現(xiàn)出酸性,如:
a.Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2OH2SO4既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性.
b.NaClO3+6HCl=NaCl+3H2O+3Cl2↑HCl既表現(xiàn)出還原性,又表現(xiàn)出酸性.
③驗(yàn)滿方法:a.可用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉斌紙接近集氣瓶口,若試紙變藍(lán),則證明氯氣已收集滿了.
b.也可用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙接近集氣瓶口,若試紙先變紅后褪色,則證明氯氣已收集滿了.
思維拓展
1.怎樣根據(jù)反應(yīng)原理設(shè)計(jì)氣體發(fā)生裝置?試舉例說明.
點(diǎn)撥固體+固體氣體(實(shí)驗(yàn)室制取氧氣);
塊狀固體+液體→氣體(實(shí)驗(yàn)室制取氫氣、二氧化碳);
粉末狀固體(或液體)+液體氣體(實(shí)驗(yàn)室制取氯氣),
2.工業(yè)上如何制Cl2?
點(diǎn)撥工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制Cl2:
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
例如:實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸來制取氯氣,主要操作有:
①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺(tái)上;
②把酒精燈放在鐵架臺(tái)上,根據(jù)酒精燈確定鐵圈的高度,固定鐵圈放好石棉網(wǎng);
③用藥匙向蒸餾燒瓶中加入MnO2,再向分液漏斗中加入濃鹽酸,并將導(dǎo)氣管放人集氣瓶中;
④檢查裝置的氣密性;
⑤在蒸餾燒瓶上裝好分液漏斗,連接好導(dǎo)氣管.
正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是:_________.
答案:②①⑤④③
知識(shí)點(diǎn)3氯離子的檢驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4-6:氯離子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆章入x子檢驗(yàn)的化學(xué)原理和方法.
實(shí)驗(yàn)原理:Ag++Cl-=AgCl↓(白)
2Ag++CO2-3=Ag2CO3↓(白)
Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O
實(shí)驗(yàn)用品:稀鹽酸、稀硝酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液,試管、膠頭滴管.
實(shí)驗(yàn)步驟:向分別盛有稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液的三支試管里,各加入幾滴AgNO3溶液,觀察發(fā)生的現(xiàn)象.再滴入幾滴稀硝酸,觀察現(xiàn)象.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:滴入A2NO3溶液后,三支試管里都有沉淀生成.再滴入稀硝酸后,前兩支試管里的沉淀無變化,第三支試管里的沉淀消失了,同時(shí)有無色氣泡從溶液里逸出.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在溶液里,Cl-與Ag+反應(yīng)生成AgCl沉淀,AgCl沉淀不溶于稀HNO3溶液.
在溶液里,CO2-3與Ag+反應(yīng)生成Ag2CO3沉淀,Ag2CO3很容易與稀HNO3溶液反應(yīng).
小結(jié)溶液中Cl-的檢驗(yàn)方法
試劑:AgNO3溶液和稀HNO3.
原理:Ag++Cl-=AgCl↓(白).
操作及現(xiàn)象:向待測(cè)液中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,滴加稀HNO3,沉淀不溶解.
結(jié)論:待測(cè)液中含有Cl-.
[說明]①在溶液里,有多種陰離子,都能與Ag+結(jié)合生成沉淀.在這些沉淀中,呈白色且不溶于HNO3溶液的只有AgCl沉淀.所以加入稀HNO3的目的,是為了排除其他陰離子(如CO2-3、PO3-4等)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾.
②O-、O-3、Cl4等微粒中的非陰離子型氯,不能與Ag+結(jié)合生成沉淀,也就不能用AgNO3溶液直接檢驗(yàn).
思維拓展怎樣用實(shí)驗(yàn)方法證明KClO3中含有氯元素?
點(diǎn)撥將KClO3跟MnO2混合并加熱,再將殘余固體溶于水,過濾,向?yàn)V液中滴加AgNO3溶液和稀HNO3,若有白色沉淀生成,則說明KClO3中含有氯元素.
例如:向下列溶液中分別加入AgNO3溶液和稀HNO3,能生成白色沉淀的是()
A.氯水D.氯酸鉀
C.氯化鈉D.四氯化碳
〔分析〕凡含有Cl-的物質(zhì),均可與AgNO3溶液反應(yīng),生成不溶于稀HNO3的白色沉淀.A項(xiàng)中Cl2與H2O反應(yīng):Cl2+H2O=HCl+HClO,生成的HCl可電離出Cl-;B項(xiàng)中KClO3溶于水后發(fā)生電離;KClO3=K++ClO-3,故KClO3中只含有ClO-3而無Cl-;C項(xiàng)中NaCl是離子化合物,在溶液中能電離出Cl-;D項(xiàng)中CCl4不溶于水,更不能電離出Cl-.
答案:AC
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相關(guān)知識(shí)
氯氣
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。高中教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助高中教師營造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?以下是小編收集整理的“氯氣”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第一節(jié)氯氣(第一課時(shí))●教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)及在實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣的基本原理和方法。
2.使學(xué)生掌握氯離子的檢驗(yàn)方法。
3.使學(xué)生了解氯氣的物理性質(zhì)和用途。
4.通過引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力。
5.培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。
●教學(xué)重點(diǎn)
1.氯氣的化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)室制法。
2.氯離子的性質(zhì)。
●教學(xué)難點(diǎn)
氯氣的化學(xué)性質(zhì)。
●教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探索、啟發(fā)、引導(dǎo)、比較、講解等。
●課時(shí)安排
第一課時(shí):氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及氯氣的化學(xué)性質(zhì)(與水、堿的反應(yīng))。
第二課時(shí):氯氣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)(與金屬、非金屬單質(zhì)的反應(yīng),氯離子的檢驗(yàn))。
●教具準(zhǔn)備
第一課時(shí):電腦、投影儀、氯氣制取裝置一套(含凈化裝置和試劑)、集氣瓶、玻璃片、大燒杯、NaOH溶液、水、紅紙、兩瓶氯氣。
第二課時(shí):投影儀、集滿氯氣的集氣瓶、酒精燈、火柴、坩堝鉗、尖嘴彎管、制氯氣的裝置一套、銅絲、鎂條、鋅粒、稀硫酸、氯化鈉溶液、稀鹽酸、氯化鉀溶液、硝酸銀溶液、碳酸鈉溶液。
●教學(xué)過程
★第一課時(shí)
[引言]前面我們學(xué)習(xí)了堿金屬元素的有關(guān)知識(shí),知道堿金屬是幾種在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)上都具有一定相似性的金屬元素,本章,我們來學(xué)習(xí)幾種在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)上都具有一定相似性的非金屬元素——鹵素,它們包括氟、氯、溴、碘、砹五種元素。
[板書]第四章鹵素
[講解]在鹵素形成的單質(zhì)中,最主要的是18世紀(jì)70年代的瑞典化學(xué)家舍勒首先發(fā)現(xiàn)并制得的氯氣。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法和它的一些化學(xué)性質(zhì)。
[板書]第一節(jié)氯氣(第一課時(shí))
一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
[問]根據(jù)我們以前學(xué)過的制取氣體的實(shí)驗(yàn)問答,一套完整的制取氣體裝置應(yīng)包括哪幾個(gè)環(huán)節(jié)?
