1. 實驗室製取氯氣的方法和步驟
一、實驗室里也可用其他氧化劑來氧化濃鹽酸製取氯氣。
二、反應原理:
最常用MnO2 + 4HCl(濃) ==加熱== MnCl2+ 2H2O + Cl2 ↑
常用的氧化劑還有有KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等。
1、2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
由於KMnO4的氧化性比MnO2強,所以用KMnO4制Cl2,通常不需加熱。
2、KClO3+6HCl==== KCl+3Cl2↑+3H2O
3、Ca(ClO)2+4HCl(濃)==== CaCl2+2Cl2↑+2H2O
總之,實驗室制氯氣的辦法都圍繞著一個核心:氯離子+氧化劑+酸性環境,氧化劑的氧化性不強的話還需不同程度加熱。
三、用向上排空氣法或者排飽和食鹽水法收集。
四、用飽和食鹽水出去HCl氣體,用濃硫酸除去水蒸氣。
五、用強鹼溶液(如NaOH溶液)吸收尾氣。
六、驗滿:
1、將濕潤的澱粉-KI試紙靠近盛Cl2瓶口,觀察到試紙立即變藍,則證明已集滿。
2、將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2瓶口,觀察到試紙先變紅後褪色,則證明已集滿。
3、實驗室制備氯氣時,常常根據氯氣的顏色判斷是否收集滿。
(1)氯氣的分析方法擴展閱讀:
氯氣泄漏極易造成人身傷亡和區域性污染,防止氯氣泄漏的方法有:
1、不能選用存在缺陷的設備和部件,各設備和部件要定期檢測和檢驗;
2、加強工藝管理,嚴格控制工藝指標,發現問題必須及時檢查和處理;
3、加強事故氯處理裝置的管理和檢修,相關裝置採用多路電源供電,定期清洗事故氯處理裝置,機泵定期試車;
4、為了及時發現氯氣泄漏,在生產、儲存、輸送和使用的崗位都要安裝氯氣報警器,一旦氯氣泄漏,可及早發現,防止事故擴大,並在液化崗位安裝電視監控和鹼液噴淋裝置;
5、加強對職工的安全教育和培訓。
泄漏應急處理:
泄漏污染區人員應迅速撤離至上(側)風處,並立即設置警戒,小泄漏時,於150米處設置警戒,大泄漏時,於450米設置警戒。
消防人員必須佩戴空氣呼吸器或氧氣呼吸器,穿全身防火防毒服,手戴橡膠手套,在上風向進行處置。盡可能切斷泄漏源,合理通風,加速擴散,噴霧狀水稀釋、溶解,構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。
如有可能,用管道將泄漏物導至還原劑(酸式硫酸鈉或酸式碳酸鈉)溶液中或將漏氣鋼瓶浸入石灰乳液中。具體處置措施為:
1、關閥斷源。生產裝置發生氯氣泄漏,事故單位的工程技術人員或熟悉工藝的人員關閉輸送物料的管道閥門,斷絕物料供應,切斷事故源,公安消防隊出開花或噴霧水槍掩護並協助操作。
2、倒罐轉移。儲罐、容器壁發生泄漏,無法堵漏時,可採用疏導的方法將液氯倒入其他容器或儲罐。
3、化學中和。儲罐、容器壁發生少量泄漏,可採用化學中和的方法,即在消防車水罐中加入生石灰、蘇打粉等鹼性物質,向罐體、容器噴射,以減輕危害,也可將泄漏的液氯導至碳酸鈉溶液中,使其中和,形成無危害或微毒廢水。
具體反應為CaO+H2O一Ca(OH)2,2Ca(OH)2+2Cl2一CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O。生成氯化鈣和次氯酸鈣,都沒有毒害作用。如果現場溫度比較高,則生成氯化鈣和氯酸鈣。產物的沉降度比較好,不會形成懸浮物,很快降落到地面,對地面植物起到鈣肥作用。
4、稀釋降毒。以泄漏點為中心,在儲罐、容器壁的四周設置水幕或噴霧水槍噴射霧狀水進行稀釋降毒,但不宜使用直流水或直接對准泄漏點噴射,避免氯氣與水作用生成酸,加速對泄漏點的腐蝕。除了使氯氣溶解於水外,還可以利用氯氣與水的反應加大對空氣中氯氣的吸收。
5、浸泡水解。運輸途中體積較小的液氯鋼瓶閥門損壞,發生泄漏,又無堵漏器具無法制止外泄時,可將鋼瓶浸入氫氧化鈣等鹼性溶液中進行中和,也可將鋼瓶浸入水中。
6、器具堵漏。管道壁發生泄漏,且泄漏點處在閥門以前或閥門損壞,不能夠關閥止漏時,可使用不同形狀的堵漏墊、堵漏楔、堵漏袋等器具實施封堵。
(a)微孔跑冒滴漏可用螺絲釘加粘合劑旋入孔內的方法堵漏。
(b)罐壁撕裂發生泄漏,可用充氣袋、充氣墊等專用器具從外部包裹堵漏。
(c)帶壓管道泄漏,可用捆綁式充氣堵漏帶或使用金屬外殼內襯橡膠墊等專用器具實施內外堵漏。
(d)閥門法蘭盤或法蘭墊片損壞,發生泄漏,可用不同型號的法蘭夾具,並注射密封膠的方法進行封堵,也可直接使用專門的閥門堵漏工具實施堵漏。
7、洗消處理。
1、化學消毒法。即用氫氧化鈉、氨水、碳酸氫鈉等鹼性物質溶於水中,噴灑在污染區域或受污染體表面,發生化學反應改變毒物性質,成為無毒或低毒物質;
2、物理消毒。即用吸附墊、活性炭等具有吸附能力的物質,吸附回收後轉移處理;對染毒空氣可用水驅動排煙機吹散降毒,也可對污染區暫時封閉,依靠自然條件如日曬、通風使毒氣消失;也可噴射霧狀水進行稀釋降毒。
參考資料來源:網路-氯氣
2. 如何分析氯氣純度
1 氣體比重計
2 過飽和NaCl溶液 獲得純凈的氯氣再想辦法的
3. 實驗室製取氯氣,要用的器材和試驗過程,求高手,高懸賞
一般有三種方式,有三個方程式。1)原理:NaClO+NaCl+H2SO4 Cl2 +Na2SO4 +H2O
2)實驗器材
a. 實驗材料:次氯酸鈉溶液(C.P)、氯化鈉固體、40%硫酸、氫氧化鈉溶液
b. 實驗儀器:125ml蒸餾燒瓶 *1
60ml 分液漏斗 *1
100ml燒杯 *1
125ml集氣瓶若干;鐵架台、燒瓶夾、十字夾各一;導管、乳膠管、單孔和雙孔橡膠塞若干
3) 實驗方法:
(1)將次氯酸鈉溶液30ml和氯化鈉10克加入蒸餾燒瓶中;
(2)將40%硫酸加入分液漏斗;
(3)在燒杯中加入一定量的氫氧化鈉溶液;
(4)按製取CO2方法連接儀器(見圖);
(5)檢查裝置的氣密性;
