《卤素-氯气》课堂实录

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     第四章        卤素
      
      第一节    氯气       
      教学目标：
      1．  使学生掌握氯气的化学性质及在实验室中制取氯气的基本原理和方法。
      2．  使学生了解氯气的物理性质和用途。
      3．  使学生掌握氯离子的检验方法。
      4．  通过引导学生观察 分析 演示实验现象 培养学生观察和分析问题的能力。
      5．  培养学生实验的能力。   
      教学重点：
      1．  氯气的化学性质及实验室制法。
      2．  氯离子的性质。
      教学难点：
      氯气的化学性质
      教学方法：
      实验探索 启发 引导 比较 讲解
      
      课时安排
      第一课时：氯气的实验室制法和氯离子检验
      第二课时：氯气的物理性质，化学性质
      [教学过程]
      （先让学生画出F、Cl的原子结构示意图）
      [讲述] 它们的最外层都有7个电子，在化学反应中均容易得一个电子，都有较强的氧化性，除了F、Cl以外，Br  I 
      At这三种元素的最外层也都有7个电子，在化学反应中也都易获得一个电子，是活泼的非金属元素，化学上将这五种元素归为一族，并称卤素。今天我们就来学习第四章――卤素。
      [板书] 第四章 卤素
      [引入]
      在讲新课之前，我先给大家讲一个故事，故事的内容是这样的：瑞典著名的化学家舍勒自1773年开始研究当时叫黑锰矿的物质，黑锰矿其实就是二氧化锰，舍勒在研究中惊奇的发现，当把二氧化锰和浓盐酸混合加热，很快就会产生一种黄绿色的气体，舍勒简直兴奋到了极点（因为当时人们很少见到有颜色的气体），但很快兴奋就变成了厌恶，这种黄绿色的气体源源不断的产生，几乎使舍勒窒息，肺部极为难受。受科学家职业本能的驱使，舍勒对这种气体进行了观察和研究，发现它有魔术般的本领：把鲜艳的花朵或翠绿的叶子放入其中，美丽的颜色很快褪去，将蚂蚱放进去，蹦达几下就死了，这种黄绿色的气体到底是哪种气体呢？这就是我们今天要学习的氯气。
      [板书] 第一节  氯气
      元素符号 Cl2    分子  Cl2
      [讲述] 首先我们来学习Cl2的实验室制法
      [板书] 一、氯气的实验室制法
      [讲述] 大家回忆一下刚才我讲的故事，当年舍勒是以哪几种物质为原料来制备Cl2的？
      [生]   二氧化锰和浓盐酸
      [板书] 1、原料：MnO2 浓HCl
      [问]   反应原理是什么呢？
      [板书] 2、原理  4HCl浓 + MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O
      [师]  好！在这个反应中，哪种反应物是氧化剂，哪种物质是还原剂？HCl的作用？
      [生]  二氧化锰是氧化剂，HCl是还原剂，HCl的作用：部分做还原剂，部分提供酸性。
      [师]  假设二氧化锰足量，HCl只有4mol，这时产生的Cl2的物质的量是：
      A 大于1mol   B  小于1mol   C  等于1mol
      （提示：在这个反应中，必须是浓HCl，浓HCl才具有强的还原性）（同桌讨论）
      [生]  小于1mol，因为随着反应的进行，浓HCl的浓度会越来越小，当浓度小到一定程度时就不在反应了，所以最后生成氯气的量小于1mol。
      [师]  好！根据我们以前说过的制取试验回答,一套完整的气体装置应包括哪几个环节?（引导学生集体回答）
      [生]  包括 气体发生装置 气体净化装置 气体收集装置 尾气吸收装置
      [师] 
      另外，我们要制备一种气体必须要了解气体的有关信息。已知氯气是一种有毒的气体，能溶于水（常温下是1：2），能和NaOH溶液反应。密度比空气大（学生判断）。
      [生]  依据阿伏加德罗定律的推论：同温同压下，密度比等于摩尔质量比，因为氯气的摩尔质量大于空气，所以氯气的密度大于空气的密度。
      [师]  回答的不错！那么，依据制备气体的四个环节，结合氯气的有关信息，我们如何来设计制备氯气的装置呢？首先我们来看气体发生装置。
      现在我们根据以上四个环节为依据,结合有关信息来设计制取氯气的装置
      [板书]3、气体制备装置
      （1）      气体发生装置：圆底烧瓶，分液漏斗，酒精灯
      [讲述]制取氯气用二氧化锰粉末和浓HCl混合加热，对于固体和液体混合加热制气体，应选择圆底烧瓶和分液漏斗，还有加热用的酒精灯（板书）