[生]包括氣體發(fā)生、氣體凈化、氣體收集、尾氣吸收四個(gè)環(huán)節(jié)。
[師]回答得很好!現(xiàn)在,就請(qǐng)大學(xué)以以上四個(gè)環(huán)節(jié)為依據(jù),結(jié)合有關(guān)信息,來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置。
[投影]已知氯氣是一種有毒的、密度比空氣大的黃綠色氣體。能溶于水(常溫下,1體積的水約能溶解兩體積的Cl2),并能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)室制氯氣的反應(yīng)方程式如下:
MnO2+4HCl(濃)====MnCl2+Cl2↑+2H2O
可供選擇的試劑:濃鹽酸、二氧化錳、水、NaOH溶液、濃H2SO4、飽和食鹽水。
儀器:燒瓶、帶分液漏斗及導(dǎo)管的雙孔橡皮塞、橡皮管、洗氣瓶(兩個(gè))、集氣瓶、燒杯、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、酒精燈
[學(xué)生思考,教師板書]
1.實(shí)驗(yàn)原理:MnO2+4HCl(濃)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O;
2.Cl2中可能含有的雜質(zhì);
3.除雜試劑;
4.收集方法:
5.尾氣吸收試劑;
[師]請(qǐng)大家根據(jù)剛才的思考結(jié)果回答,Cl2中可能含有的雜質(zhì)是什么?并說出推斷的依據(jù)。
[生]可能有HCl氣體和水蒸氣。因反應(yīng)物中的濃鹽酸有揮發(fā)性,故可能有HCl;反應(yīng)體系中有水,且反應(yīng)在加熱的條件下進(jìn)行,故可能有水蒸氣。
[板書]HCl、H2O(g)
[問]水蒸氣應(yīng)該選什么試劑除去?
[生]濃H2SO4
[講解]對(duì)于Cl2中含有的HCl氣體,我們常用排飽和食鹽水的方法除去。這是因?yàn)镠Cl氣體極易溶于水,而Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小之故。
[板書]飽和食鹽水、濃H2SO4
[問]實(shí)驗(yàn)室收集Cl2應(yīng)用什么方法?
[生]向上排空氣法!
[板書]向上排空氣法
[問]那么,用什么試劑來吸收有毒的尾氣呢?
[生]用NaOH溶液
[板書]NaOH液
[把信息中提供儀器在“電腦實(shí)驗(yàn)室”中呈現(xiàn)]
[師]好,現(xiàn)在就請(qǐng)一位同學(xué)把以上儀器進(jìn)行有效連結(jié)!
[一學(xué)生用鼠標(biāo)在“電腦實(shí)驗(yàn)室”中進(jìn)行模擬安裝,另兩名學(xué)生在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行實(shí)際安裝,最終結(jié)果如下圖所示]
[師]下面,我們就按以上設(shè)計(jì)裝置來制取一瓶純凈干燥的氯氣。
[請(qǐng)兩位同學(xué)上臺(tái)來收集]
[過渡]我們剛剛制得的氯氣能和哪些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)呢?下面,我們就通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)氯氣的化學(xué)性質(zhì)。
[板書]二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)
[師]請(qǐng)大家仔細(xì)觀察下面的實(shí)驗(yàn):
[演示實(shí)驗(yàn):把一塊紅紙分成兩片,一片直接投入剛剛制得的氯氣中,一片用水潤(rùn)濕后再投入]
[師]敘述你們所看到的現(xiàn)象。
[生]干燥的紅紙條不褪色,濕潤(rùn)的紅紙褪色。
[師]以上現(xiàn)象可說明氯氣與水反應(yīng)生成了能使紅紙褪色即具有漂白性的新物質(zhì)。
[板書]1.氯氣與水的反應(yīng)
[設(shè)問]那么,氯氣與水反應(yīng)生成的新物質(zhì)是什么呢?
[講解]實(shí)驗(yàn)證明,氯氣與水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸。
[板書]Cl2+H2O====HCl+HClO
[設(shè)問]起漂白作用的到底是鹽酸還是次氯酸呢?
[補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)]把鹽酸滴在干燥的紅紙片上,不褪色。
[講解]由上面的實(shí)驗(yàn)可知,干燥的氯氣與鹽酸都不具有漂白性,則具有漂白作用的一定是次氯酸。
[設(shè)問]次氯酸有哪些重要的性質(zhì)和用途呢?請(qǐng)大家閱讀課本中的有關(guān)內(nèi)容,找出答案。
[學(xué)生活動(dòng)]
[板書](1)HClO的性質(zhì)
[師]請(qǐng)大家敘述次氯酸有哪些性質(zhì)?
[學(xué)生回答、教師板書]
HClO不穩(wěn)定,容易分解放出氧氣。
2HClO====2HCl+O2↑
有強(qiáng)氧化性,可用來漂白、殺菌、消毒。
[講解]次氯酸在光照的條件下,分解加速,它屬于弱酸,在水溶液中僅部分電離:
[板書]HClOH++ClO-
[設(shè)問]Cl2溶于水是否全部和水反應(yīng)?怎樣證明?
[補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)]在上面收集有Cl2的集氣瓶中注入少量水,振蕩,與另一瓶氯氣的顏色相比較,并把所得溶液顏色與純水的顏色相比較(可在瓶后襯一張白紙,現(xiàn)象更明顯)。
[講解]注入水后,集氣瓶中的黃綠色變淺,說明氯氣溶于水。溶液為黃綠色,而Cl-、HClO及ClO-無色,所以說明氯水中含有大量的氯氣分子。由此可知,氯氣溶于水時(shí),僅有少量的氯氣與水發(fā)生了反應(yīng)。
常溫下,1體積的水約溶解2體積的氯氣。
[問]在新制的氯水中,含有哪些粒子。
[學(xué)生思考并回答,教師板書]
(2)新制氯水中所含粒子:
H2O、HClO、Cl2、H+、Cl-、ClO-、OH-
[問]氯水為何要現(xiàn)用現(xiàn)制,并保存在棕色的細(xì)口瓶中?