(6)將硫酸溶液逐滴加入次氯酸鈉溶液和氯化鈉的混合物中;
(7)在集氣瓶中收集氯氣。
4)實驗結果和分析
硫酸溶液滴入混合液中反應程度較小,速度慢,氯氣產量少,集氣瓶中很難收滿 氯氣,實驗改進效果不理想。造成這種情況的原因應該有三:其一,次氯酸鈉溶液的濃度太低(活性氯>=5%);其二,次氯酸鈉水解使溶液呈強鹼性,其中的氫氧根離子搶先與氫離子反應,浪費了部分硫酸,故當硫酸剛開始加入到混合物中時無明顯現象;其三,此反應系溶液與溶液反應,不經攪拌反應難以徹底。要達到更佳的效果,就要在葯品上下工夫,尋找一種水解後溶液呈弱鹼性的固體葯品來代替次氯酸鈉溶液。
實驗II
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1)原理:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4 2CaSO4+2Cl2+2H2O
2)實驗器材
a. 實驗材料:漂粉精片(每片含0.2克有效氯)、40%硫酸、氫氧化鈉溶液
b. 實驗儀器:同實驗I
3)實驗方法:
(1)將漂粉精片10片放入蒸餾燒瓶中;
(2)--(5)同實驗I方法
(6)將硫酸溶液逐滴加入蒸餾燒瓶中使之與漂粉精片反應;
(7)同實驗I。
4)實驗結果和分析
硫酸溶液滴入燒瓶與漂粉精片接觸後,固體表面產生大量氣泡,有黃綠色氣體產生。但隨著時間的推移,反應逐漸趨於緩慢,無論是再加入硫酸還是氯化鈉溶液,反應速度都未就此加快。說明其速度的減緩並非因為氫離子濃度或氯離子濃度的減小。反觀此反應的方程式,聯繫到硫酸與塊狀碳酸鈣作用時生成的硫酸鈣會包被在碳酸鈣表面阻礙反應的深入進行這一事實,推斷這一反應速度的減緩亦系生成的硫酸鈣包覆在漂粉精片表面所致。要解決這個問題就要用其他的酸代替硫酸。
實驗III
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1)原理:Ca(ClO)2+4HCl 2Cl2+CaCl2+2H2O
2)實驗器材
a. 實驗葯品: 漂粉精片、1mol/L鹽酸
b. 實驗儀器:同實驗I
3) 實驗方法: (1)將漂粉精片10片放入蒸餾燒瓶中;
(2)在分液漏斗中加入1mol/L鹽酸;
(3)---(5)同實驗I;
(6)將鹽酸逐滴滴入燒瓶中;
(7)同實驗I
4. 如何用氣相色譜分析氯氣
如何用氣相色譜分析氯氣
:利用活性炭易於吸附氯而氫被脫出,且氫的導熱系數遠遠大於氫氣等氣體之性質進行分離測定.以氮氣為載氣在活性炭柱中使氫分離,流入熱導池工作臂
5. 氯氣的有關知識
氯氣
一、組成結構
1.原子結構:氯原子最外層有7個電子,反應中易得到1個電子.
2.分子結構:氯氣分子為雙原子分子,分子式Cl2.
3.離子結構:氯離子最外層有8個電子,因而很穩定.
思考:從氯原子最外層有7個電子,易形成8電子穩定結構來思考氯氣是雙原子分子的原因.
答案:兩個氯原子最外層都有7個電子,都欲形成8電子穩定結構,共用一對電子恰都能滿足要求.由此也知:Cl2分子比Cl原子穩定.
二、物理性質
1.在通常情況下:氯氣是黃綠色的氣體、有刺激性氣味、密度比空氣大、熔沸點較低、能溶於水易溶於有機溶劑、易液化.1體積水在常溫下可溶解2體積氯氣.
2.氯氣有毒,聞有毒氣體氣味的方法是(扇動法):用手輕輕在瓶口扇動,使極少量的氣體飄進鼻孔.
思考:和其他學習過的氣體相對比,氯氣的物理性質有哪些「特性」?
答案:有色、易液化.
三、化學性質
1.與金屬反應
2Na+Cl2=2NaCl (現象:劇烈燃燒,白煙)
Cu+Cl2=CuCl2 (現象:劇烈燃燒,棕色煙)
2Fe+3Cl2=2FeCl3
思考:(1)上述反應中,氯元素的化合價變動有何共同特點?為什麼?Cl2作什麼劑?
(2)對比鐵跟鹽酸的反應,鐵跟氯氣的反應體現了氯氣的什麼性質?
答案:(1)都從0價→-1價.因為最外層有7e-,易得到1e-達到8e-穩定結構.Cl2作氧化劑.
(2)體現了Cl2的氧化性比HCl強,是強氧化劑.
2.與非金屬反應
燃燒:發光、發熱的劇烈化學反應.
思考:(1)氫氣和氯氣反應,在點燃和光照條件下反應的現象為什麼不同?
(2)怎樣用實驗證明HCl氣體極易溶於水?
答案:(1)二者混合程度不同、接觸面積不同所致.
點燃氫氣放入氯氣中,氫氣分子只在導管口跟少量氯氣分子接觸而化合成氯化氫分子,同時產生少量的熱,不能爆炸,呈蒼白色火焰.當點燃氫氣與氯氣的混合氣體時,大量的氫分子與氯分子接觸,迅速化合而產生大量的熱,使氣體體積急劇膨脹而發生爆炸.
(2)將盛HCl的試管倒置於水槽中,水面慢慢上升至滿.
3.與水反應
在該反應中,氧化劑是Cl2,還原劑是Cl2,改寫成離子反應方程式是:Cl2+H2O
H++Cl-+HClO
(1)氯氣的水溶液叫氯水,飽和氯水呈現黃綠色,具有刺激性氣味,主要含有的粒子有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-.
(2)次氯酸的性質
①弱酸性:是一元弱酸,屬弱電解質,酸性弱於碳酸.
HClO+NaOH=NaClO+H2O
NaClO+HCl=HClO+NaCl
2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO
②不穩定性:
由於HClO的分解,使Cl2和水逐漸反應,直至氯水失效,因此氯水要現用現制,保存在棕色試劑瓶中.氯水久置將變成稀鹽酸.
③強氧化性:HClO能氧化許多物質.
④殺菌漂白性:能使有色布條、品紅試劑等有色物質褪色,其原理主要是利用其強的氧化性.
說明:乾燥Cl2本身沒有漂白性,只有轉化成HClO才有漂白性.
思考:(1)液氯和氯水是一種物質嗎?
答案:不是.液氯是Cl2在加壓或冷卻時變成的液態Cl2,是純凈物,而氯水是氯氣溶於水中形成的溶液,是混合物.
(2)①怎樣證明新制氯水中含有大量Cl2?
②用實驗證明氯氣能與水反應.
答案:①觀察氯水顏色,呈黃綠色,此即氯氣的顏色,說明新制氯水中含大量Cl2.