      [问]  能否用启普发生器呢？
      [生]  不能，因为启普发生器不能加热，只适合于块状固体和液体
      [师]  好！现在大家思考，生成的氯气中含有哪几种杂质？
      [生]  浓盐酸易挥发，含有HCl，还有H2O
      [师]  我们如何将杂质除去？
      [板书]（2）除杂
      杂质：       H2O          HCl
      除杂：     浓硫酸       饱和食盐水（氯气在饱和食盐水中的溶解度很小，而HCl极易溶于水）
      [过渡]那么气体净化后，我们如何来收集氯气呢？大家依据氯气的有关信息思考一下，同桌之间可以讨论，看看有几种方法？
      [板书]（3）收集：向上排空气法（密度比空气大）
                       排饱和食盐水法（氯气在饱和食盐水中的溶解度很小）
      [问]  多余的氯气能否直接排放到大气中？
      [生]  不能，因为氯气有毒。
      [追问]那么，我们如何来吸收多余的氯气呢？
      [生]  可以用NaOH溶液吸收，因为NaOH 可以和氯气反应。
      [师]  回答的不错。
      [板书]（4）尾气的收集：NaOH溶液
      [说明]凡是制备有毒气体或对环境有污染的气体，均要考虑尾气的处理问题，绝不能任意排放到空气中，以免污染环境。
      [讲述]到这里，我们把制取氯气的一系列步骤都做了分析，现在大家打开课本看67页的装置图，如果要制备纯净的氯气，该装置需如何改进？
      [生]  应在发生装置和收集装置之间加上净化装置，先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除水，然后再收集。
      [师]  好！大家回答的很好！（仪器组装：安装顺序 先下后上 先左后右）（讲解洗气瓶：长进短出，洗气或干燥，短进长出，排水法收集气体）
           下面同学们拿出目标 P54。介绍Cl2的其他实验室制法。
      2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5 Cl2 ↑+8H2O
      不用加热  氧化性：KMnO4 〉HCl(浓)
      [过渡]
      氯气在与金属及某些化合物反应时，往往会生成氯化物，其中大多数氯化物都能溶于水，电离出氯离子。我们在初中学习过HCl的检验方法：向试剂中加AgNO3出现白色沉淀，滴加稀硝酸沉淀不溶解。对于可溶性氯化物中的氯离子，我们也可以采用类似的方法检验。
      [板书]二、氯离子的检验  试剂：硝酸酸化的硝酸银溶液
      [师]  大家仔细观察下面的实验
      [实验1]分别向盐酸和NaCl中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀
      [师]  反应的离子方程式是：
      [板书] Cl-+ Ag+  = AgCl↓
      [问]  是不是滴加AgNO3有白色沉淀就能断定溶液中一定含有Cl-呢？
      [实验2]Na2CO3溶液与AgNO3溶液反应，也有白色沉淀生成
      [问]  这种白色沉淀是哪种物质呢？
      [生]  应该是Ag2CO3沉淀
      [师]  这说明加AgNO3有白色沉淀生成的溶液中不一定含有Cl-，我们怎样才能防止检验Cl-时CO32-的干扰呢？
      [实验3] 向Ag2CO3中加HNO3，沉淀溶解，而另外两个沉淀不溶解。
      [问]  通过刚才的实验我们可以得到什么样的结论？
      [生]  Ag2CO3可以溶于稀硝酸，并有气体生成，AgCl不溶于稀硝酸。
      [师]  好！请大家写出生成Ag2CO3沉淀和Ag2CO3溶于稀硝酸的离子方程式
      [提问学生，上前板书]
      CO32-+2Ag+ = Ag2CO3↓
      Ag2CO3+2H+=2 Ag++ H2O+ CO2 ↑
      [师]（评价方程式的正误）因为使用稀硝酸可以排除CO32-的干扰，因此，在检验溶液中的Cl-时，我们常用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验。
      [总结]这节课我们主要讲了氯气的实验室制法，其中实验原理和制取环节是重点，另外，我们还讨论了溶液中Cl-的检验方法：用硝酸酸化的硝酸银溶液作试剂，看有无白色沉淀生成，课下大家再好好复习一下。
      [作业] P69第四大题 P20第七大题
      [思考题]  装置气密性的检查