[生]因氯水中的次氯酸不穩(wěn)定,易分解,而光照時(shí)分解加速,從而使次氯酸分子的數(shù)目大為減少,故氯水要現(xiàn)用現(xiàn)制,并保存在棕色的細(xì)口瓶中。
[過渡]剛才我們制氯氣時(shí),用于吸收尾氣的是NaOH堿溶液,說明Cl2是可與堿反應(yīng)的。
[板書]2.氯氣與堿的反應(yīng)
[補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)]把少量NaOH溶液注入另一瓶盛有氯氣的集氣瓶中,黃綠色全部消失,所得溶液無色。
[講解]Cl2可與NaOH溶液充分反應(yīng),生成可溶于水的NaCl和NaClO。
[板書]Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
[引導(dǎo)學(xué)生從Cl2與H2O的反應(yīng)來理解該反應(yīng)]
[教師]請(qǐng)大家根據(jù)上式,寫出Cl2與Ca(OH)2溶液的反應(yīng)。
[板書]2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
[講解]上述反應(yīng)就是工業(yè)上生產(chǎn)漂粉精的原理,是通過Cl2與石灰乳作用制成的。其中的有效成分是次氯酸鈣。
思考:次氯酸具有漂白作用,為什么不用HClO直接漂白,而要轉(zhuǎn)換成次氯酸鹽?漂白粉漂白的原理是什么?請(qǐng)大家看書后回答。
[學(xué)生看書,并回答]
[生]因?yàn)榇温人岵环€(wěn)定,而次氯酸鹽較穩(wěn)定,故不用次氯酸直接漂白,而是把它轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的次氯酸鹽,次氯酸鹽可和空氣中的二氧化碳和水蒸氣反應(yīng),生成次氯酸而漂白。
[師]回答得很正確。漂白粉中的有效成分次氯酸鈣的漂白原理,可用方程式表示如下:
[板書]Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
[設(shè)問]上述反應(yīng)說明了H2CO3與HClO的酸性強(qiáng)弱順序如何?Ca(ClO)2能與HCl反應(yīng)嗎?漂白粉應(yīng)怎樣保存才能不很快失效?
[生]根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理,說明碳酸酸性強(qiáng)于次氯酸,因鹽酸是強(qiáng)酸,故也能與次氯酸鈣反應(yīng);因漂白粉在潮濕的空氣中,易吸收空氣中的二氧化碳而釋放出次氯酸,次氯酸不穩(wěn)定,容易分解而使漂白粉失效,故漂白粉應(yīng)密閉保存,并置于陰涼、干燥處。
[師]請(qǐng)同學(xué)們寫出鹽酸與次氯酸鈣反應(yīng)的方程式。
[請(qǐng)一位同學(xué)上黑板來寫]
[學(xué)生板書]Ca(ClO)2+2HCl====CaCl2+2HClO
[小結(jié)]本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法和氯氣與水、堿的反應(yīng)。
[投影]課后思考題:
1.實(shí)驗(yàn)室制Cl2為何不用Ca(OH)2溶液來吸收尾氣?
2.用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)Cl2時(shí),為何試紙的顏色先變紅,后變白?
[答案]1.因Ca(OH)2在水中的溶解度很小,所得溶液極稀,不能保證尾氣被充分吸收。
2.Cl2與H2O發(fā)生反應(yīng),有鹽酸和HClO生成,變紅是因?yàn)樯伤岬乃嵝裕儼资蔷売贖ClO的漂白性。
[布置作業(yè)]習(xí)題:一、2.二、3.5.七、1.
[參考練習(xí)]
1.在空氣中能穩(wěn)定存在的物質(zhì)是()
A.石灰水B.氯水C.次氯酸鈉D.食鹽水
解析:能與空氣中CO2、O2、H2O反應(yīng)和見光易分解的物質(zhì)在空氣中均不能穩(wěn)定存在。石灰水中的Ca(OH)2能與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3;氯水中的HClO易分解;次氯酸鈉在空氣中發(fā)生反應(yīng):CO2+H2O+2NaClO====Na2CO3+2HClO而變質(zhì)。
答案:D
2.下列關(guān)于氯水的敘述正確的是()
A.新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子
B.新制的氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后變白
C.光照氯水有氣泡逸出,該氣體是Cl2
D.氯水放置數(shù)天后,pH會(huì)變小。
解析:新制的氯水中含有H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-等粒子,光照氯水發(fā)生反應(yīng)2HClO=====2HCl+O2↑,故A、C項(xiàng)敘述錯(cuò)誤;氯水中的H+可使石蕊變紅,HClO具有漂白性可使石蕊褪色,前者反應(yīng)速率較快,后者反應(yīng)速率較慢,故先變紅后褪色;氯水久置,因弱酸(HClO)分解成強(qiáng)酸(鹽酸)使溶液酸性增強(qiáng)、pH減小。
答案:BD
3.比較次氯酸的漂白作用與活性炭的褪色作用在本質(zhì)上的區(qū)別。
答案:次氯酸具有強(qiáng)氧化性,能將有色物質(zhì)氧化而使其褪色,是化學(xué)變化,漂白后的物質(zhì)一般不恢復(fù)到原色;而活性炭的褪色作用是它的吸附作用引起,因吸附了有色物質(zhì)而褪色,是物理變化過程。
●板書設(shè)計(jì)
第四章鹵素
第一節(jié)氯氣(第一課時(shí))
一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
1.實(shí)驗(yàn)原理:MnO2+4HCl(濃)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O
2.Cl2中可能含有的雜質(zhì):HCl、H2O(g)
3.除雜試劑:飽和食鹽水、濃H2SO4
4.收集方法:向上排空氣法。
5.尾氣吸收試劑:NaOH溶液
二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)
1.氯氣與水的反應(yīng):Cl2+H2O====HCl+HClO
(1)HClO的性質(zhì)
HClO不穩(wěn)定,容易分解放出氧氣。
2HClO====2HCl+O2↑
有強(qiáng)氧化性,可用來漂白、殺菌、消毒。
HClOH++ClO-
(2)新制氯水中所含粒子
H2O、HClO、Cl2、H+、Cl-、ClO-、OH-
2.氯氣與堿的反應(yīng)
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
Ca(ClO)2+2HCl====CaCl2+2HClO
●教學(xué)說明
把Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法以信息題的形式提到前面講,一是可以培養(yǎng)和提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力;二是講Cl2與水和堿的反應(yīng)時(shí),可一氣呵成;三是對(duì)下節(jié)課Cl2的物理性質(zhì)的學(xué)習(xí)打下了很好的基礎(chǔ);更重要的是在培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和推理能力方面,有著良好的效果,在講本節(jié)課以前,若能有時(shí)間講一節(jié)有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的專題,效果會(huì)更理想。
