高中化学第一章认识化学科学第2节研究物质性质的方法和程序第2课时教学设计1鲁科必修1

第一章认识化学科学第2节 研究物质性质的方法和程序【教学目标】知识与技能：1.使学生学会研究物质的一般的方法和程序，并在具体的实际中学会应用。2.使学生了解氯气的物理性质和主要的化学性质（氯气与 金属单质、非金属单质）。 过程与方法：1. 通过引导学生观察分析实验现象，让他们体会怎样科学合理的运用观察等方法，培养学生观察和分析问题的能力。2. 通过对氯气性质的实验探究让学生体会实验方法在化学研究中的作用，培养其动手能力和实验能力。3.通过归纳及预测氯气性质的过程中，让学生体验分类比较等方法在研究物质性质中的作用，培养其分析、归纳和总结的能力。情感态度与价值观：1. 培养认真、仔细、严谨的科学态度和探究精神，感受到科学研究的过程和魅力。2. 培养学生探究和合作学习的精神，激发学生学习化学的兴趣，感受合作和学习的乐趣。【教学过程】思维导图一、氯气是一种化学性质活泼的非金属单质。在工业上，氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂等。氯气对人体有强烈的刺激性，吸入少量会刺激鼻腔和喉头黏膜并引起胸痛和咳嗽，吸入较多量时使人死亡；氯气也是大气污染物。所制取和使用氯气时要有安全意识和环保意识1.氯气。（1）物理性质 黄绿色，刺激性气味，比空气重，有毒，能溶于水(12)，易液化。（2）化学性质 与几乎所有金属反应 Na （点燃）NaCl（白烟） 铜丝（点燃）CuCl2（棕黄色烟） 铁丝（点燃）FeCl3（红棕色烟） 与非金属反应 H2（光照或点燃） Cl2 HCl（爆炸；H2在Cl2中燃烧产生苍白色火焰） 与水反应 Cl2+H2O=HCl+HClO 与碱反应 （NaOH、Ca(OH)2等）用以吸收Cl2以及消毒液和漂白粉的制取。（3）存在：只以化合态存在于自然界中。2.氯水。（1）氯水的成分和性质 成分：三种分子、四种离子 性质：浅黄绿色、刺激气味向氯水中加入现象参与反应的微粒化学方程式/解释AgNO3溶液白色沉淀Cl-HCl+AgNO3=AgCl+HNO3Na2CO3溶液有气泡产生H2HCl+Na2CO3=CO2+H2O+2NaCl有色布条布条颜色褪去HClOHClO具有漂白性FeCl2溶液溶液变棕黄色Cl22FeCl2+Cl2=2FeCl3SO2黄绿色褪去Cl2、H2OSO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4石蕊试液先变红后褪色HClO、H酸性和漂白性（2）液氯、新制氯水、久置氯水的区别。液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性成分Cl2H2O、Cl2、HClO、Cl-、H、OH-、ClO-H2O、H、Cl-、OH-例3（氯气）氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，氯水能分别与如图四种物质发生反应(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。请填空。(1)能证明氯水具有漂白性的是_(填a、b、c或d)。特别提醒：(1)AgNO3溶液无法鉴别Cl2和HCl两种气体。 (2)c过程中的现象是_，b过程中的化学方程式为_。(3)久置的氯水变为_，用化学方程式表示为_。(4)实验室保存饱和氯水的方法是_。二、含氯化合物1.次氯酸。（强氧化性）漂白，能使有机色质退色、杀灭细菌；弱酸性（弱于碳酸）不稳定，不利于贮存和运输。2次氯酸盐。(1)漂白粉。主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，其有效成分为Ca(ClO)2 制取。工业上通常用石灰乳和氯气反应来制备漂白粉： 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。 漂白原理。漂白粉与稀盐酸或空气中的水和二氧化碳反应生成HClO。 Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO 失效原因。Ca(ClO)2在空气中与CO2和H2O反应生成HClO和CaCO3，HClO不稳定，见光或受热易分解： 2HClO(光照)=2HClO2漂白粉放置久了易变质失效，因此应密封保存。(2)84消毒液。一种以次氯酸钠为主的高效消毒剂，有效成分为NaClO，无色或淡黄色，有效氯含量5.5%6.5%。 制取。 Cl22NaOH=NaClNaClO2H2O 漂白原理。 