②向新制的氯水中加AgNO3溶液.若產生白色沉澱,說明氯水中含有Cl-,即有部分氯氣與水反應了.
Cl2+H2O=HCl+HClO
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
另法:也可向新制氯水中放入一紅布條或滴入幾滴品紅溶液,若布條或品紅褪色,說明新制氯水中有HClO,即Cl2與水發生了反應.
(3)氯水中有多種化學物質,故性質較復雜.下列現象各是基於哪種物質的什麼性質?
①氯水能使紫色石蕊試液先變紅後褪色.
②向氯水中滴加飽和NaHCO3溶液,有氣泡出現.
③向氯水中滴入AgNO3溶液,產生白色沉澱.
答案:①H+、HClO ②H+ ③Cl-
4.與鹼溶液反應
a.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
b.2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
上述兩反應中,Cl2作氧化劑和還原劑.
漂白粉:(1)有效成分是Ca(ClO)2
(2)漂白原理
c.Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(3)久置失效的原因(用反應式說明)
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;2HclO 2HCl+O2↑.
(4)保存方法:隔絕空氣密封保存.
將上述a、b、c三反應改寫成離子方程式:
a.Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
b.Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
c.Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
思考:(1)實驗室常用NaOH溶液吸收或除去多餘的氯氣,為什麼?
(2)分別向漂白粉溶液中通入少量和足量CO2氣體,產生的現象一樣嗎?為什麼?
答案:(1)Cl2有毒污染環境,Cl2可以跟NaOH溶液反應從而除去Cl2.
(2)不一樣,通入過量CO2沒有沉澱生成,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2.
四、用途
學習物質的用途要與其性質緊密聯系,因為性質決定用途.下列Cl2的用途各是基於Cl2的什麼性質?
用於消毒——溶於水生成的HClO具有強氧化性;
制鹽酸——與H2反應生成HCl;
制漂白粉——與Ca(OH)2反應;
制多種農葯;
制氯仿等有機溶劑;
制塑料等.
思考:工業制漂白粉為什麼選用Ca(OH)2而不選用NaOH?而吸收Cl2防止中毒或污染空氣卻選用NaOH溶液而不選用Ca(OH)2?
答案:Ca(OH)2價廉易得、成本較低;NaOH溶液鹼性強、吸收效率高.
五、實驗室製法
1.反應原理�321
該反應中,氧化劑是MnO2,還原劑是HCl,請標出電子轉移的方向和數目.
強調:MNO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應生成Cl2,稀鹽酸不與MNO2反應.
這是由於稀鹽酸的還原性比濃鹽酸弱,不能被MnO2氧化.
2.儀器裝置
製取 凈化 收集 吸收
3.收集方法
(1)向上排空氣法
(2)排飽和食鹽水法
排氣法收集是基於Cl2的密度比空氣大;Cl2在飽和食鹽水中的溶解度約是在水中溶解度的 ,故也可用排飽和食鹽水法收集,也常用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl雜質.
4.尾氣吸收
(1)尾氣吸收的原因是Cl2有毒,易污染空氣.
(2)吸收發生的反應是2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O.
說明:工業製法2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
六、氯離子的檢驗
1.試劑:AgNO3溶液,稀HNO3.
2.原理:Ag++Cl-=AgCl↓,AgCl不溶於稀HNO3.
3.方法:先在被檢液中加稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液.
4.結論:若按上述方法操作,見到溶液中出現白色沉澱,則得被檢液中含有Cl-.
【熱點透視】
一、氯氣跟金屬反應
氯氣能與除Au、Pt之外的所有金屬直接反應,與Fe、Cu等變價金屬反應均生成高價金屬氯化物,表現出較強的氧化性.
二、氯水的成分與性質
1.新制氯水與久置氯水的比較
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2、HCl、HClO、H2O
HCl、H2O
顏色
淡黃綠色
無色
性質
酸性、漂白作用
酸性(比新制強)、無漂白作用
原因
Cl2+H2O=HCl+HClO,2HClO 2HCl+O2↑
2.氯水的性質
新制氯水是由Cl2、H2O、HClO和H+、Cl-、ClO-及少量的OH-組成的混合物.而久置的氯水只有H2O分子和H+、Cl-.氯水的多種成分決定了它具有多重性質:①Cl2的強氧化性
②HClO、ClO-的強氧化性 ③HCl的強酸性 ④HClO的弱酸性 ⑤Cl-的性質.在不同的反應中,氯水中起作用的成分不同,一般有以下6種情況:
(1)只考慮Cl2參與反應
①氯水和某些非金屬陰離子的作用
在KI溶液中加入適量氯水,其反應為:Cl2+2KI=2KCl+I2,檢驗氯氣時就是利用此反應.把濕潤的KI澱粉試紙放在瓶口,若變藍色,說明瓶中氯氣已充滿.因為Cl2把I-氧化成I2,I2遇澱粉變藍色.
②氯水和某些還原性陽離子作用
在FeCl2溶液中加適量氯水,其反應為:2FeCl2+Cl2=2EeCl3
(2)只考慮H+參與反應
向NaHCO3溶液中加適量的氯水,有氣泡產生,就是利用了鹽酸的強酸性.反應為:
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
(3)只考慮Cl-參與的反應
向AgNO3溶液中加適量的氯水,有白色沉澱產生,就是利用了Cl-的性質,反應為:
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
(4)只考慮HClO參與的反應
將氯水滴在紅色紙條上,可使紅色褪去,便是HClO將有機色素氧化的結果.
(5)考慮Cl2和H2O同時參與的反應
將SO2氣體通入氯水中,氯水的淺黃綠色褪去,其反應為:
SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl
(6)考慮HCl和HClO同時參與反應
往新製得的氯水中滴入紫色石蕊試液時,溶液先變紅後褪色,便是鹽酸的強酸性和HClO的強氧化性的具體體現.
三、漂白粉的組成、性質和用途
1.組成:Ca(ClO)2和CaCl2組成的混合物,有效成分是Ca(ClO)2.
2.性質:漂白粉本身沒有漂白性,只有轉化成HClO才有漂白性.由於HClO是弱酸,故Ca(ClO)2能跟較強的鹽酸、碳酸反應.
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
Ca(ClO)2的其他性質將以後學習.
3.用途:廉價的漂白劑和殺菌消毒劑.如紡織品的漂白,餐具的消毒,野外飲水消毒等.
四、實驗室製取氣體的系列問題
實驗室製取氣體並進行性質驗證,需要以下幾個環節:
組裝儀器→檢驗裝置的氣密性→裝入葯品→製取→除雜、凈化、乾燥→收集、驗滿→性質驗證→尾氣處理→拆卸儀器、洗刷收存.
1.組裝儀器的一般原則:先零後整、先主後輔、從低到高、從左到右.
2.檢驗裝置氣密性的方法:一般是先把導氣管插入盛水的水槽中,把有關活塞關閉,微熱主發生器,有氣泡從水中冒出,停止微熱後,水倒吸進入導氣管形成一段水柱.方可表示氣密性良好.
