4.2.2富集在海水中的元素氯 教案(人教版)

1 富集在海水中的元素——氯

第2课时

三维目标

知识与技能

1.进一步掌握氯气的化学性质——与NaOH反应。

2.掌握Cl-的检验方法。

3.培养学生的观察能力、归纳能力、推理能力、分析比较能力、实验能力。

过程与方法

1.引导学生自主学习、探究Cl2的性质、用途。

2.在教师的指导下完成一系列实验。

3.探究与活动:探究Cl-的检验方法。

情感、态度与价值观

1.使学生形成勇于创新的习惯、培养创新能力。

2.通过对Cl2性质两面性的学习，培养学生辩证唯物主义的观点。

教学重点

氯气与NaOH反应、Cl-的检验

教学难点

Cl-的检验

教具准备

多媒体课件、投影仪、广口瓶、集气瓶（盛有Cl2）、试管、胶头滴管、NaCl溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液等

教学过程

导入新课

复习引入

师：上节课我们学习了氯气的部分化学性质——与金属反应、与水反应。

请同学们写出氯气与Na、Mg、Al、Fe、H2O反应的化学反应方程式。之后，教师总结。

师：这节课我们继续学习新课——氯气与碱溶液反应、Cl-的检验。

（多媒体投出标题——2 富集在海水中的元素——氯）

（多媒体播放一游泳馆动画片）

师：同学们，你们在游泳馆游泳时，水质怎样?游泳馆是怎样给水消毒的?是直接用Cl2吗?

生：是 不是 ……

师：请同学们自己看书。

思考：为什么不用Cl2?

生：（1）Cl2在水中的溶解度不大。

（2）生成的HClO不稳定。

（3）使用不方便。

（4）效果不理想。

［活动与探究］

师：根据Cl2与水的反应原理，试写出Cl2与NaOH反应的化学方程式。

教师检查学生书写的情况。

［板书］Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O

师：稳定性：NaClO > HClO，NaClO虽然也会分解，但是，它的水溶液在低温下存放三年才分解一半左右。

2 师：请写出Cl2和Ca（OH）2溶液反应的化学方程式。

（多媒体播放游泳馆用漂粉精消毒的动画片）

［活动与探究］

漂粉精漂白红纸、蘸有蓝墨水的棉花。

红纸 蓝色的棉花

现象

结论

师：看书，了解氯气的重要用途。

（多媒体播放幻灯片——氯气的用途）

（例1）国家游泳池水质标准：

游离性余氯 0.3～0.5 mg·L-1

pH 6.5～8.5

浑浊度 ≤5度

细菌总数 ≤1 000个/mL

大肠菌群 ≤18个/mL

硫酸铜剂量 0.25～0.50 mg·L-1，最大加药量不超过1.0 mg·L-1

*游离性余氯：包括ClO-及HClO等。

请参考表中有关信息回答以下问题：

(1)游泳池一般用漂粉精作为消毒剂，漂粉精的有效成分是Ca(ClO)2，其消毒原理是_________________________________。

(2)池中加入硫酸铜的目的是_________________________________，如果加入硫酸铜的剂量过大会对人体产生有害作用，其原因是什么? _________________________________。

(3)某游泳池注满水，水的总体积为1.50×103 m3，该游泳池消毒一次所用的漂粉精，理论上需用多少升标准状况下的氯气和多少克氢氧化钙来制取?(列式计算)(池水的密度为1.00

g·cm-3，游离性余氯按ClO- 0.50 mg·L-1计)

生：(1)Ca(ClO)2水解产生的HClO具有强氧化性，可以杀灭细菌和病毒。

(2)加入硫酸铜的目的是为了增加水的蓝色。

对不起，我不知道。

师：没关系，请坐。还有哪位同学可以回答？

生：加入硫酸铜的目的是为了抑制游泳池中藻类的生长。硫酸铜属重金属盐，进入人体内，可以使人中毒。

教师精讲：(3)小题属于理论联系实际问题，根据有关的反应方程式，找出关系式即可以求解。

由：2Cl2+2Ca(OH)2====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

得关系式：Cl2 ~ Ca(OH)2 ~ ClO－

1 mol 74 g 51.5 g

n(Cl2) m〔Ca(OH)2〕 1.50×103×0.5 g

74 g∶51.5 g =m〔Ca(OH)2〕∶1.50×103×0.5 g

解之得：m〔Ca(OH)2〕＝1.08×103 g

1 mol∶74 g =n(Cl2)∶1.08×103 g

解之得： n(Cl2)＝14.6 mol

V(Cl2)=14.6 mol×22.4 L·mol-1 =327 L

答案：(1)Ca(ClO)2水解产生的HClO具有强氧化性，可以杀灭细菌和病毒

(2)为了抑制游泳池中藻类的生长 硫酸铜属重金属盐，进入人体内，可以使体内蛋白质变

3 性，从而使人中毒

(3)V(Cl2)=327 L m〔(Ca(OH)2〕＝1.08×103 g

小结：随着新教材改革的不断深入，化学高考命题中已明显地体现了由原来的考查知识变为重视能力考查，实际应用性情景题大幅度增加，与生物、物理学科简单知识的综合也常有出现。因此，在高一的教学中也可以适当地进行这类题的训练，以逐步培养学生的能力，以适应时代和高考的要求。本题就是要应用简单的生物知识和化学知识解决游泳池的消毒、杀菌问题。

