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[讲]干燥的氯气在常温下不与铁反应,且氯易液化,因此大量的氯气要加压液化后贮存于钢瓶中。氯气能溶于水,但1体积水溶2体积的氯气,故不能用排水法收集,但可以用排饱和食盐水收集。另外,氯气的密度比空气大,因此要用向上排空气法收集,但大家要注意的是,氯气有毒,因此要有尾气吸收装置。
[问]1.根据氯的原子结构,推断氯气的化学性质是否活泼,它具有强还原性还是强氧化性?为什么?
最外层有七个电子,易得电子,具有强氧化性。
[问]写出金属钠和氯气反应的化学方程式,并指出哪个是氧化剂,哪个是还原剂。
[板书]2、化学性质 (1)与金属反应: 2Na+Cl2
2NaCl (产生大量白烟)
[讲]氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有强氧化性,能与活泼金属反应,氯气能否跟不活泼金属反应呢?让我们来研究回答这个问题。
[视频实验]用坩埚钳夹住一束铜丝,灼烧后立刻放入充满氯气的集气瓶里,观察。然后把少量的水注入集气瓶里,用玻璃片盖住瓶口,振荡,观察溶液颜色。
[讲]铜丝在氯气中燃烧,产生棕色的烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色
[板书] Cu+Cl2CuCl2
[思考]氯气与铁反应生成二价铁还是三价铁?
[板书] 2Fe+3Cl22FeCl3
[投影]实验现象:剧烈燃烧,生成棕色的烟
[讲]Fe时一种变价金属,当遇到强氧化剂时,它会失去3个电子(Fe
+
3
) ;当遇到弱的氧化剂时,它只会失去2个电子(Fe )
2+
[思考]比较一下Cl2与HCl 的氧化性强弱。 [投]Fe+2HCl==FeCl2+H2 ↑,且氧化性HCl>Cl2
[讲]Cl2有很强的氧化性,能与多数金属反应生成相应的金属氯化物,尤其要注意的是:它和变价金属反应时,生成高价的金属氯化物,如:CuCl2、FeCl3 。大多数金属都能在一定条件下与氯气化合(Pt,Au除外),
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生成对应的盐。
[点击试题]实验事实证明,在一定条件下,氯气可跟多种金属直接化合。写出氯气跟下列金属反应的化学方程式: 1.跟铝反应: . 2.跟镁反应: 2Al+3Cl2
点燃 2AlCl3 Mg+Cl2
点燃 MgCl2
[过渡]氯气能跟多种金属直接化合那么氯气能否跟非金属反应呢?下面让我们来做H2在Cl2中燃烧的实验。
[视频实验]在空气中点燃氢气然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中,观察现象(讲解操作要求和注意事项后,由学生动手实验,观察、描述现象,并写出反应的化学方程式。
实验现象:安静的燃烧,火焰呈苍白色,瓶口有白雾产生
若氢气和氯气充分混合后,用强光进行照射。
实验现象:释放大量的热,发生爆炸。
2HCl H2+Cl2
2HCl
[板书](2)与某些非金属反应 H2+Cl2
[讲]纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰,生成HCl气体,HCl具有刺激性气味,极易溶于水。HCl的水溶液叫做氢氯酸,亦称盐酸。同学们观察到的白雾就是HCl气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴(酸雾)。盐酸是重要的化工原料。
[讨论]1.比较Cu在Cl2中燃烧与H2在Cl2中燃烧现象的共同点。2.燃烧是否一定要有O2参加?比较铁、硫、木炭在O2中燃烧与Cu、H2等在Cl2中燃烧的现象,找出共同特点,并由此推论什么叫燃烧。
[投]①燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。②燃烧的本质是氧化还原反应,所以发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。
[点击试题]实验证明,在一定条件下,Cl2还可跟P、S、C等非金属直接化合。试写出下列反应的化学方程式:
1.P在Cl2(不足量)里燃烧生成PCl3 2.P在Cl2(过量)里燃烧生成PCl5
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[板书]2P+3Cl2 2P+5Cl2 点燃 2PCl3 (在空气中形成白雾) 2PCl5 (在空气中形成白烟)
点燃 [讨论]金属、非金属跟Cl2化合时,氯元素的化合价如何变化?表现了氯气的什么性质?
[小结]氯气是一种很活泼的非金属单质,在化学反应中表现出较强的氧化性。
[交流探讨]打开自来水龙头,会闻到一股刺激性的气味,你想过什么原因么?
