第二節(jié) 海水中的氯

第二節(jié) 海水中的氯教學目標：知識與技能：1. 學習氯元素的單質氯氣；2. 重點學習氯氣的強氧化性；氯離子的檢驗。3. 氫氣在氯氣中的燃燒是工業(yè)上制鹽酸的重要方法，氯氣與水反應是氯氣用于自來水消毒的原理所在；過程與方法：1. 通過對重點知識不僅作了比較詳細的介紹，而且安排了“實驗”“思考與交流”“學與問”等活動，以調動學生各種感官，使學生建立起知識結構并不斷加深。2. 通過氯離子檢驗，使學生學會離子檢驗基本技能。情感與價值觀：通過學習可以使學生認識到要學好知識，正確運用，才能讓自然資源更好地為人類服務。此外，學生還可以從科學史話“氯氣的發(fā)現(xiàn)和確認”中學習科學家的科學態(tài)度和研究方法。教學重點：氯氣的化學性質。教學難點：氯氣與水反應、氯氣與NaOH溶液反應。教學設計如下：1.引導學生充分利用已有的知識學習新知識。在第二章中學生對分類方法已有所了解，本節(jié)應從離子反應、氧化還原反應等不同角度來理解和認識所涉及的化學反應，并以新知識為載體，鞏固氧化還原反應的有關概念。初中化學中，學生已學過鹽酸、NaCl與AgNO3溶液的反應。在介紹Cl-的檢驗時，可以先復習這兩個反應，再進行實驗。2.準確把握教學要求，突出重點。充分利用教科書中的資源做好實驗、引導思考、廣泛交流、適當拓展，突出教學重點。還可以利用課外教學資源，如漂白粉的漂白原理、漂白粉的含氯量計算等，進一步強化重點知識。由于原子結構和元素周期律、元素周期表等知識在以后學習，因此，對于氯元素在周期表中的位置、原子結構、鹵族元素原子結構的比較等內容不必展開。氯氣的實驗室制法的介紹也不必加深，做簡單介紹可以。3.運用化學史實，積極創(chuàng)設探究情景。教學中先以氯氣的發(fā)現(xiàn)和確認這一科學史話作為閱讀材料，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生在比較輕松的環(huán)境里了解氯氣可以從氧化鹽酸中的氯離子得到，氯氣是黃綠色、有刺鼻氣味的氣體等，而且從科學家身上學習到科學研究的思想和科學探究的精神。然后安排了“思考與交流”，讓學生談一談從這一史實中得到的啟示，然后很自然地引出氯氣的實驗室制法，再寫出相應的化學方程式。在思考和交流的過程中，要利用好這一問題的情景，引導學生體會理論指導的重要性和實驗實證的基礎性，使學生產生對化學知識的親近感，增加他們主動求知的精神。4.充分運用實驗，通過實驗加深學生對非金屬性質的印象，增強學生觀察和分析問題的能力。教科書在知識的表述方法上，充分利用化學是實驗科學這一特點，通過演示實驗講述氯氣的典型性質，使學生對氯氣的認識從感性上升到理性。關于Cl-的檢驗，為說明自來水中含有Cl-，教學中除了選用稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液與AgNO3溶液反應外，還增加了自來水作為試劑與AgNO3溶液反應，同時以蒸餾水與AgNO3溶液混合作為對比實驗。對使用AgNO3溶液檢驗Cl-時需要滴加稀硝酸酸化的理由，教學中要注意通過對比實驗來解決。還可以以Na2CO3溶液為例，對稀硝酸加在AgNO3溶液前和后有什么影響展開討論。5.增強教學的問題性和探究性。對于氯氣與水的反應、氯氣與堿的反應這些教學難點，建議首先向學生提出問題：請你根據已掌握的Cl2的性質猜測，Cl2與H2O反應可能形成的產物是什么？并設計各種實驗方案，證明你的假設是否成立。通過假設、設計、驗證、得出結論后，再用下列問題進行情境遷移：（1）根據Cl2與H2O的反應設想一下，如果將Cl2通入NaOH溶液中會發(fā)生怎樣的反應？