3.凈化:首先根據反應原理及所用葯品考慮雜質氣體的成分,再利用性質加以除去或轉化.
例如,實驗室用濃鹽酸和MNO2共熱制Cl2,Cl2中可能混入HCl和H2O(g),利用HCl易溶於飽和食鹽水(Cl2在其中溶解性較小)而除去,用濃H2SO4乾燥Cl2除去H2O(g).
4.收集:氣體的收集除用排氣法與排水法外,還可以用球膽或袋囊、塑料袋等收集.
5.尾氣處理:尾氣處理的目的主要防止尾氣有毒能污染空氣或使人中毒以及尾氣在有限空間內能形成爆炸極限.
常用方法有:
(1)點燃法.如CO、H2、CH4等易燃性氣體,可用此法.
(2)吸收法.如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用水或其他液體吸收.
(3)轉化法.採用一定的方法,使有毒氣體轉化成無毒氣體即可排放.如NO、NO2,如能轉化成N2即可排放.
(4)導入室外法.如H2是無毒氣體,可將其尾氣導入室外,以防在實驗室形成爆炸極限.
用液體吸收氣體的兩種方法
圖4—1
①圖4—1中A裝置:用於吸收不易溶於水的氣體,如:Cl2、H2S、CO2等.
②圖4—1中B裝置:用於吸收極易溶於水的氣體,如:HCl、HBr、NH3等.倒扣漏斗的作用是防止倒吸.
五、製取氯氣的常用方法
1.工業生產中用電解飽和食鹽水法來製取氯氣:
2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH
2.實驗室通常用氧化HCl或濃鹽酸的方法來製取氯氣,常見的氧化劑有:MnO2、K2Cr2O7、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2,發生的反應分別是:
4HCl+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O
14HCl+K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑
16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
6HCl+KClO3=KCl+3H2O+3Cl2↑
4HCl+Ca(ClO)2=CaCl2+2H2O+2Cl2↑
如不用濃鹽酸,亦可用NaCl(固體)跟濃硫酸來代替.如:
2NaCl+MnO2+3H2SO4 2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O
上述反應的共同特點都是 .
【典例剖析】
〔例1〕下列氯化物中,既能由金屬和氯氣直接反應製得,又能由金屬和鹽酸反應製得的是
A.CuCl2
B.FeCl2
C.FeCl3
D.AlCl3
解析:回憶Cl2和HCl跟金屬反應的有關知識規律.Cl2跟金屬反應,無論Cl2是否足量,都可把金屬氧化成最高價金屬氯化物,而鹽酸跟Cu不反應,與Fe生成FeCl2.
答案:D
點評:Cl2、HCl跟金屬反應的差異要重點掌握.
〔例2〕下列對氯氣的描述中,不正確的是
A.在標准狀況下,氯氣的密度為3.17 g/L
B.實驗室不能用排水方法收集氯氣
C.液氯不導電是非電解質,氯水能導電是強電解質
D.濕潤的氯氣遇到二氧化硫其漂白性增強
解析:A選項,標准狀況下,Cl2的摩爾體積為22.4 L/mol,摩爾質量是71 g/mol
故:ρ(Cl2)= =3.17 g/L
B選項氯氣能溶於水,故不可用排水法;C選項氯水的導電是由於氯氣溶於水,與水反應生成了HCl、HClO等電解質的原因;D選項Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,並未增加具有漂白性的HClO,反而使能形成HClO的Cl2的量減少,故漂白性減弱.
答案:CD
點評:熟悉並理解氯氣的性質,並注意知識間的相互聯系.
〔例3〕在實驗室中用MnO2和濃鹽酸反應制備純凈乾燥的氯氣.
(1)寫出反應的化學方程式.
(2)圖4—2是一個學生設計的實驗裝置圖.
圖4—2
這個裝置中有哪些錯誤?請分別指出:
①____________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________;
③____________________________________________________________________;
④____________________________________________________________________;
⑤____________________________________________________________________;
(有幾處填幾處)
(3)在改正的裝置中,①洗氣瓶中的H2O、②濃H2SO4、③燒杯中的NaOH溶液起什麼作用?
解析:本題屬識圖題,要求學生根據實驗目的,對全套實驗裝置錯誤之處作出判斷,學生必須對實驗室製取氯氣的反應原理和實驗過程非常熟悉.
首先應根據試題要求製得乾燥純凈的氯氣.用MnO2和濃鹽酸共熱製得的氯氣中,有揮發出來的HCl氣體和水蒸氣,這是兩種要除掉的雜質.用水洗法是為了除去HCl氣體,這個裝置必須在先,用濃硫酸洗氣瓶是為了除掉水蒸氣,它應該在後,圖中兩個洗氣瓶的進出氣導管都裝反了.
答案:(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)①燒瓶下面缺石棉網 ②鐵圈下面缺酒精燈 ③盛濃硫酸的洗氣瓶和盛水的洗氣瓶位置顛倒了 ④兩個洗氣瓶中的氣體入口導管應深插在液面下,而出口導管應靠近瓶塞
(3)①吸收未反應的氯化氫; ②吸收水蒸氣;③吸收多餘的氯氣.
點評:氣體綜合實驗的知識框架如下:
(1)製取氣體:應注意思考以下幾個方面:
①從試劑性質和反應條件來考慮選擇製取氣體的裝置;
②從氣體的性質和可能含有的雜質氣體的性質考慮凈化的順序與方法;
③有毒氣體要注意尾氣的吸收.
因為濃HCl和MnO2共熱制Cl2,故溫度不易過高,一般不超過90℃,否則HCl揮發,不利於氯氣的製取.
(2)凈化原則:
①凈化劑不能跟被凈化的氣體反應;
②不能引入新雜質;
③一般不使用氣體凈化劑,多用固體或液體凈化劑.
除去HCl氣體用水作吸收劑,若改用飽和食鹽水吸收HCl,效果更好,因為氯氣在飽和食鹽水中的溶解度更小.
(3)乾燥氣體:
乾燥是一種凈化氣體的特殊方法,故應遵循凈化原則,特別要注意使用合適的乾燥劑.
(4)收集方法:Cl2可用向上排空氣法,也可用排飽和食鹽水法來收集.
(5)尾氣吸收:中學教材中涉及到的尾氣處理方法有兩種:一種是點燃法,如CO通過點燃轉換成CO2;一種是用液體吸收,如Cl2可用濃鹼液吸收.
【素能培養】
(一)鞏固類
1.下列反應發生時,會產生棕黃色煙的是
A.金屬鈉在Cl2中燃燒
B.銅在氯氣中燃燒
C.氫氣在氯氣中燃燒
D.金屬鈉在氧氣中燃燒
解析:煙是固體小顆粒分散到空氣中產生的一種現象,聯系A~D中各產物的顏色及狀態得出答案應為B.
答案:B
2.下列物質屬於純凈物的是
A.液氯
B.氯水
C.鹽酸
D.漂粉精
解析:純凈物指只有一種成分組成的物質,液氯的成分為Cl2;氯水中含HCl、HClO、Cl2、H2O;鹽酸為HCl的水溶液;漂粉精的成分為CaCl2和Ca(ClO)2.