所以，在平时的教学中要有意识地围绕教材中的实际问题、科普知识去设计问题，让学生觉得学有所用，以提高学生的学习兴趣，同时在训练中注重学生心理素质的训练，不要被信息题中的无关信息影响了情绪，干扰了解题思路。

师：氯气是一种有毒的气体，曾经被法西斯用作化学武器。开了战争史上使用化学武器的先例。

氯气的毒性主要表现为损伤人的喉黏膜和肺，严重时可以因窒息而亡。

（多媒体播放重庆天原化工厂氯气泄漏画面）

（多媒体播放淮安氯气泄漏画面）

师：科学技术是一把双刃剑，就像人们可以利用核能发电来为人类服务，而作为核武器，则会给人类带来灾难一样，化学技术和化学品也具有两面性。氯气和氯的化合物在生产、生活中有十分广泛的用途，但是，有时因为使用不当或者其他原因而给人类带来严重的后果，甚至是意想不到的灾难。例如，近来，就有研究表明，使用氯气给自来水消毒时，会产生有致癌作用的物质如三氯甲烷（CHCl3）。因此，在发达国家有的已用更好的替代品如二氧化氯（ClO2）、臭氧（O3）等。

［板书］二、氯离子（Cl-）的检验

师：请同学们按照实验46要求完成实验

实验现象 解释或化学方程式 加入AgNO3溶液后 加入稀硝酸后

稀盐酸

NaCl溶液

Na2CO3溶液

自来水

蒸馏水

思考：根据上述实验结果，检验Cl-时，为什么还要再滴加稀硝酸溶液?

生：由上述实验可以知道Ag2CO3也是不溶于水的白色沉淀，但是，Ag2CO3易溶于稀硝酸，所以，还要再滴加稀硝酸溶液加以进一步确定。

［例题剖析］

（例2）现有三种白色粉末，分别是：Na2CO3、Na2SO4、NaCl。请设计实验把它们一一区别开来。

分析：物质的鉴别，一般是根据它们的重要的性质、典型的特征，如：沉淀、气体、颜色、气味等。解题时，要认真审题。对于离子化合物，要认真分析其组成，看其阴离子或阳离子是否相同。想一想这些离子有哪些特征反应，然后，根据实验的要求正确取样、溶解、实验等。

在要求叙述实验的步骤时，要做到以下几点：

（1）原理正确

（2）条理清楚

（3）步骤简洁

4 （4）术语规范

本题中三种盐的阳离子相同，因此，必须从分析阴离子的特征入手：23CO既可以与Ca2+、Ba2+反应形成沉淀，又可以与H+反应放出CO2气体；24SO可以与Ba2+、Ag+形成沉淀；Cl-可以与Ag+形成沉淀，在此基础上，可以作出正确的判断。

解答：

（1）分别取少量样品溶于适量的蒸馏水中配成溶液，并分盛于三支试管中。

（2）再分别取少量上述溶液于另外三支试管中。

（3）取少量稀盐酸分别加入（2）中的三支试管中。

（4）若发现有气体放出的一支试管，则对应的物质为Na2CO3溶液。

（5）另取（1）中未检出的两种溶液分别放于两支试管中。

（6）向（5）中试管中分别加入BaCl2溶液。

（7）有白色沉淀生成的一支试管，则对应的物质为Na2SO4，余下的一种，则为NaCl溶液。

生：看书P86科学视野：成盐元素——卤素

［知识拓展］

师：F、Cl、Br、I原子最外层都有7个电子，结构相似，其单质的化学性质也相似。请类比氯气的性质，试推导F2、Br2、I2可能的化学性质。

生：它们都能与Na、H2、H2O反应。

师：它们与Na、H2、H2O反应的产物及条件会不会完全相同呢?

生：不应该完全相同——毕竟是不同的物质。它们可能与Na、Mg、Al、Fe、H2O反应。

师：根据刚才同学们推测的可能的性质，请分别写出F2、Br2、I2与Na、Mg、Al、Fe、H2O的化学反应方程式。

生：（1）F2+2Na ====2NaF F2+Mg====MgF2 3F2+2Al====2AlF3 3F2+2Fe====2FeF3

F2+H2O====HF+HFO （2）Br2+2Na====2NaBr Br2+Mg====MgBr2

3Br2+2Al====2AlBr3 3Br2+2Fe====2FeBr3 Br2+H2O====HBr+HBrO （3）I2

+2Na====2NaI I2 +2MgMgI2 3I2+2Al====2AlI3 3I2+2Fe====2FeI3

I2+H2O====HI+HIO

师：同学们的类比能力比较强，大部分的反应方程式是正确的。其中

F2+H2O====HF+HFO

3I2+2Fe====2FeI3

两反应方程式是错误的，F2的氧化性非常强，可以置换出水中的氧元素而形成O2放出；而I2的氧化性比F2、Cl2、Br2弱，不能形成FeI3。

正确的反应方程式为：

2F2+2H2O====4HF+O2

I2 +Fe====FeI2

师：卤素原子的结构相似导致性质相似，结构不同导致性质不同。在进行类比推理时，既要考虑到相似的一方面，也要考虑到不同的一方面，力争做到全面分析，正确判断。

（例3）向NaBr、NaI、Na2SO3混合溶液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是( )

A.NaCl Na2SO4 B.NaCl NaBr Na2SO4

C.NaCl Na2SO4 I2 D.NaCl NaI Na2SO4

师：请同学们先自行分析讨论。

生：选A，因为氯气是强氧化剂，可以把Br-、I-、23SO全部氧化，分别生成Br2、I2、