《氯氣的性質(zhì)》教案分析
《氯氣的性質(zhì)》教案分析
一、教材分析與學(xué)情分析
1、地位與作用:
元素及其化合物知識(shí)是中學(xué)化學(xué)研究的重要內(nèi)容之一,也是蘇教版高中化學(xué)必修課程中6大知識(shí)模塊之一。本節(jié)之前學(xué)生雖然對(duì)氯氣的制備有一定的認(rèn)識(shí),但是這節(jié)內(nèi)容是學(xué)生進(jìn)入高中以來的第一次系統(tǒng)地對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí),學(xué)生在此節(jié)學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)方法的掌握,將直接影響到學(xué)生在以后有關(guān)元素化合物的學(xué)習(xí)。同時(shí)本節(jié)教學(xué)也為后面氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。
2、學(xué)情分析:
本節(jié)課針對(duì)的是高一學(xué)生,他們通過在初中的學(xué)習(xí)中具備了一定的化學(xué)基礎(chǔ),了解過有關(guān)氯氣的知識(shí),加之在生活中經(jīng)常接觸含氯的化合物,因此學(xué)生有一定的好奇心,求知欲,能很好的展開課程,但實(shí)驗(yàn)分析能力有待提高。
3、教學(xué)目標(biāo):
(1)知識(shí)與技能
了解氯氣的物理性質(zhì),訓(xùn)練學(xué)生的觀察和歸納能力;
掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì),以氯原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作為切入點(diǎn),認(rèn)識(shí)氯氣是一種很活潑的非金屬單質(zhì)的本質(zhì);
能運(yùn)用次氯酸的性質(zhì)解釋漂白粉的漂白原理。
(2)過程與方法
通過實(shí)驗(yàn)和觀察,逐步掌握研究化學(xué)問題的科學(xué)方法;
通過問題討論,掌握新制氯水具有漂白性的原因,體驗(yàn)化學(xué)知識(shí)的獲得過程。
(3)情感、態(tài)度、價(jià)值觀
激發(fā)探索研究物質(zhì)和理論的興趣,在探究過程中進(jìn)行一絲不茍、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度的教育;
利用氯氣的毒性提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。
4、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):
重點(diǎn):氯氣的化學(xué)性質(zhì)以及氯氣性質(zhì)在生活實(shí)際中的應(yīng)用;
難點(diǎn):氯氣與水的反應(yīng)以及氯水的主要成分。
二、學(xué)法分析
在本節(jié)教學(xué)中我積極響應(yīng)新課改倡導(dǎo)的課堂上“師--生、生--生”的互動(dòng)的教學(xué)方法,在學(xué)法設(shè)計(jì)上采用實(shí)驗(yàn)探究與交流活動(dòng)相結(jié)合,使他們注重自己對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察,分析,設(shè)計(jì)及動(dòng)手操作能力的培養(yǎng),鍛煉了學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生交流的習(xí)慣。
三、教法分析
教學(xué)活動(dòng)是教和學(xué)的雙邊活動(dòng),必須充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用,使之相互促進(jìn),協(xié)調(diào)發(fā)展,根據(jù)這一基本原理我采用了如下教學(xué)方法:
1、實(shí)驗(yàn)促學(xué)法:通過教師的演示,學(xué)生的動(dòng)手操作,觀察分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,理解并掌握離子反應(yīng)及其方程式的書寫。
2、情景激學(xué)法:創(chuàng)設(shè)問題的意境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力,促使學(xué)生在意境中主動(dòng)探究科學(xué)的奧妙。
3、探究、歸納法:通過學(xué)生對(duì)問題的探究、討論、實(shí)驗(yàn)、歸納,最終掌握離子方程式的書寫方法。
四、教學(xué)過程
(一)聯(lián)系堿金屬導(dǎo)入新課
在第二章學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了一族在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)都具有相似性的金屬元素--堿金屬,知道了一些研究金屬元素的方法,在課的開始即向?qū)W生明確本節(jié)課將學(xué)習(xí)一族在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)同樣具有相似性的非金屬元素--鹵族元素,簡(jiǎn)稱鹵素,并用多媒體課件顯示鹵族元素的名稱、符號(hào)、原子結(jié)構(gòu)示意圖,引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),說明與學(xué)習(xí)堿金屬相似,我們也先學(xué)習(xí)其代表“人物”--氯氣,從而自然進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。
(二)氯氣的物理性質(zhì)
首先展示一瓶氯氣,向瓶中加入1/5蒸餾水,振蕩后,在瓶后襯一張白紙,引導(dǎo)學(xué)生觀察分析歸納出氯氣的物理性質(zhì),并穿插史實(shí):在第一次世界大戰(zhàn)的伊普雷戰(zhàn)役中,德軍5分鐘釋放了180噸氯氣,致使15000人中毒,1/3人死亡,而這樣世界上第一支專業(yè)的氯氣部隊(duì)就是在諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的得主哈伯指導(dǎo)下建立的,他把自己的天才貢獻(xiàn)給了法西斯。這樣不僅能加深學(xué)生對(duì)氯氣毒性的認(rèn)識(shí),而且適時(shí)向?qū)W生進(jìn)行了情感教育。由此再演示和介紹正確聞氯氣的方法可謂水到渠成。
(三)氯氣的化學(xué)性質(zhì),是本節(jié)課的重點(diǎn),采用推理驗(yàn)證法,引導(dǎo)學(xué)生由氯的原子結(jié)構(gòu)分析,推測(cè)它的化學(xué)性質(zhì),再通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證,最后理論與實(shí)踐兩個(gè)方面概括出氯氣是化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬。
1、設(shè)問激疑:根據(jù)氯的原子結(jié)構(gòu),請(qǐng)學(xué)生分析氯氣的化學(xué)性質(zhì)應(yīng)該如何?如何驗(yàn)證?培養(yǎng)學(xué)生由原子結(jié)構(gòu)推斷性質(zhì)的化學(xué)思想。由實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)引出對(duì)氯氣化學(xué)性質(zhì)的探索。