NaClOCO2H2O=2HClONa2CO33二氧化氯。二氧化氯(ClO2)也可用于漂白和消毒，其漂白能力和消毒能力比氯气强，使用起来更安全。氯水成分的多样性氯气溶于水的溶液叫做氯水，新配制的氯水溶液呈黄绿色，有刺激性的气味，溶液中存在：Cl2H2OHCl+HClO平衡，故新制的氯水中存在的微粒有Cl2，H2O，HClO分子及H+，Cl-和由水电离出的少量OH-。在光照条件下，HClO可分解：2HClO2HClO2，故久置的氯水中的主要成分为盐酸，存在的粒子有H+，Cl-，H2O及由水电离出的少量OH-。如不特别说明，一般所讲的氯水是指新制的氯水。氯水通常随配随用，如需贮存备用，宜放在棕色瓶中并置于冷暗处氯水是氯气的水溶液，通常状况下，一体积能溶解约二体积氯气，形成淡黄绿色液体。溶解于水中的氯气能够部分与水反应生成盐酸和次氯酸Cl2+H2O=HCl+HClO新制的氯水中只有约39的氯气与水反应，余者仍以氯分子形式存在于溶液中，故氯水呈淡黄绿色。新制的氯水中主要含有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-（HClO为弱酸，部分电离出少量H+、ClO-），以及水电离出来的少量OH-等。通常所说的氯水就是指新制的氯水，须随配随用，保存在棕色瓶中。久置的氯水由于次氯酸见光分解：2HClO2HCl+O2而变成很稀的盐酸，其中主要含有H+、Cl-、H2O、O2（少量）。新制的氯水可代替氯气，如能使碘化钾淀粉试纸变蓝。氯水可体现H+、HClO的性质，如氯水滴入石蕊溶液中，溶液先变红后褪色，变红是由于HCl电离产生的H+表现酸性，褪色是因为次氯酸具有强氧化性，能将有机色质氧化而使其褪色，氧化还原反应速率不如酸性反应速率快，故先变红后褪色。氯水还可单独表现出HClO的性质，例如用氯水消毒、杀菌、漂白，就是利用氯水中的HClO具有强氧化性杀死水中的细菌或氧化有机色素。氯水又可表现出Cl-的性质，如氯水滴入到AgNO3溶液中，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。成盐元素卤素(1) 卤素的原子结构 原子结构示意图为：相同点：最外电子层上电子数都是七个。不同点：随着核电荷数增加：电子层数不同；由2到5，逐层增加。原子半径不同；由小到大。故它们的氧化性是FClClI。(2)卤素的离子结构：离子结构示意图为：相同点：最外电子层上电子数都是八个。不同点：随着核电荷数增加：电子层数不同：由2到5，逐层增加。离子半径不同：由小到大。故它们的还原性是I-Br-Br-F-。(3)卤素的物态、颜色、重要的物理常数：物态各异，由气到固。F2、Cl2是气态，Br2是液态，I2是固态。都有颜色，由浅到深。F2呈淡黄绿色，Cl2呈黄绿色，Br2呈深棕色，I2呈紫黑色。密度由小到大；熔、沸点由低到高；溶解度由大到小(3) 卤素和氢反应：卤素单质都能和氢气反应，说明卤素单质均具有氧化性。但从H2和卤素单质的反应条件（暗光加热长时间加热）及生成的气态氢化物稳定性（稳定性顺序HFHClHBrHI）来看，卤素单质均具有氧化性，但氧化性的强弱顺序为F2Cl2Br2I2。F2H22HF535.04KJBr2+H22HBr72.3KJs I2+H22HI-51.8KJ反应由易到难。生成物的稳定性，由稳定到不稳定。(4) 卤素和水反应：2F2+2H2O4HFO2 强烈反应。Cl2H2OHClHClO 反应。Br2H2OHBrHBrO 缓慢反应。I2H2OHIHIO 微弱反应。(5) 卤素和碱反应：F2 2F2+2OH-=2F-OF2+H2OCl2 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OBr2 Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O(6)：卤素在卤化物或含卤化合物中的化合价：F：只有-1价。Cl：有-1、1、+3、5、7价。Br：有-1、+1、+3、5、+7价。I：有-1、+1、3、5、7价卤素化学性质的相似性和递变性认识氯气的毒性材料一：第一次世界大战横尸遍野的战场的图片，德军施放了近200吨氯气，使英法 军队死亡5000多人。从此化学武器这个恶魔被写进了战争史。材料二：2005年3月29日晚，在京沪高速公路淮安段交通事故，液氯泄漏，人及的植物受损。认识氯气的毒性材料一：第一次世界大战横尸遍野的战场的图片，德军施放了近200吨氯气，使英法 军队死亡5000多人。从此化学武器这个恶魔被写进了战争史。