[讲]自来水厂用氯气消毒,刺激性的气味是余氯的气味。
[讲]氯气溶解于水,所得的水溶液叫氯水。溶解的部分氯与水反应:
[板书](3)氯气与水反应:
Cl2+H2O = HClO+HCl(HClO:次氯酸)
[讲]次氯酸的重要性质:次氯酸是一种弱酸,次氯酸是一个不稳定酸。次氯酸是一种强氧化剂能杀死水里的病菌,自来水常用氯气杀菌消毒,就是因为氯气溶于水产生次氯酸,次氯酸起杀菌作用。次氯酸可用作漂白剂,因为它能使染料和有机色质氧化而褪色。
[板书] 2HClO 2HCl+O2↑
[讲]次氯酸是弱酸,是一种强氧化剂、杀菌剂、漂白剂。
[投影小结]HClO 的性质:
1 弱酸性:H2CO3>HClO ○
○2 不稳定性,见光受热均易分解 ○3 强氧化性,具有漂白作用 [实验4-4、4-5]
[讨论]Cl2可以使湿润的有色布条褪色,不能使干燥的有色布条褪色,这个事实说明什么?
[讲]起氧化作用的不是氯气而是次氯酸。
[探究性实验]氯气溶于水的这一过程是一个简单的物理溶解过程,还是一个伴随有化学变化的过程呢?新制的氯水当中究竟含有哪些微粒?如何证明这些微粒的存在呢?你能通过实验来说明问题吗?
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药品(HNO3 酸化的)AgNO3溶液 、紫色石蕊试剂、 红纸、镁粉、氯水等
注:氯水使用时不能超过1mL!
[投影结果]
微粒 H2O Cl2
检验方法 无水硫酸铜 观察颜色,闻气味
现象 变成蓝色晶体 黄绿色、有刺激性气
味
HClO(少量ClO)
H Cl
―+
―
红纸
加入CaCO3粉末或者锌粒 加入HNO3酸化过的AgNO3
溶液
褪色 有气体生成 有白色沉淀
[思考]液氯与氯水的区别?新制氯水和久置氯水的区别? [投影小结]
分类 成份
液氯 纯净物 只有Cl2 分子
新制的氯水 混合物
久置的氯水 混合物
分子:Cl2 、H2O 、HClO 分子:H2O 离子:H、Cl、ClO、离子:H 、Cl
极少量的OH
―
+
―
―
+
―
性质 有氧化性,无酸性和漂白性
有酸性、强氧化性,能漂白、杀毒、光照时HClO分解
只有酸性,相当于盐酸溶液
[讲]因为HClO 见光易分解,故氯水要放在棕色试剂瓶里。
[讲]最初人们直接用氯气做漂白剂,但因氯气不稳定溶解度小难以保存,使用起来很不方便,,经过多年的实验改进,才有了今天的漂白液、漂白粉。
[问]请同学们阅读课本中氯气与碱反应的有关内容。阅读后用化学方程式回答下列问题:1.Cl2跟NaOH溶液反应。2.工业上用Cl2与石灰乳作用制取漂粉精。3.漂粉精为什么具有漂白、消毒作用?
[板书](4)与碱液反应:Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
[总结]氯气与碱反应的规律:氯气+碱==次氯酸盐+氯化物+水 [讨论]漂白液、漂白粉、漂白精有何区别?
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[投影] 漂白液(有效成分:NaClO)、漂白粉(主要成分:Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分Ca(ClO)2))。漂粉精(主要成分和有效成分都是Ca(ClO)2 )。
[讲]次氯酸钠(NaClO)和次氯酸钙[Ca(ClO)2]具有漂白性,是因为它们会与空气中的CO2 和水蒸气反应生成次氯酸。
[板书] 漂白粉漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO
[讲]反应利用的是强酸制弱酸的原理,CO2与H2O组成碳酸可以制出比其酸性更弱的次氯酸。
[板书] 次氯酸盐与强酸反应的离子方程式:ClO― +H+ ==HClO
[问]存放漂粉精时应注意哪些问题?
[讲]漂白粉能与空气中的H2O和CO2反应并造成失效,故应密封保存。
[板书] 漂白粉失效的原理:
Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO 2HClO
2HCl+O2↑
[讲]因为氯气具有强氧化性,它还可以与一些具有还原性的溶液反应。
[板书] (5) 与盐溶液反应:
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl― (溶液由浅绿色变成棕黄色) 2Br― +Cl2==2Cl―+Br2
2I―+Cl2==I2 +2Cl― (可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)
[讲] 用氯气对饮用水消毒会产生使人致癌的有机氯,世界环保联盟已全面禁止用氯气对饮用水消毒,建议采用广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。二氧化氯是无色或微黄色透明液体,无悬浮物,是近年来国内外研究开发的一种新型的广谱、安全、快速、高效氧化消毒剂,已
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