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第二章海水中的重要元素第二節(jié)

氯及其化合物氯氣的性質(zhì)情境導(dǎo)入科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任

歡迎大家前來(lái)參觀我們自來(lái)水廠氯消毒工藝車(chē)間。我們廠采用的是氯氣作為自來(lái)水的消毒劑，這是盛裝液氯的鋼瓶，注意要用干燥的鋼瓶?jī)?chǔ)存液氯，否則鋼罐會(huì)被腐蝕，造成氯氣泄露中毒。液氯經(jīng)專(zhuān)用投加設(shè)備通入到自來(lái)水中，實(shí)現(xiàn)自來(lái)水出廠的最后一道工藝——消毒工藝，消毒后的自來(lái)水經(jīng)檢測(cè)合格后送入千家萬(wàn)戶(hù)。我們偶爾聞到自來(lái)水散發(fā)的刺激性氣味就是余氯的氣味，注意入戶(hù)的自來(lái)水大家不能直接飲用，養(yǎng)金魚(yú)也需要太陽(yáng)下曬兩天。問(wèn)題1.氯氣有刺激性氣味，其物理性質(zhì)還有哪些？問(wèn)題2.為什么用鋼瓶?jī)?chǔ)存液氯，氯氣能否與金屬鐵反應(yīng)？問(wèn)題3.使用未干燥的鋼瓶?jī)?chǔ)存液氯，鋼瓶為什么會(huì)被腐蝕？問(wèn)題4.氯氣為什么可用于自來(lái)水的消毒，其原理是什么？問(wèn)題5.為什么用自來(lái)水養(yǎng)金魚(yú)需要在太陽(yáng)下曬兩天？顏色氣味密度黃綠色有刺激性氣味密度大于空氣狀態(tài)氣體溶解性活動(dòng)一：觀察瓶中氯氣，歸納氯氣(Cl2)的物理性質(zhì)?！締?wèn)題情境一】氯氣有刺激性氣味，其物理性質(zhì)還有哪些？氯氣的物理性質(zhì)觀察法實(shí)驗(yàn)法氯水一、氯氣的物理性質(zhì)水注射到盛有氯氣的瓶中發(fā)現(xiàn)溶液呈

，說(shuō)明

。

淺黃綠色Cl2能溶于水

易得1e_物質(zhì)類(lèi)別原子結(jié)構(gòu)元素化合價(jià)0-1非金屬單質(zhì)與金屬單質(zhì)反應(yīng)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)氯氣具有強(qiáng)氧化性

類(lèi)比O2活動(dòng)一：從物質(zhì)類(lèi)別、原子結(jié)構(gòu)和元素化合價(jià)預(yù)測(cè)氯氣(Cl2)的化學(xué)性質(zhì)?！締?wèn)題情境二】為什么用鋼瓶?jī)?chǔ)存液氯，氯氣能否與金屬鐵反應(yīng)？預(yù)測(cè)化學(xué)性質(zhì)ClCl與銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：與鈉反應(yīng)產(chǎn)生棕褐色煙，水倒吸后得棕黃色溶液。

Cu+Cl2CuCl22Na+Cl22NaCl2Fe+3Cl2

2FeCl3小結(jié)：氯氣能與大多數(shù)金屬（除Au、Pt）化合，生成高價(jià)金屬氯化物化學(xué)性質(zhì)——與金屬反應(yīng)【演示實(shí)驗(yàn)】氯氣與鐵反應(yīng)活動(dòng)二：通過(guò)氯氣與金屬的反應(yīng)，認(rèn)識(shí)氯氣的氧化性【問(wèn)題情境二】為什么用鋼瓶?jī)?chǔ)存液氯，氯氣能否與金屬鐵反應(yīng)？科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)證據(jù)推理與模型認(rèn)知實(shí)驗(yàn)裝置圖Cl2鐵絲H2O安靜地燃燒，蒼白色火焰，水倒吸時(shí)出現(xiàn)白霧

反應(yīng)原理:

H2+Cl22HCl點(diǎn)燃化學(xué)性質(zhì)——與非金屬反應(yīng)HCl與空氣中水蒸氣結(jié)合形成的鹽酸小液滴工業(yè)制鹽酸實(shí)驗(yàn)裝置圖活動(dòng)三：觀察氯氣與氫氣的反應(yīng),認(rèn)識(shí)燃燒的條件和本質(zhì)【演示實(shí)驗(yàn)】氯氣與氫氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：思考與交流：通過(guò)觀察H2在Cl2中燃燒的實(shí)驗(yàn)，對(duì)燃燒的條件及本質(zhì)有什么新的認(rèn)識(shí)嗎？燃燒并不需要氧氣參與，燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，所有發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都稱(chēng)為燃燒?；瘜W(xué)性質(zhì)——與非金屬反應(yīng)活動(dòng)三：觀察氯氣與氫氣的反應(yīng),認(rèn)識(shí)燃燒的本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)1.安全性高2.氯氣泄露少，環(huán)保3.耗時(shí)短氯氣溶于水過(guò)程中，氯氣與水反應(yīng)生成什么產(chǎn)物腐蝕鋼瓶？提出問(wèn)題思考：根據(jù)氯氣的強(qiáng)氧化性，從元素組成和氧化還原角度預(yù)測(cè)Cl2與H2O反應(yīng)的產(chǎn)物科學(xué)探究一作出猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)H2O+Cl2

小組討論：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證H+和Cl-是否存在？

HCl活動(dòng)一：通過(guò)氯氣與水的反應(yīng)，預(yù)測(cè)產(chǎn)物并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證【問(wèn)題情境三】使用未干燥的鋼瓶?jī)?chǔ)存液氯，鋼瓶為什么會(huì)被腐蝕？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的結(jié)論有白色沉淀產(chǎn)生有Cl-向盛有氯水的試管中滴入硝酸酸化AgNO3溶液設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)Cl-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)H+Ag++Cl-

=AgCl↓白色沉淀

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的結(jié)論紫色石蕊變紅有H+向盛有氯水的試管中滴入紫色石蕊溶液將鎂條伸入盛有氯水的試管中有氣泡產(chǎn)生有H+向盛有NaHCO3或Na2CO3的試管中滴入氯水有H+有氣泡產(chǎn)生紅色褪去向滴有酚酞的NaOH溶液中滴入氯水有H+科學(xué)探究一用pH試紙或pH計(jì)測(cè)量氯水的pH有H+pH<71.取2-3mL新制氯水于試管中，滴入1-2滴硝酸酸化的AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象2.將打磨后的鎂條放入盛有氯水的試管中，觀察現(xiàn)象【小組實(shí)驗(yàn)】

檢驗(yàn)氯水中是否含有Cl-和H+提出問(wèn)題作出猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究科學(xué)探究一提出問(wèn)題作出猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究一實(shí)驗(yàn)探究得出結(jié)論目的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論檢驗(yàn)有Cl-有白色沉淀產(chǎn)生存在Cl-向盛有氯水的試管中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液結(jié)論：氯氣溶于水過(guò)程中，部分氯氣與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了HCl

產(chǎn)生氣泡存在H+將鎂條放入盛有氯水的試管中檢驗(yàn)有H+【小組實(shí)驗(yàn)】

檢驗(yàn)氯水中是否含有Cl-和H+【問(wèn)題情境三】使用未干燥的鋼瓶?jī)?chǔ)存液氯，鋼瓶為什么會(huì)被腐蝕？氯氣溶于水過(guò)程中，氯氣與水反應(yīng)生成什么產(chǎn)物腐蝕鋼管？氯水中具有漂白性的物質(zhì)可能是什么呢？【小組實(shí)驗(yàn)2】取2-3mL氯水于試管中，滴入1-2滴紫色石蕊溶液，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液先變紅后褪色

鹽酸

氯氣其它產(chǎn)物

×活動(dòng)二：通過(guò)氯氣與水的反應(yīng)，探究具有漂白性的產(chǎn)物提出問(wèn)題作出猜想科學(xué)探究二發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象氯水中具有漂白性的物質(zhì)是什么？科學(xué)探究二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論用裝有干燥的紅色紙條的注射器吸入干燥氯氣用裝有濕潤(rùn)的紅色紙條的注射器吸入干燥氯氣鮮花褪色用裝有鮮花的注射器吸入干燥氯氣紅色紙條褪色結(jié)論：具有漂白性的物質(zhì)不是Cl2，而是Cl2與H2O反應(yīng)的其它產(chǎn)物