答案:A
3.氯氣可用於殺菌和消毒,這是因為
A.氯氣有毒,可毒死病菌
B.氯氣具有漂白作用
C.氯氣與水反應生成具有強氧化性的HClO
D.氯氣與水反應生成的鹽酸是強酸
解析:Cl2用於殺菌消毒是因為Cl2與H2O反應生成HClO,HClO具有強氧化性,故C正確.
答案:C
4.關於Cl-的說法正確的是
A.Cl-呈黃綠色
B.Cl-有毒
C.Cl-具有氧化性
D.Cl-是穩定結構
解析:Cl2是黃綠色、有毒氣體,但Cl-不具有這些性質;Cl-中化合價處於最低價態,故只有還原性;Cl-已達8 e-結構,屬穩定結構.
答案:D
5.檢驗某溶液中是否含有Cl-,正確的操作是
A.取樣,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉澱
B.取樣,先加鹽酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉澱生成
C.取樣,先加稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉澱生成
D.取樣,加少量AgNO3溶液,有白色沉澱,再加稀HNO3,看白色沉澱是否消失
答案:CD
6.實驗室用二氧化錳和濃鹽酸來製取氯氣,主要操作有:①將燒瓶固定在鐵架台上②把酒精燈放在鐵架台上,根據酒精燈確定鐵圈高度,固定鐵圈放好石棉網③用葯匙向燒瓶中加二氧化錳,再向分液漏斗中加入濃鹽酸,並將導氣管放入集氣瓶中④檢查裝置的氣密性⑤在燒瓶上裝好分液漏斗,連接好導氣管.則最好的實驗操作順序是
A.②③④①⑤
B.②①④③⑤
C.②①⑤④③
D.②①③④⑤
解析:這類操作的一般步驟是:組裝儀器→檢驗氣密性→加葯品製取.
答案:C
7.除去氯氣中混有的少量的氯化氫氣體,最好選用
A.水
B.飽和食鹽水
C.純鹼溶液
D.燒鹼溶液
答案:B
8.關於次氯酸性質的描述,錯誤的是
A.不穩定,易分解放出氧氣
B.能使潮濕的有色布條褪色
C.是一種很強的氧化劑
D.是一種比碳酸酸性強的酸
解析:HClO是一種較強的氧化劑,能使濕的有色布條褪色,其酸性比H2CO3弱,見光或受熱易分解.
答案:D
9.下列離子方程式中錯誤的是
A.實驗室制氯氣 MNO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
B.在氯化錳溶液中滴入硝酸銀試液Ag++Cl-=AgCl↓
C.碳酸銀溶於稀硝酸中CO +2H+=CO2↑+H2O
D.在硫酸銅溶液中滴入氫氧化鋇試液 SO +Ba2+=BaSO4↓
解析:C中Ag2CO3是難溶物不應寫成CO ,D中還有Cu(OH)2沉澱生成.
答案:CD
10.下列關於漂白粉的敘述正確的是
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B.漂白粉在空氣中久置後能變質
C.漂白粉是由Cl2與石灰乳製得
D.在使用漂白粉時應用濃鹽酸
解析:對於漂白粉,要掌握有關它的製法、性質、用途、用法、注意事項、漂白原理等內容.製法:Cl2氣通入石灰乳;有效成分:Ca(ClO)2;用途:漂白劑、消毒;漂白原理:在水中或與酸作用生成HClO,HClO有漂白、殺菌作用.故C對,漂白粉在空氣中發生反應:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,顯然久置會變質.D選項中使用濃鹽酸,效果反而不好,因為Ca(ClO)2的強氧化性,會將氯離子氧化:
Ca(ClO)2+4HCl(濃)= CaCl2+2Cl2↑+2H2O.
答案:BC
11.將氯水分別加入下列溶液:(1)紫色石蕊試液(2)氯化亞鐵溶液(3)碳酸鈉溶液
(4)氫硫酸(5)硝酸銀溶液.觀察有何變化?寫出有關方程式.
解析:氯水是一種混合物,在氯水中有多種離子和分子,在不同的反應中,起作用的成分有所不同,而且HClO有漂白作用.故在(1)中既有H+作用顯紅色,HClO又將紅色漂白;在(3)中起作用的是H+,而HClO的酸性弱於H2CO3;在(5)中起作用的是Cl-,會生成白色沉澱AgCl;在(2)、(4)中.Fe2+和H2S都具有還原性,氯水中Cl2可將它們氧化成Fe3+和S,因而可觀察到不同的變化.
答案:(1)先變紅後褪色,Cl2+H2O=HCl+HClO,HCl=H++Cl-
(2)溶液由淡綠色變棕黃色,2FeCl2+Cl2=2FeCl3
(3)有無色氣泡產生,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
(4)出現淡黃色渾濁,H2S+Cl2=2HCl+S↓
(5)產生白色沉澱,HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
12.山區某工廠,在山坡的倉庫里貯存許多氯氣鋼瓶.一天,倉庫里有一隻鋼瓶損壞,造成氯氣外泄,請你幫助工人,應該如何處理?
答案:把損壞的鋼瓶放入深坑中,並用石灰掩埋.
13.使濃鹽酸與足量的MnO2共熱製取Cl2,實際產生的Cl2總比理論值低,其原因是____________________________________.
解析:濃HCl能與MnO2反應,而稀HCl不能與MnO2反應.
答案:因為MnO2足量,理論上濃鹽酸應完全反應,但隨著反應的進行,鹽酸濃度減小,後來變為稀鹽酸,就不再與MnO2反應了.
14.工業上貯存氯氣有兩種方法,一是將Cl2液化,貯存於鋼瓶中;二是用強鹼將Cl2吸收,製成固體,可長期保存,需用Cl2時,加入H2SO4可使Cl2釋放出來.
①寫出用NaOH吸收Cl2的離子反應方程式____________________________.
②寫出釋放Cl2的離子反應方程式____________________________.
答案:①Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
②Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
15.已知濃硫酸與NaCl固體、MnO2固體混合共熱可以產生氯氣.
實驗室里用下列儀器和葯品來製取純凈的無水氯化銅,如圖4—3.
圖4—3
圖中A、B、C、D、E、F表示玻璃管介面,介面的彎曲和伸長等部分未畫出.根據要求填寫下列各小題空白.
(1)如果所制氣體從左向右流向時,上述各儀器裝置的正確連接順序是(填各裝置的序號)( )接( )接( )接( )接( )接( ),其中②與④裝置相連時,玻璃管介面(用裝置中字母表示)應是______________接______________.
(2)裝置②的作用是______________;裝置④的作用是______________;裝置⑥中發生反應的離子方程式是____________________________.
(3)實驗開始時,應首先檢驗裝置的____________________________,其方法是______________;實驗結束時,應先熄滅______________處的酒精燈.
(4)在裝置⑤的燒瓶中,發生反應的化學方程式為______________.