2、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
(1)與金屬的反應(yīng):做好三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)①鈉在氯氣中燃燒②鐵在氯氣中燃燒③銅在氯氣中燃燒。有目的地引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,注意反應(yīng)條件,寫出化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的情況。例如,做銅在氯氣中燃燒的演示實(shí)驗(yàn)時(shí),教師一面演示,一面提出一系列問題,讓學(xué)生注意觀察積極動(dòng)腦。一面灼熱銅絲,一面提出問題:為什么要灼熱銅呢?(銅是不活潑的金屬,必須灼熱活化銅,使其達(dá)到燃點(diǎn))灼熱的銅放進(jìn)盛有氯氣的集氣瓶時(shí),提醒學(xué)生注意觀察現(xiàn)象。反應(yīng)后立即提出問題:觀察到什么現(xiàn)象?(劇烈燃燒、集氣瓶里充滿棕黃色的煙)棕黃色的煙是什么物質(zhì)?(氯化銅晶體顆粒)寫出化學(xué)方程式,注明電子轉(zhuǎn)移。又設(shè)問:銅是不活潑的金屬,為什么能夠跟氯氣劇烈反應(yīng)?(從氯的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行分析,得出氯是非?;顫姷姆墙饘俚慕Y(jié)論)把少量水注入集氣瓶里,提醒學(xué)生注意觀察現(xiàn)象。觀察到什么現(xiàn)象?(氯化銅溶于水,溶液變綠色--說明氯化銅易溶,氯化銅溶液顏色為綠色)教師進(jìn)一步加水,稀釋溶液,溶液變藍(lán)。提醒學(xué)生濃度不同時(shí)溶液的顏色不同。這一點(diǎn)很重要,不要把學(xué)生的思維固定在一點(diǎn)上,強(qiáng)調(diào)條件的重要性。
接著提出設(shè)疑,氯氣能不能與非金屬反應(yīng)?激起學(xué)生繼續(xù)探究的興趣,從而引出性質(zhì)。
(2)與非金屬的反應(yīng)
氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫,現(xiàn)象是蒼白色火焰,瓶口有白霧產(chǎn)生。反應(yīng)生成的氯化氫氣體,在空氣中與水蒸氣結(jié)合呈現(xiàn)霧狀。讓學(xué)生書寫氫氣與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。如果是氫氣與氯氣混合,在強(qiáng)光下,會(huì)迅速化合而爆炸。因此,工業(yè)制鹽酸,是用點(diǎn)燃的方法來制備。適時(shí)地讓學(xué)生討論:燃燒是否一定要有氧氣參加?引導(dǎo)學(xué)生比較鐵、硫、碳等在氧氣中燃燒,以及銅、鈉、氫氣等在氯氣中的燃燒,找出共同的特點(diǎn)并由此推出“任何發(fā)熱發(fā)光的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都可以叫做燃燒。”在此不僅發(fā)展了燃燒的概念,而且滲透了“真理是相對(duì)的,不斷發(fā)展的”辯證唯物主義觀點(diǎn)。
大多學(xué)生知道自來水不能直接用來養(yǎng)魚這一生活常識(shí),那么是為什么呢?通過這一與學(xué)生聯(lián)系比較密切的生活問題引出氯氣與水的反應(yīng)這一性質(zhì),能夠激發(fā)起學(xué)生的興趣以及進(jìn)一步探究的欲望。
(3)氯氣與水的反應(yīng)。這是本節(jié)課的難點(diǎn),可用實(shí)驗(yàn)探究法來突破。
設(shè)問:氯氣能不能跟水反應(yīng),其產(chǎn)物是什么?如何用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法。讓學(xué)生充分討論。經(jīng)討論和教師的引導(dǎo),先實(shí)驗(yàn)氯水的酸堿性。用滴管吸取上面試驗(yàn)中得到的氯水,注入試管里。然后滴入1~2滴石蕊試劑觀察到氯水先變紅后褪色。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明很可能生成了酸。根據(jù)反應(yīng)物判斷很可能生成了鹽酸。如何驗(yàn)證鹽酸的生成?學(xué)生聯(lián)想初中學(xué)過的鹽酸的檢驗(yàn)方法很容易提出硝酸銀溶液,經(jīng)實(shí)驗(yàn)確有鹽酸生成。教師緊接著設(shè)問:如何解釋石蕊試劑先紅后褪色的現(xiàn)象?是氯水中的氯分子、鹽酸,使指示劑褪色了,還是生成了另外一種新的物質(zhì)使指示劑褪色了?讓學(xué)生充分討論,并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。經(jīng)討論和教師的引導(dǎo),最后歸納出把干燥的有色試紙分別放人裝有氯氣的集氣瓶里、鹽酸溶液里、上面實(shí)驗(yàn)得到的氯水里。前兩者顏色不褪,后者顏色馬上褪。即氯分子、鹽酸沒有漂白作用,惟獨(dú)氯水有漂白作用。
既然氯分子、鹽酸、水分子都沒有漂白作用,那么氯水里必然有一種具有漂白作用的新物質(zhì)。這種新物質(zhì)是什么?到此,揭開氯氣跟水反應(yīng)產(chǎn)物的謎底的時(shí)機(jī)已經(jīng)水到渠成。教師根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)事實(shí)和化學(xué)反應(yīng)中原子守恒原理可以引出下列化學(xué)方程式:
C12+H2O=HCl+HClO
至此,學(xué)生對(duì)氯氣跟水的反應(yīng)和氯水里不僅有未反應(yīng)的氯單質(zhì),還有鹽酸和次氯酸的事實(shí)留下較深刻的印象。
教師出示久置光照分解的氯水證明這些溶液只能使石蕊試液變紅,而沒有漂白作用。結(jié)合教材中演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生就能認(rèn)識(shí)次氯酸不穩(wěn)定,引出次氯酸分解的化學(xué)反應(yīng)。
2HClO=2HCl+O2
教師向裝滿氯氣的瓶里加入氫氧化鈉溶液,一經(jīng)振蕩,黃綠色立即褪凈。由此過渡到氯氣與堿的反應(yīng)。
(4)與堿的反應(yīng)
重點(diǎn)分析氯氣與NaOH、Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式,并引導(dǎo)學(xué)生從氧化還原角度、離子角度分析反應(yīng),分析漂白粉的制作原理和成分。不僅鞏固第一章所學(xué)知識(shí),也能加深學(xué)生對(duì)氯氣化學(xué)性質(zhì)的理解。
3、歸納總結(jié),得出結(jié)論
通過以上的一些實(shí)驗(yàn)演示及分析討論,學(xué)生已對(duì)氯氣的性質(zhì)有了一個(gè)生動(dòng)而鮮明的印象。這時(shí)再引導(dǎo)他們從氯的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去認(rèn)識(shí)氯氣化學(xué)性質(zhì)所以活潑的原因,從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面歸納出氯氣是化學(xué)性質(zhì)很活潑的典型的非金屬。
(四)課堂小結(jié):本節(jié)課學(xué)習(xí)了氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。氯氣是黃綠色有刺激性氣味的有毒氣體;可溶于水;密度比空氣大。能與金屬、非金屬、水、堿等反應(yīng)。
(五)課堂練習(xí):
1、某氯堿廠不慎將大量氯氣逸出到周圍空間,此時(shí)可用浸有一定濃度某物質(zhì)水溶液的毛巾捂住鼻子。下列最適宜采用的物質(zhì)是