材料二：2005年3月29日晚，在京沪高速公路淮安段交通事故，液氯泄漏，人及的植物受损。三、检测题1. 下列关于氯水的叙述中，正确的是()A新制氯水中既有分子，又有离子B新制氯水在光照的条件下，可以产生气体，该气体是氯气C新制氯水中滴加硝酸银溶液，没有任何现象D新制氯水不可以使干燥的有色布条退色2. 关于新制的氯水和久置的氯水，下列说法不正确的是()A新制的氯水呈浅黄绿色，久置的氯水无色B新制的氯水漂白作用强，久置的氯水漂白作用很弱或消失C新制的氯水中没有氯离子，久置的氯水中才含有氯离子D新制的氯水中含氯气多，久置的氯水中含有极少量的氯气或不含氯气3. 下列关于漂白粉的叙述正确的是()A漂白粉有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2B漂白粉在空气中久置能变质C漂白粉是由Cl2与石灰乳制得的D在使用漂白粉时应同时加入浓盐酸4. 漂白粉在空气中放置易失效的主要原因是()ACa(ClO)2不稳定，易分解BCaCl2易吸水而潮解CCa(ClO)2跟空气中的水和CO2反应DCa(ClO)2跟空气中的CO2反应5. 右图是一组探究氯气性质的装置。(1)现关闭活塞K，若有色布条是干燥的，溶液A为浓硫酸，则有色布条_；若溶液A为水，则有色布条_；若溶液A为饱和的NaHCO3溶液，则有色布条_。(2)现打开K，溶液A为氢氧化钠溶液，通入的氯气是湿润的，布条是干燥的，则有色布条_。6. 氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据新制氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。.(1)能证明氯水具有漂白性的是_(填“a”、“b”、“c”或“d”)。(2)c过程中的现象是_，e过程中的现象是_，e过程的反应方程式_，b过程中的化学方程式为_。(3)久置的氯水变为_，用化学反应方程式表示为_。(4)实验室保存饱和氯水的方法是_。.用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中。当滴到最后一滴时红色突然退去。试分析退色的原因：(1)是由于_；(2)是由于_。简述怎样用实验证明红色退去的原因是(1)还是(2)：_。检测题参考答案1. 【解析】新制氯水中有分子：H2O、Cl2、HClO，有离子H、Cl、ClO、OH，故滴入AgNO3溶液会产生白色沉淀AgCl，HClO不稳定，光照时会产生O2，HClO又具有漂白性，故氯水可使有色布条退色。【答案】A2. 【解析】新制的氯水中存在Cl2、H2O、HClO三种分子，H、Cl、OH、ClO四种离子；久置后，其中HClO基本分解掉，失去漂白性，而Cl2也基本反应耗尽，颜色消失，最后变成稀盐酸溶液。【答案】C3. 【解析】粉的有效成分为Ca(ClO)2，在空气中会发生反应：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，HClO不稳定，见光易分解，所以久置会变质，故A错误。B正确。漂白粉的制法为将Cl2通入石灰乳中，故C正确。漂白粉中加入浓盐酸，效果反而不好，故D错误。【答案】BC4. 【解析】漂白粉在空气中发生反应：Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO,2HClO2HClO2。【答案】C5. 【解析】(1)关闭K通入Cl2，若A为浓硫酸，则进入()的是干燥的Cl2，有色布条不退色；若A为水，则进入()的是湿润的Cl2，有色布条退色；若A是NaHCO3溶液，则Cl2在()中被消耗，有色布条不退色。(2)打开K，尽管A是NaOH溶液，湿润的Cl2还是直接进入()，有色布条退色。【答案】 (1)不退色退色不退色(2)退色6. 【解析】氯水中含有HCl、Cl2、H2O、HClO等，可以与NaOH、AgNO3溶液、FeCl2溶液、Na2CO3发生反应。HClO具有漂白性，故氯水可使石蕊先变红(HCl的酸性)后退色，但HClO不稳定，见光易分解。【答案】.(1)d(2)有白色沉淀生成氯水的浅黄绿色消失Cl22NaOH=NaClNaClOH2ONa2CO32HCl=2NaClH2OCO2(3)稀盐酸2HClO2HClO2(4)在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存.(1)氯水与NaOH反应，碱性减弱(2)氯水中的HClO有漂白性，将酚酞漂白向退色后的溶液里再加入NaOH溶液，若变红，说明原因(1)正确，否则原因(2)正确11