(5)待充分反應後,裝置①的玻璃管中剩餘物呈______________色,冷卻後,將製得的產物配成飽和溶液呈______________色.
解析:(1)儀器的連接思路是:制氣 除雜質 乾燥 收集或制備 尾氣處理.且注意洗氣裝置進氣管在液面之下,出氣管在液面之上,即「長進短出」.
(2)裝置⑤中發生的反應為:NaCl+H2SO4 NaHSO4+HCl,MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O,這樣⑤中產生的Cl2中會混有HCl氣體.根據HCl氣體在水中溶解度比Cl2大得多,通過飽和食鹽水(或水)可除去HCl氣體,最後考慮除去Cl2中的水蒸氣.
(3)裝置氣密性的檢查是在裝置連接好後而尚未放葯品之前進行的.裝置氣密性的檢查在初中實驗中已涉及,在本題整套裝置的氣密性檢查中,為使現象明顯,可用酒精燈對燒瓶微熱,以產生較大的壓強差.
答案:(1)⑤ ③ ④ ② ① ⑥(⑤、③可調換) C B
(2)除去Cl2中的水蒸氣 除去Cl2中的HCl Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)氣密性 按要求連接好裝置,在⑥中盛半瓶水,然後在燒瓶底部稍加熱,若在⑥中的導管口有氣泡冒出,停止加熱,導管口形成一段水柱,表明整套裝置不漏氣 ①
(4)MnO2+2NaCl+3H2SO4(濃) 2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O或NaCl+H2SO4(濃) NaHSO4+HCl,4HCl+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)棕褐(或棕黃) 綠
(二)提升類
1.我國民間用鹽漬法保存食品的原理是
A.NaCl可分解細菌產生的毒素
B.Cl-可殺死細菌
C.NaCl可抑制細菌產生毒素
D.鹽使細菌失水死亡
答案:D
2.氯氣是有毒氣體,曾被德國法西斯製成毒氣彈用於侵略戰爭.當這種毒氣彈順風爆炸時,通常可選用的防禦辦法是
①人躲到低窪的地方去 ②人躲到較高的地方去 ③多飲豆漿和牛奶 ④用沾有肥皂水的軟布蒙面
A.①④
B.②③
C.②④
D.②③④
解析:Cl2比空氣重,故人應躲在較高的地方去.肥皂水呈弱鹼性,可以吸收Cl2,使其轉化成Cl-.
答案:C
3.合乎實際並用於工業生產的是
A.Na在Cl2中燃燒制NaCl
B.高溫分解石灰石制生石灰
C.Cl2與石灰乳作用制漂白粉
D.H2和Cl2充分混合點燃制HCl
答案:BC
4.有關氯水的下列敘述正確的是
A.新制氯水中只有Cl2和H2O分子
B.新制氯水可使藍色石蕊試紙先變紅後褪色
C.光照氯水有氣泡逸出,該氣體是Cl2
D.氯水放置數天後,溶液的酸性增強
解析:本題主要考查氯水的成分和性質以及分析問題、解決問題的應變能力.
選項A錯,因氯水的成分至少有三種分子H2O、Cl2、HClO和四種離子H+、Cl-、ClO-、OH-,其中最多的離子是H+,最少的離子是OH-.B選項正確,因氯水中H+可使石蕊試紙變紅,此後氯水中的HClO又將紅色物質氧化、漂白使之褪色.光照下,氯水中的HClO分解生成HCl和O2,逸出的氣泡是O2,故C選項錯.D項正確,氯水放置數天後,主要成分Cl2與H2O反應生成HCl和HClO,HClO分解生成HCl,溶液中H+濃度增大,故溶液的酸性增強.
答案:BD
5
6. 定性分析,為什麼實驗室製取氯氣
工業生產中用直流電電解飽和食鹽水法來製取氯氣:氯化鈉與水電解生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉,
2、實驗室通常用氧化濃鹽酸的方法來製取氯氣:常見的氧化劑有:二氧化錳、重鉻酸鉀、高錳酸鉀、氯酸鉀、次氯酸鈣,發生的反應分別是:濃鹽酸與二氧化錳加熱生成氯化錳、氯氣和水。
7. 低濃度氯氣cl2監測如何做
每種監測方法有其局限性,檢測方法也是一樣的,污染物濃度低於某個水平就測不出來了,不知道你指的低濃度氯氣是指多低的濃度,你還想測的話一個方法就是無限增大採集樣品,通過濃縮富集氯氣的方式來測量直到方法能測出為止,如果本來氯氣濃度就符合標准對人體沒有危害你怎麼做就沒必要了
8. 有效氯的測定
碘量法
方法提要
含氯消毒劑中有效氯在酸性溶液中與碘化鉀反應,釋放出相當量的碘,用硫代硫酸鈉標准溶液滴定,計算有效氯的含量。
試劑
碘化鉀晶體。
冰乙酸。
硫代硫酸鈉標准溶液c(Na2S2O3)≈0.1mol/L 稱取26g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)及0.2g無水碳酸鈉(Na2CO3) 溶於新煮沸放冷的純水中,稀釋至1000mL,搖勻。放置1周後過濾並標定濃度。
標定 稱取3份0.11~0.14g於120℃乾燥至恆量的基準級重鉻酸鉀(K2Cr2O7)置於250mL碘量瓶中。於每瓶中加入25mL純水,溶解後加2gKI及(1+8)20mLH2SO4,混勻,於暗處放置10min。加150mL純水,用硫代硫酸鈉標准溶液滴定,至溶液呈淡黃色時,加3mL澱粉溶液。繼續滴定至溶液由藍色變為亮綠色。同時做空白試驗。
按下式計算硫代硫酸鈉標准溶液的濃度:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:c(Na2S2O3)為硫代硫酸鈉標准溶液的濃度,mol/L;m為重鉻酸鉀的質量,g;V1為滴定消耗硫代硫酸鈉標准溶液的體積,mL;V0為滴定空白消耗硫代硫酸鈉標准溶液的體積,mL;49.03為1/6K2Cr2O7的摩爾質量的數值,單位用g/mol。
澱粉溶液(5g/L)稱取0.5g可溶性澱粉,用少許純水調成糊狀,邊攪拌邊傾入100mL沸水中,繼續煮沸2min,冷後取上清液備用。
分析步驟