紅色紙條不褪色干燥的氯氣不具有漂白性濕潤(rùn)的氯氣具有漂白性【演示實(shí)驗(yàn)3】

發(fā)現(xiàn)問(wèn)題作出猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究得出結(jié)論H2O+Cl2

=HCl+HClOCl2既是氧化劑又是還原劑思考：1.試從氧化還原反應(yīng)角度分析另一具有漂白性的產(chǎn)物是什么？

化學(xué)性質(zhì)——與水反應(yīng)

2.寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式，指出氧化劑和還原劑。H2O+Cl2

HCl+

HClO0-1O2

√

×HClO（次氯酸）：①?gòu)?qiáng)氧化性②弱酸性

酸性比碳酸還弱【問(wèn)題情境四】氯氣為什么作為自來(lái)水的消毒劑，其原理是什么？H2O+Cl2=H++Cl-+HClO活動(dòng)一：通過(guò)氯氣與水的反應(yīng)，認(rèn)識(shí)次氯酸性質(zhì)

光照過(guò)程中氯水的pH、氯水中氯離子的濃度、廣口瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的變化c(H+)↑c(diǎn)(Cl-)↑有O2生成③不穩(wěn)定性2HClO2HCl+O2

光照【問(wèn)題情境五】家中自來(lái)水養(yǎng)金魚(yú)為什么要先在太陽(yáng)下曬兩天活動(dòng)一：通過(guò)光照過(guò)程中氯水中產(chǎn)物變化，認(rèn)識(shí)次氯酸的性質(zhì)思考與交流：新制氯水和久置氯水的區(qū)別？新制氯水久置氯水成分

性質(zhì)分子：離子：Cl2

，HClO，H2OH+，Cl-，ClO-，OH-（少量）有酸性，強(qiáng)氧化性，能漂白，消毒。H2O+Cl2=H++Cl-+HClO有酸性無(wú)漂白性2HClO2HCl+O2

光照分子：離子：H2OH+，Cl-，OH-（少量）活動(dòng)二：歸納總結(jié)新制氯水和久置氯水的區(qū)別Cl2物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)用途非金屬單質(zhì)比較法實(shí)驗(yàn)法觀察法代表物研究?jī)?nèi)容研究物質(zhì)性質(zhì)的一般思路物質(zhì)類(lèi)別研究視角原子結(jié)構(gòu)物質(zhì)分類(lèi)元素化合價(jià)FeCl3CuCl2NaCl鹽HCl氫化物HClO酸課堂小結(jié)拓展提升甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組探究氯水的性質(zhì)，甲組同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：把新制氯水逐滴加到含有酚酞的氫氧化鈉溶液中，當(dāng)加到最后一滴時(shí)溶液的紅色突然消失。(1)將氯氣通入水中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

。(2)探究“溶液的紅色突然消失”的原因：①猜想a：是氯水中的HCl和次氯酸中和了NaOH，使溶液由紅色變成無(wú)色：猜想b：是

。②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：往已褪色的溶液中繼續(xù)滴加NaOH溶液至過(guò)量，若現(xiàn)象為

，則證明“猜想a”正確；若現(xiàn)象為

，則證明“猜想b”正確。H2O+Cl2=HCl+HClO氯水中的次氯酸有漂白性，使溶液有紅色變?yōu)闊o(wú)色溶液變紅色溶液仍然呈無(wú)色學(xué)以致用2乙組同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：

實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)②實(shí)驗(yàn)③實(shí)驗(yàn)操作(試管中溶液均為1mL，均滴入5滴氯水)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象石蕊試液先變紅，后褪色產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生大量無(wú)色氣泡(3)證明氯水中含有Cl-的是實(shí)驗(yàn)

(填序號(hào))。(4)實(shí)驗(yàn)①中溶液變紅是由于溶液中含有