ANaOHBNaClCNa2CO3DKBr
2、.氯氣是有毒的,曾被法西斯制成毒氣彈用于侵略戰(zhàn)爭(zhēng);當(dāng)這種毒氣彈順風(fēng)爆炸時(shí),通??刹捎玫姆烙k法是
A人、蓄應(yīng)躲到低洼的地方去B可用NaOH溶液浸濕軟布蒙面
C人、蓄應(yīng)躲到較高的地方去D可用Na2CO3溶液浸濕軟布蒙面
3、氯水可用來消毒、殺菌,又可作為漂白劑,其中起主要作用的是()
A.Cl2B.HClOC.HClD.H2O
4、下列物質(zhì)不具有漂白作用的是()
A.氯水B.Ca(ClO)2C.活性炭 D.液氯
5、下列關(guān)于氯水的說法正確的是()
A.新制的氯水只含有氯氣分子和水分子
B.新制氯水可使紫色石蕊試液先變紅后褪色
C.光照氯水有氣泡逸出,該氣體主要是氯氣
D.新制氯水久置后酸性增強(qiáng),幾乎無漂白性
五、板書設(shè)計(jì):
氯氣的性質(zhì)
一、氯氣的物理性質(zhì)3、與水反應(yīng)
黃綠色有刺激性氣味的有毒氣體;HClO的性質(zhì):
可溶于水,氯水呈淺黃綠色;a、弱酸性;
易液化,密度比空氣大。b、不穩(wěn)定性2HClO=2HCl+O2
二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)c、漂白性
1、與金屬反應(yīng)4、與堿反應(yīng)
2Na+Cl2=2NaCl2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
點(diǎn)燃2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2Fe+3Cl2====2FeCl3(工業(yè)至漂白粉)
點(diǎn)燃5、漂白原理
Cu+Cl2=====CuCl2Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
2、與非金屬反應(yīng)6、漂白粉失效原因
點(diǎn)燃Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
H2+Cl2=====2HCl2HClO=2HCl+O2
H2+Cl2=====2HCl(爆炸)
Cl2+H2O=HCl+HClO
氯氣的性質(zhì)
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。我們要如何寫好一份值得稱贊的高中教案呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《氯氣的性質(zhì)》,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
專題二:第一單元氯溴碘及其化合物
——氯氣的性質(zhì)(第一課時(shí))
【問題導(dǎo)讀】
1.氯氣的物理性質(zhì)是什么?實(shí)驗(yàn)式如何聞?dòng)卸練怏w?
2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)有哪些?
【主干知識(shí)】
1.氯氣的物理性質(zhì):
色:,態(tài):,味:,密度比空氣,易液化,有毒,(能或不能)溶于水,溶于飽和食鹽水。
☆☆實(shí)驗(yàn)室里聞Cl2的方法:。
2.氯氣的化學(xué)性質(zhì):
氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很的非金屬單質(zhì),能與多種和直接化合。
【實(shí)驗(yàn)1】把細(xì)鐵絲伸入盛有氯氣的集氣瓶中
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鐵絲在氯氣中,生成大量煙。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在加熱的條件下鐵與氯氣發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)方程式為:。
〖資料〗鐵有和兩種價(jià)態(tài)。鐵與氯氣反應(yīng)只生成而不生成說明氯氣的活潑性
〖小結(jié)〗此反應(yīng)說明氯氣與具有可變價(jià)態(tài)的金屬反應(yīng)時(shí),一般生成(高或低)價(jià)態(tài)的金屬氯化物。
應(yīng)用:已知氯氣在一定條件下,能跟絕大多數(shù)金屬反應(yīng)生成鹽。請(qǐng)你寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
1)氯氣與金屬鈉反應(yīng):
2)氯氣與金屬銅反應(yīng):
☆☆氯氣除了能跟金屬反應(yīng)外,還能與非金屬反應(yīng),比如氫氣在氯氣中(填反應(yīng)條件)生成。反應(yīng)方程式為:。
小結(jié):此反應(yīng)說明燃燒(一定或不一定)要有氧氣參加。
【實(shí)驗(yàn)2】將干燥的有色布條和濕潤(rùn)的有色的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:干燥的有色布條,濕潤(rùn)的有色布條
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:氯氣(有或沒有)漂白性。
【實(shí)驗(yàn)3】氯氣分別與氫氧化鈉溶液和水作用
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:抽取氫氧化鈉的針筒中,氣體顏色,溶液顏色。抽取水的針筒中,氣體顏色,溶液顏色。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:氯氣能溶與水而使其由無色變?yōu)?,且有部分與水發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)方程式為。氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成無色物質(zhì),反應(yīng)的方程式為。
〖?xì)w納〗氯氣與堿溶液反應(yīng)生成、和。
應(yīng)用:工業(yè)上用和為原料制造漂白粉。主要成分為。反應(yīng)方程式為:。
【精彩例題】
1.H2點(diǎn)燃后插入氯氣集氣瓶中,產(chǎn)生的現(xiàn)象是()
A.爆炸B.安靜燃燒
C.瓶?jī)?nèi)充滿棕色煙D.火焰立刻熄滅
2.下列物質(zhì)既能由金屬和酸反應(yīng)獲得,也能通過金屬和氯氣反應(yīng)獲得的是()
A.CuCl2B.FeCl2C.FeCl3D.AlCl3
3.漂白精是用氯氣和反應(yīng)制得的。制取反應(yīng)的化學(xué)方程式為。漂白精是物,其有效成分為。氯氣和漂白精用于漂白是因?yàn)樵谝欢l件下產(chǎn)生之故。工業(yè)上之所以把氯氣加工成漂白精再用于漂白,是因?yàn)椋孩佗?br>
【鞏固練習(xí)】
班級(jí):高一()班姓名:學(xué)號(hào): 成績(jī):
1、氯氣可以用來消滅田鼠,使用方法是將氯氣通過軟管灌入田鼠洞中,這是利用了氯氣以下性質(zhì)中的()
①黃綠色②密度比空氣大③有毒④較易液化⑤能溶解于水
A、①②③B、②③C、③④D、③④⑤
2.下列說法正確的是()
A.氯氣是黃綠色的,C1—是無色的
B.H2在C12中能安靜燃燒,火焰呈蒼白色,瓶口有白色煙霧生成
C.Cl2和H2的混合氣一定會(huì)發(fā)生爆炸
D.燃燒時(shí)一定要有氧氣參加
3、下列各組物質(zhì)在反應(yīng)時(shí)生成棕黃色煙的是()
A、氫氣在氯氣中燃燒B、鎂條在氧氣中燃燒
C、氫氣在氧氣中燃燒D、細(xì)鐵絲在氯氣中燃燒
4、將Cl2制成漂白粉的主要目的是()
A、增強(qiáng)漂白和消毒作用
B、使它轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定物質(zhì),便于保存和運(yùn)輸