將具有代表性的固體試樣於研缽中研勻,用減量法稱取1~2g[一般指常用的漂白粉(有效氯含量25%~35%)和漂粉精(有效氯含量60%~70%)的取樣量,其他含氯消毒劑的取樣量可據此計算],置於100mL燒杯中,加入少量純水調成糊狀,全部轉移至250mL容量瓶中,加純水到刻度,混合均勻。
液體試樣及可溶性試樣可按產品標示的有效氯含量,吸取或稱取適量,於250mL容量瓶中稀釋至刻度,混合均勻。
另取250mL容量瓶,加入1gKI晶體、75mL純水,使KI溶解,加入2mL冰乙酸。吸取25.0mL試樣溶液,注入上述容量瓶中,密塞,加水封口於暗處放置5min。
用Na2S2O3標准溶液滴定至溶液呈淡黃色時,加入1mL澱粉溶液,繼續滴定至溶液藍色剛消失為止。
按下式計算含氯消毒劑中有效氯的含量:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:w(Cl2)為含氯消毒劑中有效氯的含量,%;V為硫代硫酸鈉標准溶液的用量,mL;c為硫代硫酸鈉標准溶液的濃度,mol/L;35.45為Cl的摩爾質量的數值,單位用g/mol;m為氯消毒劑的用量,g。
9. 求鑒別氯氣的四種方法
用濕潤的澱粉的碘化鉀試紙,變藍
2KI+Cl2=I2+2KCl
分別通入有濕潤和乾燥的有色布條的廣口瓶,(尾氣處理),濕潤的那個布條褪色
Cl2+H2O=HClO+HCl
通入硝酸酸化的硝酸銀溶液,白色沉澱
Cl2+AgNO3+H2O=AgCl+HNO3+HClO
還有就是觀察顏色,對其密度等物理性質進行分析確認
我所知道的只有這些
10. 《氯氣》的說課稿
作為一名教學工作者,時常需要用到說課稿,認真擬定說課稿,說課稿應該怎麼寫呢?以下是我整理的《氯氣》的說課稿,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
一、說教材
1、教材的地位和作用
本節是全章教材的重點之一。氯氣不僅僅是鹵素中最有代表性的元素,而且也是最典型的非金屬元素。對氯氣的性質、用途、製法等進行比較全面、細致的學習和研究,不僅是下一節進一步學習、研究鹵素性質相似性及其變化規律的需要,也是以後學習和研究同族元素性質變化規律以及介紹氯鹼工業等聯系實際知識的需要;同時,由於在高中階段對氯氣的性質、用途等介紹較為全面、細致,且探討和應用也較多,對學生全面認識化學元素、形成正確觀點、掌握正確學習方法等也具有重要的作用;氯氣的化學性質也是第一章所學氧化還原反應知識的進一步應用和鞏固;在教材中對氯氣性質的認識,是以實驗驗證的方法完成的,這為培養學生的實驗能力、觀察能力及思維能力等提高了極好的機會。
2、教學目標
知識目標:知道氯氣的物理性質;掌握氯氣的化學性質,能正確寫出氯氣與金屬、
與氫氣、與水、與鹼反應的化學方程式;了解氯氣的用途。
能力目標:通過實驗形成科學的觀察、思維、分析問題和總結歸納能力。
情感目標:通過實驗研究物質及其變化的科學方法,進一步激發學習化學的興趣,
鞏固熱愛科學、尊重科學的思想以及嚴謹求實、努力探索的優良品質;
通過氯元素的結構與氯氣化學性質的關系,進一步確立內因是決定物質
性質的根本原因的辯證唯物主義思想。
3、教學重難點:
氯氣的化學性質是理解氯氣的存在、製法和用途的依據,也是後續學習鹵素及其他非金屬元素化學性質的基礎,所以氯氣的化學性質是本節的教學重點。由於學生缺乏溶解平衡的知識,較難理解氯水既有單質氯的性質,又有鹽酸和次氯酸的性質。這一部分如果學得不好,將在學習氯水跟不同物質反應表現出來的不同性質時發生困難,所以氯氣與水的反應是本節的教學難點。
二、說教法
三、說學法
四、說教學程序
(一)聯系鹼金屬導入新課
在第二章學生已經學習了一族在原子結構和元素性質都具有相似性的金屬元素——鹼金屬,知道了一些研究金屬元素的方法,在課的開始即向學生明確本節課將學習一族在原子結構和元素性質同樣具有相似性的非金屬元素——鹵族元素,簡稱鹵素,並用多媒體課件顯示鹵族元素的名稱、符號、原子結構示意圖,引導學生觀察、分析鹵族元素的原子結構特點,說明與學習鹼金屬相似,我們也先學習其代表「人物」——氯氣,從而自然進入本節課的學習。
(二)氯氣的物理性質
首先展示一瓶氯氣,向瓶中加入1/5蒸餾水,振盪後,在瓶後襯一張白紙,引導學生觀察分析歸納出氯氣的物理性質,並穿插史實:在第一次世界大戰的伊普雷戰役中,德軍5分鍾釋放了180噸氯氣,致使15000人中毒,1/3人死亡,而這樣世界上第一支專業的氯氣部隊就是在諾貝爾化學獎的得主哈伯指導下建立的,他把自己的天才貢獻給了法西斯。這樣不僅能加深學生對氯氣毒性的認識,而且適時向學生進行了情感教育。由此再演示和介紹正確聞氯氣的方法可謂水到渠成。
(三)氯氣的化學性質,是本節課的重點,採用推理驗證法,引導學生由氯的原子結構分析,推測它的化學性質,再通過實驗來驗證,最後理論與實踐兩個方面概括出氯氣是化學性質很活潑的非金屬。
1、設問激疑:根據氯的原子結構,請學生分析氯氣的化學性質應該如何?如何驗證?培養學生由原子結構推斷性質的化學思想。由實踐是檢驗真理的`唯一標准引出對氯氣化學性質的探索。
2、實驗驗證:
(1)與金屬的反應:做好三個演示實驗①鈉在氯氣中燃燒②鐵在氯氣中燃燒③銅在氯氣中燃燒。有目的地引導學生仔細觀察和分析實驗現象,注意反應條件,寫出化學方程式,並註明反應中電子轉移的情況。例如,做銅在氯氣中燃燒的演示實驗時,教師一面演示,一面提出一系列問題,讓學生注意觀察積極動腦。一面灼熱銅絲,一面提出問題:為什麼要灼熱銅呢?(銅是不活潑的金屬,必須灼熱活化銅,使其達到燃點)灼熱的銅放進盛有氯氣的集氣瓶時,提醒學生注意觀察現象。反應後立即提出問題:觀察到什麼現象?(劇烈燃燒、集氣瓶里充滿棕黃色的煙)棕黃色的煙是什麼物質?(氯化銅晶體顆粒)寫出化學方程式,註明電子轉移。又設問:銅是不活潑的金屬,為什麼能夠跟氯氣劇烈反應?(從氯的原子結構特點出發進行分析,得出氯是非常活潑的非金屬的結論)把少量水注入集氣瓶里,提醒學生注意觀察現象。觀察到什麼現象?(氯化銅溶於水,溶液變綠色——說明氯化銅易溶,氯化銅溶液顏色為綠色)教師進一步加水,稀釋溶液,溶液變藍。提醒學生濃度不同時溶液的顏色不同。這一點很重要,不要把學生的思維固定在一點上,強調條件的重要性。