（2）在工業(yè)上，Cl2與消石灰反應可以制得漂白粉，其有效成分是什么？起漂白作用的物質是什么？若學生的基礎較好，此時可應用下列問題繼續(xù)進行深入探究：往NaOH溶液中滴加酚酞溶液，再逐滴滴加氯水，會有什么現(xiàn)象？實驗中酚酞褪色的原因是什么？是因為Cl2與堿發(fā)生了反應，還是因為氯水中含有的HClO起了漂白作用？你是否能設計實驗證明哪種猜測是對的呢？在此過程中，可充分調動學生主動參與探究學習的積極性，引導學生通過實驗、觀察、調查、資料收集、閱讀、討論、辯論等多種方式進行學習，培養(yǎng)學生提出問題、分析問題，以及通過實驗解決問題的能力。教學板書：一、氯氣的性質：Cl2 1、組成與結構                      2 .物理性質（色態(tài)、味、熔點沸點、硬度、密度、溶解性） 黃綠色，有刺激性（有毒）氣味，能溶于水的氣體，易液化（-34.6） 3  .化學性質                                                                 能與金屬反應生成氯鹽，與變價金屬反應，金屬一般呈現(xiàn)最高價態(tài)。 1氣與金屬的反應： 與納的反應：（可以反應，納巨烈燃燒放出大量熱生成白煙NaCl）     與銅的反應：（可反就，紅熱的鋼絲在氯氣中燃燒起來生成棕黃色煙CuCl2）    加入少量水呈現(xiàn)綠色，加水過多呈現(xiàn)藍色。   2非金屬的反應：     PCl3  PCl5不斷分解化合 現(xiàn)象：發(fā)出蒼白火焰，同時產生大量熱，生成HCl氣體。                             現(xiàn)象：發(fā)生爆炸生成HCl氣體 燃燒：任何劇烈的發(fā)熱發(fā)光的反應都叫燃燒（燃燒不一定要氧參加） 3、與水的反應（氯水） 新制氯水（Cl2，H2O，HClO，O2，Cl-，H+，ClO-，OH-）(Hcl在水中成鹽酸只以H+，Cl-存在)，久置（H2O，H+，Cl-，OH-） 注：a.該反應是氧化還原反應b.氯水的性質的分析 此處應該作為重點引導學生分析出四點重要性質（酸性，漂白性，新制氯水的顏色，能使硝酸銀溶液產生白色沉淀）4、與堿反應  引導學生從和水的反應出發(fā)，分析該反應的產物    （1）反應中Cl2由有毒變?yōu)闊o毒 2Cl2+Ca(OH) 2=CaCl2+Ca(ClO) 2+H2O        工業(yè)制漂白粉方程 （相應的次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定） 漂白原理：Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO                    變質的原因： Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO 弱酸可和較其強的酸反應，生成弱酸 PH         HClO<H2CO3<HCl 次氯酸：強氧化性，可做漂白劑 作用：殺菌（自來水中常加氯氣1升水通入0.002毫克氯氣），可做漂白劑：使染料有機色質褪色（HClO強氧化性使有機色質氧化褪色） 一切化學反應總是向著更難溶解更難電離方向進行。 二、氯氣用途 殺菌，消毒，化工原料，農藥，制氯仿CH3Cl 三、存在形式： 在自然界中以化合態(tài)存在，鹵素均是如此 四、氯氣的實驗室制法 工業(yè)制法（電解飽和食鹽水） 1原理：用濃鹽酸酸（37%，1.19克/cm3與MnO2的粉未共存）        分液漏斗：便于控制反應，且防止氣體（HCl）揮發(fā)，有毒氣體（Cl2）擴散。 