氯氣 (2節(jié)時)

目的要求】: 1.通過演示實驗使學生掌握氯氣的性質(zhì),并從原子結構上認識           

                氯氣的化學活性.

              2.了解氯氣的用途.

              3.掌握實驗室制取氯氣的原理和方法.

 

【重、難點】: 氯氣的化學性質(zhì)

 

【教學方法】: 觀察實驗---理解原理---比較歸類---串成知識線條

 

【課時安排】: 第一課時做完所有實驗，講完氯氣與水的反應,余下為第二節(jié)時。

 

【教學過程】:

l        引入: 由氯原子的電子層結構引出氟、溴、碘、砹具有相似的電子層結構

          和化學性質(zhì),成為一個自然族,稱為鹵族.

 

l        演示實驗: 觀察一瓶氯氣,聞味(注意方法”扇”和”飄”),再到入水振蕩.

 

l        學生回答: 氯氣的物理性質(zhì)   (1)色、味、態(tài)(介紹毒性)

                              (2)密度: 比空氣大

                              (3)水溶性:可溶(體積比 1:2)

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

                       (與氧氣-218 C;-183 C和氫氣-259 C;-252 C比較)

                                

l        演示實驗: 鈉和銅分別在氯氣中燃燒

 

l        學生回答: 實驗現(xiàn)象

 

l        教師講解: 反應原理(注意氯元素的化合價變化) 、裝置、操作

              及有關拓展內(nèi)容

 

l        演示實驗: 1.氫氣在氯氣中安靜燃燒和混合光照爆炸.

              2.紅磷在氯氣中燃燒.

 

   l        學生回答: 實驗現(xiàn)象(回憶對比氫氣和氧氣的反應)

 

   l        教師講解: 反應原理及有關拓展內(nèi)容

 

 

 

 

   l         教師講解: 1.氯氣與水反應的原理,分析氯元素化合價的變化;

              2.次氯酸的強氧化性和用途.

 

   l        演示實驗: 次氯酸使色布褪色

 

   l        思考討論: 1.氯水與液氯是否為同一物質(zhì)?有何區(qū)別?

              2.新制氯水與久置氯水在成分上有何區(qū)別?

              3.實驗中起漂白作用的是氯氣還是次氯酸?

 

(第二節(jié)時)

   l        復習引入: 復習氯氣與水反應的化學方程式,引入與堿的反應.

 

   l        教師講解: 1.氯氣與堿反應的原理及拓展;

             2.漂白粉的制取與應用等.

 

   l        小結: 氯氣的化學性質(zhì)及性質(zhì)活潑的原因.

 

   l        學生自學: 氯氣的用途

 

   l        教師講解: 實驗室制取氯氣的藥品,結合藥品狀態(tài)及反應條件,回憶實驗室

              制取氧氣和氫氣的裝置,啟發(fā)思考選擇裝置,根據(jù)性質(zhì)選擇集氣

              和尾氣處理裝置.

 

   l        思考討論: 1.反應物用稀鹽酸代替濃鹽酸行嗎?

              2.為何用分液漏斗而不用長頸漏斗?

              3.一套完整的制取氣體的裝置應包括哪四大部分?

              4.實驗室制取的氯氣中會含有少量HCl氣體和H₂O,為什么?

                如何除去?應先除什么后除什么?為什么?

 

   l        教師講解: 氯氣的工業(yè)制法(氯堿工業(yè))

 

【板書設計】:

一.  一.氯氣的性質(zhì)

 

1.  1.物理性質(zhì)

(1)色、味、態(tài): 黃綠色有刺激性氣味的氣體

(2)密度: 比空氣大

(3)水溶性:能溶于水(常溫下,1體積水約能溶解2體積氯氣)

                常壓,-34.6 C

(4)易液化: 氯氣           液氯

 

 

 

 

2.  2.化學性質(zhì)

 

(1)   (1) 與金屬的反應

              點燃                                    點燃   

 2Na + Cl₂ === 2NaCl (白煙)     Cu + Cl₂ === CuCl₂ (棕黃色煙)

                          點燃  

  推廣： 2Al + 3Cl₂ === 2AlCl₃ (白煙)

                   點燃

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

   l        CuCl₂溶液的顏色隨溶液濃度的不同而略有不同。

                        CuCl₂溶液

           濃溶液                          稀溶液

            黃色      黃綠色      綠色      藍色

 

(2)   (2) 與非金屬的反應

        點燃                     

 H₂ + Cl₂ === 2HCl（蒼白色火焰，工業(yè)制HCl原理）

            光照

 H₂ + Cl₂ === 2HCl（爆炸）

          點燃

 2P + 3Cl₂ === 2PCl₃ （液體）

             三氯化磷           （白色煙霧）

 PCl₃ + Cl₂ === PCl₅ （固體）

             五氯化磷

 

   l        燃燒（廣義定義）：指任何發(fā)熱發(fā)光的劇烈的化學反應。

 

（3）與水的反應

氯氣溶于水得黃綠色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應，

大部分是以Cl₂分子狀態(tài)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；

           久置氯水則幾乎是鹽酸溶液

                           ①一元弱酸，比H₂CO₃弱

                                           光

    （2）HClO的基本性質(zhì)   ②不穩(wěn)定，2HClO === 2HCl + O₂↑

                           ③強氧化性；

                           ④漂白、殺菌能力，使色布、品紅溶液等褪色，

                              故氯水可用作自來水消毒。

 

 

 

 

（4）   （4）   與堿的反應

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

 

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

注意：

（1）（1）Cl₂與H₂O和Cl_2­­與堿的反應是有密切聯(lián)系的：

       Cl₂ + H₂O ===  HCl   +    HClO

                     

                     NaOH          NaOH

                  

                    NaCl + H₂O  NaClO + H₂O

結果：Cl₂ + 2NaOH === NaCl + NaClO + H₂O

但兩者又有很大區(qū)別：

Cl₂ + H₂O的反應很不完全，Cl₂與H₂O可大量共存，

而Cl₂ + 2NaOH的反應則快而完全，Cl₂與堿不能大量共存。

（2）（2）漂白粉

①制取反應：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：殺菌消毒，漂白

⑤使用方法：與稀酸混合。只有將Ca(ClO)₂轉化成HClO才能

            表現(xiàn)其漂白殺菌作用。

                        比HClO強的酸(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：

  在潮濕的空氣中會慢慢變質(zhì)失效，原因是：

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

                    光

             2HClO === 2HCl + O₂↑

  所以應置于避光干燥處保存。

 

小結：

1．1．是一種很活潑的非金屬單質(zhì)，具有助燃的性質(zhì)。

2．2．氯氣所發(fā)生的化學反應的基本規(guī)律是：

                 得2個電子

           Cl₂               Cl

   它的化學活性是由其原子最外層7個電子（易得電子）的結構決定的。

 

 

 

 

 

二.  二.氯氣的用途: 重要的化工原料

 

三.  三.氯氣的實驗室制法

                              △

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

 

2．2．儀器裝置：發(fā)生裝置---收集裝置---吸收裝置

 

3．實驗步驟：檢密—裝藥—固定—加熱—收集

 

4．收集方法：向上排空氣法 （或排飽和食鹽水法）

 

5．尾氣處理：用堿液吸收

 

四．氯氣的工業(yè)制法：（氯堿工業(yè)）

              通 電

2NaCl + 2H₂O ==== 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑

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