接著提出設疑,氯氣能不能與非金屬反應?激起學生繼續探究的興趣,從而引出性質
(2)與非金屬的反應
除了做好書上的氫氣與氯氣反應的兩個演示實驗外,補充紅磷在氯氣中燃燒的演示實驗,同樣引導學生觀察、分析實驗現象,總結出氯氣比氫氣和磷的非金屬性更強。適時地讓學生討論:燃燒是否一定要有氧氣參加?引導學生比較鐵、硫、碳等在氧氣中燃燒,以及銅、鈉、氫氣等在氯氣中的燃燒,找出共同的特點並由此推出「任何發熱發光的劇烈的化學反應都可以叫做燃燒。」在此不僅發展了燃燒的概念,而且滲透了「真理是相對的,不斷發展的」辯證唯物主義觀點。
大多學生知道自來水不能直接用來養魚這一生活常識,那麼是為什麼呢?通過這一與學生聯系比較密切的生活問題引出氯氣與水的反應這一性質,能夠激發起學生的興趣以及進一步探究的慾望。
(3)氯氣與水的反應。這是本節課的難點,可用實驗探究法來突破。
設問:氯氣能不能跟水反應,其產物是什麼?如何用實驗方法驗證,請設計實驗方法。讓學生充分討論。經討論和教師的引導,先實驗氯水的酸鹼性。用滴管吸取上面試驗中得到的氯水,注入試管里。然後滴入1~2滴石蕊試劑觀察到氯水先變紅後褪色。實驗現象說明很可能生成了酸。根據反應物判斷很可能生成了鹽酸。如何驗證鹽酸的生成?學生聯想初中學過的鹽酸的檢驗方法很容易提出硝酸銀溶液,經實驗確有鹽酸生成。教師緊接著設問:如何解釋石蕊試劑先紅後褪色的現象?是氯水中的氯分子、鹽酸,使指示劑褪色了,還是生成了另外一種新的物質使指示劑褪色了?讓學生充分討論,並設計出實驗方案。經討論和教師的引導,最後歸納出把乾燥的有色試紙分別放人裝有氯氣的集氣瓶里、鹽酸溶液里、上面實驗得到的氯水裡。前兩者顏色不褪,後者顏色馬上褪。即氯分子、鹽酸沒有漂白作用,惟獨氯水有漂白作用。
既然氯分子、鹽酸、水分子都沒有漂白作用,那麼氯水裡必然有一種具有漂白作用的新物質。這種新物質是什麼?到此,揭開氯氣跟水反應產物的謎底的時機已經水到渠成。教師根據上面實驗事實和化學反應中原子守恆原理可以引出下列化學方程式:
C12+H20=HCl+HClO
至此,學生對氯氣跟水的反應和氯水裡不僅有未反應的氯單質,還有鹽酸和次氯酸的事實留下較深刻的印象。
教師出示久置光照分解的氯水證明這些溶液只能使石蕊試液變紅,而沒有漂白作用。結合教材中演示實驗,學生就能認識次氯酸不穩定,引出次氯酸分解的化學反應。
2HClO = 2HCl+O2
教師向裝滿氯氣的瓶里加入氫氧化鈉溶液,一經振盪,黃綠色立即褪凈。由此過渡到氯氣與鹼的反應。
(4)與鹼的反應
重點分析氯氣與NaOH、Ca(OH)2反應的化學方程式,並引導學生從氧化還原角度、離子角度分析反應,不僅鞏固第一章所學知識,也能加深學生對氯氣化學性質的理解。
3、歸納總結,得出結論
通過以上的一些實驗演示及分析討論,學生已對氯氣的性質有了一個生動而鮮明的印象。這時再引導他們從氯的原子結構特點去認識氯氣化學性質所以活潑的原因,從理論和實踐兩個方面歸納出氯氣是化學性質很活潑的典型的非金屬。
今天我說課的內容是《氯氣的性質》,下面我將從三個方面 來闡述我對本節課的教學。
一、本節內容在教材中的位置與作用
本節課位於蘇教版必修1專題2、第1單元的內容。本專題以寶貴的自然資源——————海水為研究對象,引出如何從海水中提取重要的化學物質,探究典型物質的性質和應用。《氯氣的性質》是學生進入高中階段第一次接觸到元素及其化合物性質的知識,是初中化學知識的延續,同時又為後面鈉、鎂、鋁、鐵、銅等知識的學習奠定了基礎,並提供了方法和思路。
二、新課程標准對本節內容的要求
根據新課程標准,教學內容及學生的認知特點,本節課應該達到如下的學習目標。
1、了解氯氣的主要性質,認識氯氣的用途。知道人們研究和認識化學物質的主要途徑是實驗法。通過實驗探究進一步激發學生的學習興趣,增強學生的環境保護意識。
2、《氯氣的性質》在整個高中化學化學教學中具有核心的地位,本節課的重點是氯氣的化學性質。難點是如何通過實驗探究培養學生分析問題、解決問題的能力。
根據本節課特點和學生的認知規律。又由於學生學習任何知識的最佳途徑是由學生自己去探索發現,因此這節課我採用以實驗探究為主的教學方法進行教學,通過對實驗現象的觀察和分析,讓學生歸納總結氯氣的性質。
三、教學思路和過程
為了有效的完成學習目標,突出教學重點、突破教學難點,我主要按以下幾個環節展開。
1、巧妙的利用一些資料和現實生活中氯氣的泄露,讓學生從中提取有用信息,歸納總結氯氣的物理性質,氯氣有毒,一定要強調聞有毒氣體的方法,盡量避免對學生的健康造成危害,有意增加化學知識與生活的密切聯系,使學生產生親近感,有效地降低了學習的難度,較好的體現了一種人文關懷。
2、理科課堂就是讓學生自己去見證奇跡的課堂,由於氯氣有毒,我們化學組經過討論不再用集氣瓶收集氯氣,而改用礦泉水瓶,口小密封性又好,盡可能減少氯氣對環境的污染。向裝有氯氣的礦泉水瓶中加水,,奇跡出現了,水變成了黃綠色,瓶子變癟了,引導學生分析出現這種現象的原因,加深學生對氯氣溶解性的認識,又為下一節課氯水性質的探究提供葯品。
學生畫出氯原子的結構示意圖,並推測化學性質。
因為氯氣有毒,同時又避免學習方法單一, 因此有關氯氣化學性質的學習,我使用演示實驗和播放錄像資料兩種方法。教師先演示兩個實驗:鈉在氯氣中的燃燒、氫氣在氯氣中的燃燒,學生觀察現象,書寫相關的化學方程式,
播放三段視頻: 銅在氯氣中的燃燒、鐵在氯氣中的燃燒、氫氣與氯氣在光照條件下的爆炸
學生思考:
氯氣與變價金屬鐵反應時,生成高價鹽還是低價鹽?對比初中鐵與鹽酸反應,鐵元素化合價的變化,加深學生對氯氣這一化學性質的理解。
2、燃燒是否一定要有氧氣參加?
3、關於習題設計,我根據學生導學案的完成情況和教學重點,設計針對性的練習,以利於學生對知識的理解、記憶和應用。
4、小結主要通過提問的方式進行,為什麼氯氣的性質很活潑?氯氣有哪些性質?調動學生的思維。培養學生歸納總結能力。
說課到此結束