4收集，向上排氣法（或排飽和食鹽水法最好使用） 5氣吸收（Cl2有毒） 可用堿液吸收，（如：NaOH效果較好） 注：兩種氣體吸收裝置的區(qū)別。利用實驗室中一般以NaOH溶液而不用石灰水吸收氯氣尾氣，工業(yè)上制漂粉精是用石灰乳而不用NaOH溶液與氯氣作用的實際，可啟發(fā)學生思考其中可能的原因（反應程度、成本、工藝、產品性能等），意在開闊思路、活躍思維，不一定要找出確切的答案。資料內容：氯氣的發(fā)現(xiàn)應歸功于瑞典化學家舍勒。舍勒是18世紀中后期歐洲的一位相當出名的科學家，他從少年時代起就在藥房當學徒，迷戀實驗室工作。在儀器、設備簡陋的實驗室里他做了大量的化學實驗，涉及內容非常廣泛,發(fā)明也非常多，他以其短暫而勤奮的一生，對化學做出了突出的貢獻，贏得了人們的尊敬。 舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣是在1774年，當時他正在研究軟錳礦(二氧化錳)，當他使軟錳礦與濃鹽酸混合并加熱時，產生了一種黃綠色的氣體，這種氣體的強烈的刺激性氣味使舍勒感到極為難受，但是當他確信自己制得了一種新氣體后,他又感到一種由衷的快樂。 舍勒制備出氯氣以后，把它溶解在水里，發(fā)現(xiàn)這種水溶液對紙張、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他還發(fā)現(xiàn)氯氣能與金發(fā)生反應。直到1810年，戴維經過大量實驗研究，才確認這種氣體是由一種化學元素組屬或金屬氧化物發(fā)生化學反應。從1774年舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣以后，到1810年,許多科學家先后對這種氣體的性質進行了研究。這期間，氯氣一直被當作一種化合物成的物質。他將這種元素命名為chlorine，這個名稱來自希臘文，有"綠色"的意思。我國早年的譯文將其譯作"綠氣",后改為氯氣。二探究氣體的規(guī)律：1決定物質體積大小的因素：構成物質的微粒數目，微粒大小和微粒之間的距離三個因素2決定氣體體積大小的因素：分子數目的多少和分子間的距離以上是物質結構本身特有的性質。3決定氣體體積大小的客觀因素： 溫度：溫度越高，氣體的體積越大 壓強：壓強越大，氣體的體積越小所以規(guī)定，溫度為0，壓強為101.3KPa的狀況為標準狀況。根據課本39頁的思考與練習計算氣體的體積規(guī)定：1mol的任何氣體在標準狀況下的體積約為22.4L.提問：1mol氣體的體積到底是多大呢？長寬高分別為0.282m的立方體。結合以前學習的物質的量的公式：阿伏加得羅定律：同溫同壓下，同體積的任何氣體都含有相同的分子數。推論1 .同溫同壓下，不同氣體的體積之比等于它們的物質的量的比推論2.同溫同體積下，不同氣體的壓強之比等于他們的物質的量的比推論3.同溫同壓下，等質量的不同氣體所占的體積與其摩爾質量成反比推論4.同溫同壓同體積時，不同氣體的質量比等于它們的摩爾質量比教學反思教學建議：本課時知識容量不大，應該著重培養(yǎng)學生的實驗觀察能力，實驗現(xiàn)象的分析應該由學生完成。同時基本方程式的書寫一定要認真落實?？紤]到氯氣的毒性，可用多媒體或錄像來演示氯氣的化學性質，或者設計微型實驗裝置。學生除了課后利用練習和測試對知識點進行鞏固，還可以以小組的形式對重點或感興趣的知識點進行研究。如果有條件，教師可以組織學生對自來水廠進行參觀考察，要求學生寫出考察報告。教師可以用分數、評語和等級對學生在學習過程中的表現(xiàn)及學習成果進行評價，也可以讓學生進行互評。