C、使它轉(zhuǎn)化為較易溶于水的物質(zhì)
D、增加氯的百分含量,有利于漂白、消毒
5.除去氯氣中的水蒸氣,應(yīng)選擇的干燥劑是()
A.濃硫酸B.堿石灰C.固體燒堿D.無水氯化鈣
6.2.4克某金屬和足量的氯氣充分反應(yīng),所得固體比原金屬增重7.1克,若該固體為單一
價(jià)態(tài)的氯化物,則其化學(xué)式為()
A、NaClB、MgCl2C、FeCl3D、CuCl2
★7.當(dāng)不慎有大量Cl2逸到周圍空氣里時(shí),可用浸有一定濃度的下列物質(zhì)溶液的毛巾捂住鼻子,該物質(zhì)是()
A.NaOHB.NaClC.NH3.H2OD.NaHCO3
★★8.在密閉容器中盛有H2、O2、Cl2的混合氣體,通過電火花點(diǎn)燃,恰好完反應(yīng)后冷卻
到室溫,所得液體產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.6%,則原有H2、O2和Cl2的分子數(shù)之比是()
A.6:3:2B.9:4:1C.9:6:1D.13:6:1
★★9.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,把a(bǔ)L的H2和Cl2混合氣體,通過電火花點(diǎn)燃,充分反應(yīng)后,所得氣
體恰好使溶液中的bmolNaOH完全轉(zhuǎn)化成鹽,則的關(guān)系不可能是:()
A.b=a/22.4B.0ba/22.4C.ba/22.4D.b≥a/11.2
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10、某工廠在山坡坑道的倉庫里貯有氯氣鋼瓶。某天,有一只貯有氯氣的鋼瓶損壞,造成
氯氣泄漏,在場(chǎng)工人采取以下措施,請(qǐng)選擇填充并簡(jiǎn)述理由。
⑴處理鋼瓶的方法正確的是,簡(jiǎn)述理由
A、鋼瓶推到坡下的小河里B、把鋼瓶丟到深坑里,用石灰填埋C、把鋼瓶扔到農(nóng)田中
⑵鋼瓶處理后,工人應(yīng)立即,簡(jiǎn)述理由
A、轉(zhuǎn)移到坡下B、轉(zhuǎn)移到坡上
11.洪災(zāi)過后,飲用水的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性疾病爆發(fā)的有效方法之一。漂白
粉是常用的消毒劑。
(1)工業(yè)上將氯氣通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化學(xué)反應(yīng)方程式為
(2)漂白粉的有效成分是(填化式)。
(3)漂白粉溶于水后,受空氣中的CO2作用,即產(chǎn)生有漂白、殺菌作用的次氯酸,化
學(xué)`方程式為。
(4)反應(yīng)(1)和反應(yīng)(3)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是(填編號(hào))。
★★12.下圖是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置:
⑴實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先點(diǎn)燃A處的酒精燈,打開旋塞K,讓Cl2充滿整個(gè)裝置,再點(diǎn)燃D處酒
精燈,連接上E裝置。Cl2通過C瓶后再進(jìn)入D。D裝置的硬質(zhì)玻管內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生化
學(xué)反應(yīng),其產(chǎn)物為CO2和HCl。試寫出D中化學(xué)方程式:,
⑵在E處,紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o色,為什么?
⑶D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有Cl2產(chǎn)生,此時(shí)B中的現(xiàn)象是,B的作用是。
★★★13、在實(shí)驗(yàn)室里制取某些有毒氣體時(shí),為了盡量防止毒氣逸散造成空氣污染,有人設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置[Ⅰ]。并設(shè)想用[Ⅱ]或[Ⅲ]兩種簡(jiǎn)易裝置代替[Ⅰ]的b~c部分。
試回答:⑴若用[Ⅰ]制取氯氣,b瓶中加入的液體一般為______________。在選取試劑正確且
適量的前題下,反應(yīng)開始后,當(dāng)關(guān)閉活塞K時(shí),如若發(fā)現(xiàn)c中液面不明顯上升,你分析可能
的原因是________________________,檢查的簡(jiǎn)單方法是。
⑵裝置[Ⅰ]中b能防止多余氣體逸散的原因
⑶欲用[Ⅱ]或[Ⅲ]代替[Ⅰ]中的b~c部分(選用液體相同),是否可行?說明理由。
[Ⅱ]是否可行(填“是”或“否”)______理由是
[Ⅲ]是否可行(填“是”或“否”)_____理由是______________。
氯氣的生產(chǎn)原理
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé),教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?經(jīng)過搜索和整理,小編為大家呈現(xiàn)“氯氣的生產(chǎn)原理”,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
班級(jí):高一()班姓名: 學(xué)號(hào): 成績(jī):
專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)
氯氣的生產(chǎn)原理
【學(xué)海導(dǎo)航】1.人類如何從海水中提取氯化鈉并生產(chǎn)氯氣的?
2.電解食鹽水時(shí)可以觀察到什么現(xiàn)象,得出什么結(jié)論?
3.氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
【主干知識(shí)】一.氯氣的生產(chǎn)原理
1.海水中氯化物的含量非常高,主要為_____,其次是____________。
2.氯堿工業(yè)
工業(yè)上制取氯氣大多采用__________的方法,以此為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為_____工業(yè)。我國主要以____為原料,海鹽中含硫酸鈣、硫酸鎂、氯化鎂等雜質(zhì),要凈化后制成飽和食鹽水再電解。
3.電解飽和食鹽水裝置原料:____ 陽極:__ 陰極:__
(1)接通電源,觀察陰陽兩極現(xiàn)象
(2)通電一段時(shí)間后,用小試管收集U形管左端產(chǎn)生的氣體,2min后,提起小試管,并迅速用拇指堵住試管口,移近點(diǎn)燃的酒精燈,松開拇指,觀察現(xiàn)象
(3)取一只小試管,用向上排空法收集從U形管右端收集到的氣體,并用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在試管口,觀察現(xiàn)象
(4)關(guān)閉電源,打開U形管兩端的橡皮塞,分別向溶液中滴加1~2滴酚酞溶液,觀察現(xiàn)象
將上述實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和所得結(jié)論填入下表
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
(1)
(2)
(3)
(4)
化學(xué)方程式:________________
與電源正極相連的電極上產(chǎn)生__氣。
與電源負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生__氣。
問題:(1)b端為何要通入氫氧化鈉溶液?
(2)兩電極產(chǎn)生的氣體體積比為_______。
(3)電解食鹽水除了得到氯氣以外,還能得到___________。
【例題1】目前我國工業(yè)上大多采用離子交換膜法電解食鹽水制燒堿和氯氣。如圖:電解槽中用石墨或鈦?zhàn)麝枠O與電源正極相接,用鐵網(wǎng)作陰極與電源負(fù)極相接,中間設(shè)特殊的離子交換膜。
試分析:從a進(jìn)入的液體是,從b流出的液體是;圖中的離子交換膜只允許_____離子通過,該離子交換膜的作用是
。
【思考】你認(rèn)為這種制堿的方法存在的缺點(diǎn)是________(填序號(hào))
A、消耗大量的電能B、產(chǎn)品中氫氣和氯氣用途不大,造成浪費(fèi)
C、食鹽不易獲取D、生產(chǎn)過程中若處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染
二.氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
1.原理:在實(shí)驗(yàn)室里,氯氣可以用____和____在__________條件下反應(yīng)來制取。
實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的化學(xué)方程式:。
2.裝置及主要儀器:
①a、b、d中所裝試劑分別為________?。撸撸撸撸撸撸摺。撸撸撸撸撸撸?br>
洗氣瓶(__進(jìn)__出)。
②本氣體發(fā)生裝置為三大發(fā)生裝置之一,適用于固體(或液體)與液體在加熱條件下制氣體的實(shí)驗(yàn)。
3.凈化方法:因濃HCl有揮發(fā)性,制的Cl2中?;煊泻碗s質(zhì),常用飽和食鹽水除___,用除水蒸氣,其順序是先通過__________,再通過__________。
4.收集方法:利用Cl2密度比空氣密度且(填“能”或“不能”)溶于水,難溶于飽和食鹽水,可用排空氣法或排飽和食鹽水法。
5.尾氣吸收裝置:因Cl2有毒污染空氣,用吸收多余的氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
6.檢驗(yàn):用濕潤(rùn)的KI淀粉試紙,現(xiàn)象是試紙變_______,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________.
【鞏固練習(xí)】
題號(hào)123456789
答案
1、海水中含量最多的離子是
A、鈉離子B、氯離子C、鈣離子D、鎂離子
2、氯在自然界以化合物形態(tài)存在,18世紀(jì)70年代,首先發(fā)現(xiàn)并制得氯氣的化學(xué)家是
A、漢弗萊戴維B、舍勒C、阿伏加德羅D、侯德榜
3、如圖所示裝配儀器,接通直流電源,電解飽和食鹽水,則電解片刻,在碳棒和鐵釘表面都有氣體生成,其中碳棒表面生成的氣體是
A、Cl2B、O2
C、H2D、HCl
4、若上題中電解的是未精制的飽和食鹽水(即是粗鹽溶于水),結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。造成渾濁的難溶物主要是
A、碳酸鎂B、硫酸鋇
C、氫氧化鎂D、碳酸鋇
5、在電解食鹽水之前,需要提純食鹽水。為了除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,可將粗鹽溶于水,然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作,正確的操作順序是
①過濾?、诩舆^量的NaOH溶液?、奂舆m量的鹽酸
④加過量的碳酸鈉溶液?、菁舆^量的氯化鋇溶液
A、①④②⑤③B、④①②⑤③
C、②⑤④①③D、⑤②④③①
6、實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和足量的MnO2共熱制氯氣時(shí),若實(shí)際參加反應(yīng)的HCl為0.2mol,理論上可收集到的氯氣的質(zhì)量
(A)約等于3.55g(B)小于3.55g
(C)大于3.55g (D)約等于7.1g
7、用下列兩種方法制取氯氣:①用含氯化氫146克的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng)②用87克二氧化錳與足量的濃鹽酸反應(yīng),則所得氯氣(提示:稀鹽酸與MnO2不發(fā)生反應(yīng))
A、②比①多B、①比②多C、一樣多D、無法比較
8、為了在實(shí)驗(yàn)室制得不含氯化氫的干燥的氯氣,正確的凈化順序是
A、第一步通過濃硫酸,第二步通過無水氯化鈣
B、第一步通過濃硫酸,第二步通過飽和食鹽水
C、第一步通過飽和食鹽水,第二步通過無水氯化鈣
D、第一步通過堿石灰,第二步通過濃硫酸
9、實(shí)驗(yàn)室制取氯氣可以有以下途徑,用化學(xué)方程式表示如下。若制取等質(zhì)量的氯氣,消耗鹽酸最少的是
A、8HCl+K2Cr2O7==2KCl+Cr2O3+4H2O+3Cl2↑
B、16HCl+2KMnO4==2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑
C、4HCl+MnO2△MnCl2+2H2O+Cl2↑
D、6HCl+KClO3==KCl+3H2O+3Cl2↑
10、實(shí)驗(yàn)室制氯氣有如下操作,正確的操作順序是_________
①緩緩加熱
②加入MnO2粉末
③連好裝置,檢查氣密性
④從裝有濃鹽酸的分液漏斗中加濃鹽酸
⑤將多余氯氣用NaOH溶液吸收
⑥向上排氣收集氯氣
11、右圖表示在沒有通風(fēng)櫥的條件下制備氯氣時(shí)設(shè)計(jì)的裝置,圖中a、b是可控制的彈簧鐵夾。(氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小。)
⑴儀器A的名稱是;水槽中應(yīng)盛放的
是;燒杯中盛放的是;
燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式;
⑵在收集氯氣時(shí),應(yīng)打開,關(guān)閉___。當(dāng)氯氣收集完畢時(shí)打開,關(guān)閉___。(填a,b)
⑶若要制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl20.672L,理論上需要MnO2的物質(zhì)的量是多少?
解:
12、某氯堿廠打算利用電解食鹽水所得氣體生產(chǎn)鹽酸。
⑴寫出電解食鹽水制取H2、Cl2的化學(xué)方程式:。
⑵若該氯堿廠日產(chǎn)50%NaOH溶液3000kg。如果把同時(shí)生產(chǎn)的Cl2和H2都制成38%的鹽酸,試計(jì)算理論上每天可生產(chǎn)鹽酸的質(zhì)量。
解:
【登高眺望】
13.足量的濃鹽酸與4.35gMnO2混合加熱,向反應(yīng)后的溶液中加入10.6g10%的Na2CO3溶液,恰好不再產(chǎn)生氣體,再向溶液中加入過量的AgNO3溶液求:
①標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生Cl2的體積
②生成AgCl沉淀的質(zhì)量
解: