1. 实验室制取氯气的方法和步骤
一、实验室里也可用其他氧化剂来氧化浓盐酸制取氯气。
二、反应原理:
最常用MnO2 + 4HCl(浓) ==加热== MnCl2+ 2H2O + Cl2 ↑
常用的氧化剂还有有KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等。
1、2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
由于KMnO4的氧化性比MnO2强,所以用KMnO4制Cl2,通常不需加热。
2、KClO3+6HCl==== KCl+3Cl2↑+3H2O
3、Ca(ClO)2+4HCl(浓)==== CaCl2+2Cl2↑+2H2O
总之,实验室制氯气的办法都围绕着一个核心:氯离子+氧化剂+酸性环境,氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。
三、用向上排空气法或者排饱和食盐水法收集。
四、用饱和食盐水出去HCl气体,用浓硫酸除去水蒸气。
五、用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收尾气。
六、验满:
1、将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
2、将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
3、实验室制备氯气时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。
(1)氯气的分析方法扩展阅读:
氯气泄漏极易造成人身伤亡和区域性污染,防止氯气泄漏的方法有:
1、不能选用存在缺陷的设备和部件,各设备和部件要定期检测和检验;
2、加强工艺管理,严格控制工艺指标,发现问题必须及时检查和处理;
3、加强事故氯处理装置的管理和检修,相关装置采用多路电源供电,定期清洗事故氯处理装置,机泵定期试车;
4、为了及时发现氯气泄漏,在生产、储存、输送和使用的岗位都要安装氯气报警器,一旦氯气泄漏,可及早发现,防止事故扩大,并在液化岗位安装电视监控和碱液喷淋装置;
5、加强对职工的安全教育和培训。
泄漏应急处理:
泄漏污染区人员应迅速撤离至上(侧)风处,并立即设置警戒,小泄漏时,于150米处设置警戒,大泄漏时,于450米设置警戒。
消防人员必须佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器,穿全身防火防毒服,手戴橡胶手套,在上风向进行处置。尽可能切断泄漏源,合理通风,加速扩散,喷雾状水稀释、溶解,构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。
如有可能,用管道将泄漏物导至还原剂(酸式硫酸钠或酸式碳酸钠)溶液中或将漏气钢瓶浸入石灰乳液中。具体处置措施为:
1、关阀断源。生产装置发生氯气泄漏,事故单位的工程技术人员或熟悉工艺的人员关闭输送物料的管道阀门,断绝物料供应,切断事故源,公安消防队出开花或喷雾水枪掩护并协助操作。
2、倒罐转移。储罐、容器壁发生泄漏,无法堵漏时,可采用疏导的方法将液氯倒入其他容器或储罐。
3、化学中和。储罐、容器壁发生少量泄漏,可采用化学中和的方法,即在消防车水罐中加入生石灰、苏打粉等碱性物质,向罐体、容器喷射,以减轻危害,也可将泄漏的液氯导至碳酸钠溶液中,使其中和,形成无危害或微毒废水。
具体反应为CaO+H2O一Ca(OH)2,2Ca(OH)2+2Cl2一CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O。生成氯化钙和次氯酸钙,都没有毒害作用。如果现场温度比较高,则生成氯化钙和氯酸钙。产物的沉降度比较好,不会形成悬浮物,很快降落到地面,对地面植物起到钙肥作用。
4、稀释降毒。以泄漏点为中心,在储罐、容器壁的四周设置水幕或喷雾水枪喷射雾状水进行稀释降毒,但不宜使用直流水或直接对准泄漏点喷射,避免氯气与水作用生成酸,加速对泄漏点的腐蚀。除了使氯气溶解于水外,还可以利用氯气与水的反应加大对空气中氯气的吸收。
5、浸泡水解。运输途中体积较小的液氯钢瓶阀门损坏,发生泄漏,又无堵漏器具无法制止外泄时,可将钢瓶浸入氢氧化钙等碱性溶液中进行中和,也可将钢瓶浸入水中。
6、器具堵漏。管道壁发生泄漏,且泄漏点处在阀门以前或阀门损坏,不能够关阀止漏时,可使用不同形状的堵漏垫、堵漏楔、堵漏袋等器具实施封堵。
(a)微孔跑冒滴漏可用螺丝钉加粘合剂旋入孔内的方法堵漏。
(b)罐壁撕裂发生泄漏,可用充气袋、充气垫等专用器具从外部包裹堵漏。
(c)带压管道泄漏,可用捆绑式充气堵漏带或使用金属外壳内衬橡胶垫等专用器具实施内外堵漏。
(d)阀门法兰盘或法兰垫片损坏,发生泄漏,可用不同型号的法兰夹具,并注射密封胶的方法进行封堵,也可直接使用专门的阀门堵漏工具实施堵漏。
7、洗消处理。
1、化学消毒法。即用氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠等碱性物质溶于水中,喷洒在污染区域或受污染体表面,发生化学反应改变毒物性质,成为无毒或低毒物质;
2、物理消毒。即用吸附垫、活性炭等具有吸附能力的物质,吸附回收后转移处理;对染毒空气可用水驱动排烟机吹散降毒,也可对污染区暂时封闭,依靠自然条件如日晒、通风使毒气消失;也可喷射雾状水进行稀释降毒。
参考资料来源:网络-氯气
2. 如何分析氯气纯度
1 气体比重计
2 过饱和NaCl溶液 获得纯净的氯气再想办法的
3. 实验室制取氯气,要用的器材和试验过程,求高手,高悬赏
一般有三种方式,有三个方程式。1)原理:NaClO+NaCl+H2SO4 Cl2 +Na2SO4 +H2O
2)实验器材
a. 实验材料:次氯酸钠溶液(C.P)、氯化钠固体、40%硫酸、氢氧化钠溶液
b. 实验仪器:125ml蒸馏烧瓶 *1
60ml 分液漏斗 *1
100ml烧杯 *1
125ml集气瓶若干;铁架台、烧瓶夹、十字夹各一;导管、乳胶管、单孔和双孔橡胶塞若干
3) 实验方法:
(1)将次氯酸钠溶液30ml和氯化钠10克加入蒸馏烧瓶中;
(2)将40%硫酸加入分液漏斗;
(3)在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液;
(4)按制取CO2方法连接仪器(见图);
(5)检查装置的气密性;
(6)将硫酸溶液逐滴加入次氯酸钠溶液和氯化钠的混合物中;
(7)在集气瓶中收集氯气。
4)实验结果和分析
硫酸溶液滴入混合液中反应程度较小,速度慢,氯气产量少,集气瓶中很难收满 氯气,实验改进效果不理想。造成这种情况的原因应该有三:其一,次氯酸钠溶液的浓度太低(活性氯>=5%);其二,次氯酸钠水解使溶液呈强碱性,其中的氢氧根离子抢先与氢离子反应,浪费了部分硫酸,故当硫酸刚开始加入到混合物中时无明显现象;其三,此反应系溶液与溶液反应,不经搅拌反应难以彻底。要达到更佳的效果,就要在药品上下工夫,寻找一种水解后溶液呈弱碱性的固体药品来代替次氯酸钠溶液。
实验II
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1)原理:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4 2CaSO4+2Cl2+2H2O
2)实验器材
a. 实验材料:漂粉精片(每片含0.2克有效氯)、40%硫酸、氢氧化钠溶液
b. 实验仪器:同实验I
3)实验方法:
(1)将漂粉精片10片放入蒸馏烧瓶中;
(2)--(5)同实验I方法
(6)将硫酸溶液逐滴加入蒸馏烧瓶中使之与漂粉精片反应;
(7)同实验I。
4)实验结果和分析
硫酸溶液滴入烧瓶与漂粉精片接触后,固体表面产生大量气泡,有黄绿色气体产生。但随着时间的推移,反应逐渐趋于缓慢,无论是再加入硫酸还是氯化钠溶液,反应速度都未就此加快。说明其速度的减缓并非因为氢离子浓度或氯离子浓度的减小。反观此反应的方程式,联系到硫酸与块状碳酸钙作用时生成的硫酸钙会包被在碳酸钙表面阻碍反应的深入进行这一事实,推断这一反应速度的减缓亦系生成的硫酸钙包覆在漂粉精片表面所致。要解决这个问题就要用其他的酸代替硫酸。
实验III
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1)原理:Ca(ClO)2+4HCl 2Cl2+CaCl2+2H2O
2)实验器材
a. 实验药品: 漂粉精片、1mol/L盐酸
b. 实验仪器:同实验I
3) 实验方法: (1)将漂粉精片10片放入蒸馏烧瓶中;
(2)在分液漏斗中加入1mol/L盐酸;
(3)---(5)同实验I;
(6)将盐酸逐滴滴入烧瓶中;
(7)同实验I
4. 如何用气相色谱分析氯气
如何用气相色谱分析氯气
:利用活性炭易于吸附氯而氢被脱出,且氢的导热系数远远大于氢气等气体之性质进行分离测定.以氮气为载气在活性炭柱中使氢分离,流入热导池工作臂
5. 氯气的有关知识
氯气
一、组成结构
1.原子结构:氯原子最外层有7个电子,反应中易得到1个电子.
2.分子结构:氯气分子为双原子分子,分子式Cl2.
3.离子结构:氯离子最外层有8个电子,因而很稳定.
思考:从氯原子最外层有7个电子,易形成8电子稳定结构来思考氯气是双原子分子的原因.
答案:两个氯原子最外层都有7个电子,都欲形成8电子稳定结构,共用一对电子恰都能满足要求.由此也知:Cl2分子比Cl原子稳定.
二、物理性质
1.在通常情况下:氯气是黄绿色的气体、有刺激性气味、密度比空气大、熔沸点较低、能溶于水易溶于有机溶剂、易液化.1体积水在常温下可溶解2体积氯气.
2.氯气有毒,闻有毒气体气味的方法是(扇动法):用手轻轻在瓶口扇动,使极少量的气体飘进鼻孔.
思考:和其他学习过的气体相对比,氯气的物理性质有哪些“特性”?
答案:有色、易液化.
三、化学性质
1.与金属反应
2Na+Cl2=2NaCl (现象:剧烈燃烧,白烟)
Cu+Cl2=CuCl2 (现象:剧烈燃烧,棕色烟)
2Fe+3Cl2=2FeCl3
思考:(1)上述反应中,氯元素的化合价变动有何共同特点?为什么?Cl2作什么剂?
(2)对比铁跟盐酸的反应,铁跟氯气的反应体现了氯气的什么性质?
答案:(1)都从0价→-1价.因为最外层有7e-,易得到1e-达到8e-稳定结构.Cl2作氧化剂.
(2)体现了Cl2的氧化性比HCl强,是强氧化剂.
2.与非金属反应
燃烧:发光、发热的剧烈化学反应.
思考:(1)氢气和氯气反应,在点燃和光照条件下反应的现象为什么不同?
(2)怎样用实验证明HCl气体极易溶于水?
答案:(1)二者混合程度不同、接触面积不同所致.
点燃氢气放入氯气中,氢气分子只在导管口跟少量氯气分子接触而化合成氯化氢分子,同时产生少量的热,不能爆炸,呈苍白色火焰.当点燃氢气与氯气的混合气体时,大量的氢分子与氯分子接触,迅速化合而产生大量的热,使气体体积急剧膨胀而发生爆炸.
(2)将盛HCl的试管倒置于水槽中,水面慢慢上升至满.
3.与水反应
在该反应中,氧化剂是Cl2,还原剂是Cl2,改写成离子反应方程式是:Cl2+H2O
H++Cl-+HClO
(1)氯气的水溶液叫氯水,饱和氯水呈现黄绿色,具有刺激性气味,主要含有的粒子有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-.
(2)次氯酸的性质
①弱酸性:是一元弱酸,属弱电解质,酸性弱于碳酸.
HClO+NaOH=NaClO+H2O
NaClO+HCl=HClO+NaCl
2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO
②不稳定性:
由于HClO的分解,使Cl2和水逐渐反应,直至氯水失效,因此氯水要现用现制,保存在棕色试剂瓶中.氯水久置将变成稀盐酸.
③强氧化性:HClO能氧化许多物质.
④杀菌漂白性:能使有色布条、品红试剂等有色物质褪色,其原理主要是利用其强的氧化性.
说明:干燥Cl2本身没有漂白性,只有转化成HClO才有漂白性.
思考:(1)液氯和氯水是一种物质吗?
答案:不是.液氯是Cl2在加压或冷却时变成的液态Cl2,是纯净物,而氯水是氯气溶于水中形成的溶液,是混合物.
(2)①怎样证明新制氯水中含有大量Cl2?
②用实验证明氯气能与水反应.
答案:①观察氯水颜色,呈黄绿色,此即氯气的颜色,说明新制氯水中含大量Cl2.
②向新制的氯水中加AgNO3溶液.若产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-,即有部分氯气与水反应了.
Cl2+H2O=HCl+HClO
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
另法:也可向新制氯水中放入一红布条或滴入几滴品红溶液,若布条或品红褪色,说明新制氯水中有HClO,即Cl2与水发生了反应.
(3)氯水中有多种化学物质,故性质较复杂.下列现象各是基于哪种物质的什么性质?
①氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色.
②向氯水中滴加饱和NaHCO3溶液,有气泡出现.
③向氯水中滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀.
答案:①H+、HClO ②H+ ③Cl-
4.与碱溶液反应
a.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
b.2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
上述两反应中,Cl2作氧化剂和还原剂.
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(用反应式说明)
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;2HclO 2HCl+O2↑.
(4)保存方法:隔绝空气密封保存.
将上述a、b、c三反应改写成离子方程式:
a.Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
b.Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
c.Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
思考:(1)实验室常用NaOH溶液吸收或除去多余的氯气,为什么?
(2)分别向漂白粉溶液中通入少量和足量CO2气体,产生的现象一样吗?为什么?
答案:(1)Cl2有毒污染环境,Cl2可以跟NaOH溶液反应从而除去Cl2.
(2)不一样,通入过量CO2没有沉淀生成,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2.
四、用途
学习物质的用途要与其性质紧密联系,因为性质决定用途.下列Cl2的用途各是基于Cl2的什么性质?
用于消毒——溶于水生成的HClO具有强氧化性;
制盐酸——与H2反应生成HCl;
制漂白粉——与Ca(OH)2反应;
制多种农药;
制氯仿等有机溶剂;
制塑料等.
思考:工业制漂白粉为什么选用Ca(OH)2而不选用NaOH?而吸收Cl2防止中毒或污染空气却选用NaOH溶液而不选用Ca(OH)2?
答案:Ca(OH)2价廉易得、成本较低;NaOH溶液碱性强、吸收效率高.
五、实验室制法
1.反应原理�321
该反应中,氧化剂是MnO2,还原剂是HCl,请标出电子转移的方向和数目.
强调:MNO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2,稀盐酸不与MNO2反应.
这是由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱,不能被MnO2氧化.
2.仪器装置
制取 净化 收集 吸收
3.收集方法
(1)向上排空气法
(2)排饱和食盐水法
排气法收集是基于Cl2的密度比空气大;Cl2在饱和食盐水中的溶解度约是在水中溶解度的 ,故也可用排饱和食盐水法收集,也常用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质.
4.尾气吸收
(1)尾气吸收的原因是Cl2有毒,易污染空气.
(2)吸收发生的反应是2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O.
说明:工业制法2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
六、氯离子的检验
1.试剂:AgNO3溶液,稀HNO3.
2.原理:Ag++Cl-=AgCl↓,AgCl不溶于稀HNO3.
3.方法:先在被检液中加稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液.
4.结论:若按上述方法操作,见到溶液中出现白色沉淀,则得被检液中含有Cl-.
【热点透视】
一、氯气跟金属反应
氯气能与除Au、Pt之外的所有金属直接反应,与Fe、Cu等变价金属反应均生成高价金属氯化物,表现出较强的氧化性.
二、氯水的成分与性质
1.新制氯水与久置氯水的比较
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2、HCl、HClO、H2O
HCl、H2O
颜色
淡黄绿色
无色
性质
酸性、漂白作用
酸性(比新制强)、无漂白作用
原因
Cl2+H2O=HCl+HClO,2HClO 2HCl+O2↑
2.氯水的性质
新制氯水是由Cl2、H2O、HClO和H+、Cl-、ClO-及少量的OH-组成的混合物.而久置的氯水只有H2O分子和H+、Cl-.氯水的多种成分决定了它具有多重性质:①Cl2的强氧化性
②HClO、ClO-的强氧化性 ③HCl的强酸性 ④HClO的弱酸性 ⑤Cl-的性质.在不同的反应中,氯水中起作用的成分不同,一般有以下6种情况:
(1)只考虑Cl2参与反应
①氯水和某些非金属阴离子的作用
在KI溶液中加入适量氯水,其反应为:Cl2+2KI=2KCl+I2,检验氯气时就是利用此反应.把湿润的KI淀粉试纸放在瓶口,若变蓝色,说明瓶中氯气已充满.因为Cl2把I-氧化成I2,I2遇淀粉变蓝色.
②氯水和某些还原性阳离子作用
在FeCl2溶液中加适量氯水,其反应为:2FeCl2+Cl2=2EeCl3
(2)只考虑H+参与反应
向NaHCO3溶液中加适量的氯水,有气泡产生,就是利用了盐酸的强酸性.反应为:
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
(3)只考虑Cl-参与的反应
向AgNO3溶液中加适量的氯水,有白色沉淀产生,就是利用了Cl-的性质,反应为:
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
(4)只考虑HClO参与的反应
将氯水滴在红色纸条上,可使红色褪去,便是HClO将有机色素氧化的结果.
(5)考虑Cl2和H2O同时参与的反应
将SO2气体通入氯水中,氯水的浅黄绿色褪去,其反应为:
SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl
(6)考虑HCl和HClO同时参与反应
往新制得的氯水中滴入紫色石蕊试液时,溶液先变红后褪色,便是盐酸的强酸性和HClO的强氧化性的具体体现.
三、漂白粉的组成、性质和用途
1.组成:Ca(ClO)2和CaCl2组成的混合物,有效成分是Ca(ClO)2.
2.性质:漂白粉本身没有漂白性,只有转化成HClO才有漂白性.由于HClO是弱酸,故Ca(ClO)2能跟较强的盐酸、碳酸反应.
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
Ca(ClO)2的其他性质将以后学习.
3.用途:廉价的漂白剂和杀菌消毒剂.如纺织品的漂白,餐具的消毒,野外饮水消毒等.
四、实验室制取气体的系列问题
实验室制取气体并进行性质验证,需要以下几个环节:
组装仪器→检验装置的气密性→装入药品→制取→除杂、净化、干燥→收集、验满→性质验证→尾气处理→拆卸仪器、洗刷收存.
1.组装仪器的一般原则:先零后整、先主后辅、从低到高、从左到右.
2.检验装置气密性的方法:一般是先把导气管插入盛水的水槽中,把有关活塞关闭,微热主发生器,有气泡从水中冒出,停止微热后,水倒吸进入导气管形成一段水柱.方可表示气密性良好.
3.净化:首先根据反应原理及所用药品考虑杂质气体的成分,再利用性质加以除去或转化.
例如,实验室用浓盐酸和MNO2共热制Cl2,Cl2中可能混入HCl和H2O(g),利用HCl易溶于饱和食盐水(Cl2在其中溶解性较小)而除去,用浓H2SO4干燥Cl2除去H2O(g).
4.收集:气体的收集除用排气法与排水法外,还可以用球胆或袋囊、塑料袋等收集.
5.尾气处理:尾气处理的目的主要防止尾气有毒能污染空气或使人中毒以及尾气在有限空间内能形成爆炸极限.
常用方法有:
(1)点燃法.如CO、H2、CH4等易燃性气体,可用此法.
(2)吸收法.如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用水或其他液体吸收.
(3)转化法.采用一定的方法,使有毒气体转化成无毒气体即可排放.如NO、NO2,如能转化成N2即可排放.
(4)导入室外法.如H2是无毒气体,可将其尾气导入室外,以防在实验室形成爆炸极限.
用液体吸收气体的两种方法
图4—1
①图4—1中A装置:用于吸收不易溶于水的气体,如:Cl2、H2S、CO2等.
②图4—1中B装置:用于吸收极易溶于水的气体,如:HCl、HBr、NH3等.倒扣漏斗的作用是防止倒吸.
五、制取氯气的常用方法
1.工业生产中用电解饱和食盐水法来制取氯气:
2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH
2.实验室通常用氧化HCl或浓盐酸的方法来制取氯气,常见的氧化剂有:MnO2、K2Cr2O7、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2,发生的反应分别是:
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↑
如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如:
2NaCl+MnO2+3H2SO4 2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O
上述反应的共同特点都是 .
【典例剖析】
〔例1〕下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是
A.CuCl2
B.FeCl2
C.FeCl3
D.AlCl3
解析:回忆Cl2和HCl跟金属反应的有关知识规律.Cl2跟金属反应,无论Cl2是否足量,都可把金属氧化成最高价金属氯化物,而盐酸跟Cu不反应,与Fe生成FeCl2.
答案:D
点评:Cl2、HCl跟金属反应的差异要重点掌握.
〔例2〕下列对氯气的描述中,不正确的是
A.在标准状况下,氯气的密度为3.17 g/L
B.实验室不能用排水方法收集氯气
C.液氯不导电是非电解质,氯水能导电是强电解质
D.湿润的氯气遇到二氧化硫其漂白性增强
解析:A选项,标准状况下,Cl2的摩尔体积为22.4 L/mol,摩尔质量是71 g/mol
故:ρ(Cl2)= =3.17 g/L
B选项氯气能溶于水,故不可用排水法;C选项氯水的导电是由于氯气溶于水,与水反应生成了HCl、HClO等电解质的原因;D选项Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,并未增加具有漂白性的HClO,反而使能形成HClO的Cl2的量减少,故漂白性减弱.
答案:CD
点评:熟悉并理解氯气的性质,并注意知识间的相互联系.
〔例3〕在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气.
(1)写出反应的化学方程式.
(2)图4—2是一个学生设计的实验装置图.
图4—2
这个装置中有哪些错误?请分别指出:
①____________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________;
③____________________________________________________________________;
④____________________________________________________________________;
⑤____________________________________________________________________;
(有几处填几处)
(3)在改正的装置中,①洗气瓶中的H2O、②浓H2SO4、③烧杯中的NaOH溶液起什么作用?
解析:本题属识图题,要求学生根据实验目的,对全套实验装置错误之处作出判断,学生必须对实验室制取氯气的反应原理和实验过程非常熟悉.
首先应根据试题要求制得干燥纯净的氯气.用MnO2和浓盐酸共热制得的氯气中,有挥发出来的HCl气体和水蒸气,这是两种要除掉的杂质.用水洗法是为了除去HCl气体,这个装置必须在先,用浓硫酸洗气瓶是为了除掉水蒸气,它应该在后,图中两个洗气瓶的进出气导管都装反了.
答案:(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)①烧瓶下面缺石棉网 ②铁圈下面缺酒精灯 ③盛浓硫酸的洗气瓶和盛水的洗气瓶位置颠倒了 ④两个洗气瓶中的气体入口导管应深插在液面下,而出口导管应靠近瓶塞
(3)①吸收未反应的氯化氢; ②吸收水蒸气;③吸收多余的氯气.
点评:气体综合实验的知识框架如下:
(1)制取气体:应注意思考以下几个方面:
①从试剂性质和反应条件来考虑选择制取气体的装置;
②从气体的性质和可能含有的杂质气体的性质考虑净化的顺序与方法;
③有毒气体要注意尾气的吸收.
因为浓HCl和MnO2共热制Cl2,故温度不易过高,一般不超过90℃,否则HCl挥发,不利于氯气的制取.
(2)净化原则:
①净化剂不能跟被净化的气体反应;
②不能引入新杂质;
③一般不使用气体净化剂,多用固体或液体净化剂.
除去HCl气体用水作吸收剂,若改用饱和食盐水吸收HCl,效果更好,因为氯气在饱和食盐水中的溶解度更小.
(3)干燥气体:
干燥是一种净化气体的特殊方法,故应遵循净化原则,特别要注意使用合适的干燥剂.
(4)收集方法:Cl2可用向上排空气法,也可用排饱和食盐水法来收集.
(5)尾气吸收:中学教材中涉及到的尾气处理方法有两种:一种是点燃法,如CO通过点燃转换成CO2;一种是用液体吸收,如Cl2可用浓碱液吸收.
【素能培养】
(一)巩固类
1.下列反应发生时,会产生棕黄色烟的是
A.金属钠在Cl2中燃烧
B.铜在氯气中燃烧
C.氢气在氯气中燃烧
D.金属钠在氧气中燃烧
解析:烟是固体小颗粒分散到空气中产生的一种现象,联系A~D中各产物的颜色及状态得出答案应为B.
答案:B
2.下列物质属于纯净物的是
A.液氯
B.氯水
C.盐酸
D.漂粉精
解析:纯净物指只有一种成分组成的物质,液氯的成分为Cl2;氯水中含HCl、HClO、Cl2、H2O;盐酸为HCl的水溶液;漂粉精的成分为CaCl2和Ca(ClO)2.
答案:A
3.氯气可用于杀菌和消毒,这是因为
A.氯气有毒,可毒死病菌
B.氯气具有漂白作用
C.氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO
D.氯气与水反应生成的盐酸是强酸
解析:Cl2用于杀菌消毒是因为Cl2与H2O反应生成HClO,HClO具有强氧化性,故C正确.
答案:C
4.关于Cl-的说法正确的是
A.Cl-呈黄绿色
B.Cl-有毒
C.Cl-具有氧化性
D.Cl-是稳定结构
解析:Cl2是黄绿色、有毒气体,但Cl-不具有这些性质;Cl-中化合价处于最低价态,故只有还原性;Cl-已达8 e-结构,属稳定结构.
答案:D
5.检验某溶液中是否含有Cl-,正确的操作是
A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀
B.取样,先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,先加稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
D.取样,加少量AgNO3溶液,有白色沉淀,再加稀HNO3,看白色沉淀是否消失
答案:CD
6.实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气,主要操作有:①将烧瓶固定在铁架台上②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈高度,固定铁圈放好石棉网③用药匙向烧瓶中加二氧化锰,再向分液漏斗中加入浓盐酸,并将导气管放入集气瓶中④检查装置的气密性⑤在烧瓶上装好分液漏斗,连接好导气管.则最好的实验操作顺序是
A.②③④①⑤
B.②①④③⑤
C.②①⑤④③
D.②①③④⑤
解析:这类操作的一般步骤是:组装仪器→检验气密性→加药品制取.
答案:C
7.除去氯气中混有的少量的氯化氢气体,最好选用
A.水
B.饱和食盐水
C.纯碱溶液
D.烧碱溶液
答案:B
8.关于次氯酸性质的描述,错误的是
A.不稳定,易分解放出氧气
B.能使潮湿的有色布条褪色
C.是一种很强的氧化剂
D.是一种比碳酸酸性强的酸
解析:HClO是一种较强的氧化剂,能使湿的有色布条褪色,其酸性比H2CO3弱,见光或受热易分解.
答案:D
9.下列离子方程式中错误的是
A.实验室制氯气 MNO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
B.在氯化锰溶液中滴入硝酸银试液Ag++Cl-=AgCl↓
C.碳酸银溶于稀硝酸中CO +2H+=CO2↑+H2O
D.在硫酸铜溶液中滴入氢氧化钡试液 SO +Ba2+=BaSO4↓
解析:C中Ag2CO3是难溶物不应写成CO ,D中还有Cu(OH)2沉淀生成.
答案:CD
10.下列关于漂白粉的叙述正确的是
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B.漂白粉在空气中久置后能变质
C.漂白粉是由Cl2与石灰乳制得
D.在使用漂白粉时应用浓盐酸
解析:对于漂白粉,要掌握有关它的制法、性质、用途、用法、注意事项、漂白原理等内容.制法:Cl2气通入石灰乳;有效成分:Ca(ClO)2;用途:漂白剂、消毒;漂白原理:在水中或与酸作用生成HClO,HClO有漂白、杀菌作用.故C对,漂白粉在空气中发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,显然久置会变质.D选项中使用浓盐酸,效果反而不好,因为Ca(ClO)2的强氧化性,会将氯离子氧化:
Ca(ClO)2+4HCl(浓)= CaCl2+2Cl2↑+2H2O.
答案:BC
11.将氯水分别加入下列溶液:(1)紫色石蕊试液(2)氯化亚铁溶液(3)碳酸钠溶液
(4)氢硫酸(5)硝酸银溶液.观察有何变化?写出有关方程式.
解析:氯水是一种混合物,在氯水中有多种离子和分子,在不同的反应中,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+作用显红色,HClO又将红色漂白;在(3)中起作用的是H+,而HClO的酸性弱于H2CO3;在(5)中起作用的是Cl-,会生成白色沉淀AgCl;在(2)、(4)中.Fe2+和H2S都具有还原性,氯水中Cl2可将它们氧化成Fe3+和S,因而可观察到不同的变化.
答案:(1)先变红后褪色,Cl2+H2O=HCl+HClO,HCl=H++Cl-
(2)溶液由淡绿色变棕黄色,2FeCl2+Cl2=2FeCl3
(3)有无色气泡产生,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
(4)出现淡黄色浑浊,H2S+Cl2=2HCl+S↓
(5)产生白色沉淀,HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
12.山区某工厂,在山坡的仓库里贮存许多氯气钢瓶.一天,仓库里有一只钢瓶损坏,造成氯气外泄,请你帮助工人,应该如何处理?
答案:把损坏的钢瓶放入深坑中,并用石灰掩埋.
13.使浓盐酸与足量的MnO2共热制取Cl2,实际产生的Cl2总比理论值低,其原因是____________________________________.
解析:浓HCl能与MnO2反应,而稀HCl不能与MnO2反应.
答案:因为MnO2足量,理论上浓盐酸应完全反应,但随着反应的进行,盐酸浓度减小,后来变为稀盐酸,就不再与MnO2反应了.
14.工业上贮存氯气有两种方法,一是将Cl2液化,贮存于钢瓶中;二是用强碱将Cl2吸收,制成固体,可长期保存,需用Cl2时,加入H2SO4可使Cl2释放出来.
①写出用NaOH吸收Cl2的离子反应方程式____________________________.
②写出释放Cl2的离子反应方程式____________________________.
答案:①Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
②Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
15.已知浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体混合共热可以产生氯气.
实验室里用下列仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜,如图4—3.
图4—3
图中A、B、C、D、E、F表示玻璃管接口,接口的弯曲和伸长等部分未画出.根据要求填写下列各小题空白.
(1)如果所制气体从左向右流向时,上述各仪器装置的正确连接顺序是(填各装置的序号)( )接( )接( )接( )接( )接( ),其中②与④装置相连时,玻璃管接口(用装置中字母表示)应是______________接______________.
(2)装置②的作用是______________;装置④的作用是______________;装置⑥中发生反应的离子方程式是____________________________.
(3)实验开始时,应首先检验装置的____________________________,其方法是______________;实验结束时,应先熄灭______________处的酒精灯.
(4)在装置⑤的烧瓶中,发生反应的化学方程式为______________.
(5)待充分反应后,装置①的玻璃管中剩余物呈______________色,冷却后,将制得的产物配成饱和溶液呈______________色.
解析:(1)仪器的连接思路是:制气 除杂质 干燥 收集或制备 尾气处理.且注意洗气装置进气管在液面之下,出气管在液面之上,即“长进短出”.
(2)装置⑤中发生的反应为:NaCl+H2SO4 NaHSO4+HCl,MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O,这样⑤中产生的Cl2中会混有HCl气体.根据HCl气体在水中溶解度比Cl2大得多,通过饱和食盐水(或水)可除去HCl气体,最后考虑除去Cl2中的水蒸气.
(3)装置气密性的检查是在装置连接好后而尚未放药品之前进行的.装置气密性的检查在初中实验中已涉及,在本题整套装置的气密性检查中,为使现象明显,可用酒精灯对烧瓶微热,以产生较大的压强差.
答案:(1)⑤ ③ ④ ② ① ⑥(⑤、③可调换) C B
(2)除去Cl2中的水蒸气 除去Cl2中的HCl Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)气密性 按要求连接好装置,在⑥中盛半瓶水,然后在烧瓶底部稍加热,若在⑥中的导管口有气泡冒出,停止加热,导管口形成一段水柱,表明整套装置不漏气 ①
(4)MnO2+2NaCl+3H2SO4(浓) 2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O或NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl,4HCl+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)棕褐(或棕黄) 绿
(二)提升类
1.我国民间用盐渍法保存食品的原理是
A.NaCl可分解细菌产生的毒素
B.Cl-可杀死细菌
C.NaCl可抑制细菌产生毒素
D.盐使细菌失水死亡
答案:D
2.氯气是有毒气体,曾被德国法西斯制成毒气弹用于侵略战争.当这种毒气弹顺风爆炸时,通常可选用的防御办法是
①人躲到低洼的地方去 ②人躲到较高的地方去 ③多饮豆浆和牛奶 ④用沾有肥皂水的软布蒙面
A.①④
B.②③
C.②④
D.②③④
解析:Cl2比空气重,故人应躲在较高的地方去.肥皂水呈弱碱性,可以吸收Cl2,使其转化成Cl-.
答案:C
3.合乎实际并用于工业生产的是
A.Na在Cl2中燃烧制NaCl
B.高温分解石灰石制生石灰
C.Cl2与石灰乳作用制漂白粉
D.H2和Cl2充分混合点燃制HCl
答案:BC
4.有关氯水的下列叙述正确的是
A.新制氯水中只有Cl2和H2O分子
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D.氯水放置数天后,溶液的酸性增强
解析:本题主要考查氯水的成分和性质以及分析问题、解决问题的应变能力.
选项A错,因氯水的成分至少有三种分子H2O、Cl2、HClO和四种离子H+、Cl-、ClO-、OH-,其中最多的离子是H+,最少的离子是OH-.B选项正确,因氯水中H+可使石蕊试纸变红,此后氯水中的HClO又将红色物质氧化、漂白使之褪色.光照下,氯水中的HClO分解生成HCl和O2,逸出的气泡是O2,故C选项错.D项正确,氯水放置数天后,主要成分Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,HClO分解生成HCl,溶液中H+浓度增大,故溶液的酸性增强.
答案:BD
5
6. 定性分析,为什么实验室制取氯气
工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气:氯化钠与水电解生成氢气、氯气和氢氧化钠,
2、实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气:常见的氧化剂有:二氧化锰、重铬酸钾、高锰酸钾、氯酸钾、次氯酸钙,发生的反应分别是:浓盐酸与二氧化锰加热生成氯化锰、氯气和水。
7. 低浓度氯气cl2监测如何做
每种监测方法有其局限性,检测方法也是一样的,污染物浓度低于某个水平就测不出来了,不知道你指的低浓度氯气是指多低的浓度,你还想测的话一个方法就是无限增大采集样品,通过浓缩富集氯气的方式来测量直到方法能测出为止,如果本来氯气浓度就符合标准对人体没有危害你怎么做就没必要了
8. 有效氯的测定
碘量法
方法提要
含氯消毒剂中有效氯在酸性溶液中与碘化钾反应,释放出相当量的碘,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,计算有效氯的含量。
试剂
碘化钾晶体。
冰乙酸。
硫代硫酸钠标准溶液c(Na2S2O3)≈0.1mol/L 称取26g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)及0.2g无水碳酸钠(Na2CO3) 溶于新煮沸放冷的纯水中,稀释至1000mL,摇匀。放置1周后过滤并标定浓度。
标定 称取3份0.11~0.14g于120℃干燥至恒量的基准级重铬酸钾(K2Cr2O7)置于250mL碘量瓶中。于每瓶中加入25mL纯水,溶解后加2gKI及(1+8)20mLH2SO4,混匀,于暗处放置10min。加150mL纯水,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,至溶液呈淡黄色时,加3mL淀粉溶液。继续滴定至溶液由蓝色变为亮绿色。同时做空白试验。
按下式计算硫代硫酸钠标准溶液的浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:c(Na2S2O3)为硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;m为重铬酸钾的质量,g;V1为滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;V0为滴定空白消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;49.03为1/6K2Cr2O7的摩尔质量的数值,单位用g/mol。
淀粉溶液(5g/L)称取0.5g可溶性淀粉,用少许纯水调成糊状,边搅拌边倾入100mL沸水中,继续煮沸2min,冷后取上清液备用。
分析步骤
将具有代表性的固体试样于研钵中研匀,用减量法称取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%)的取样量,其他含氯消毒剂的取样量可据此计算],置于100mL烧杯中,加入少量纯水调成糊状,全部转移至250mL容量瓶中,加纯水到刻度,混合均匀。
液体试样及可溶性试样可按产品标示的有效氯含量,吸取或称取适量,于250mL容量瓶中稀释至刻度,混合均匀。
另取250mL容量瓶,加入1gKI晶体、75mL纯水,使KI溶解,加入2mL冰乙酸。吸取25.0mL试样溶液,注入上述容量瓶中,密塞,加水封口于暗处放置5min。
用Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至溶液蓝色刚消失为止。
按下式计算含氯消毒剂中有效氯的含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:w(Cl2)为含氯消毒剂中有效氯的含量,%;V为硫代硫酸钠标准溶液的用量,mL;c为硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;35.45为Cl的摩尔质量的数值,单位用g/mol;m为氯消毒剂的用量,g。
9. 求鉴别氯气的四种方法
用湿润的淀粉的碘化钾试纸,变蓝
2KI+Cl2=I2+2KCl
分别通入有湿润和干燥的有色布条的广口瓶,(尾气处理),湿润的那个布条褪色
Cl2+H2O=HClO+HCl
通入硝酸酸化的硝酸银溶液,白色沉淀
Cl2+AgNO3+H2O=AgCl+HNO3+HClO
还有就是观察颜色,对其密度等物理性质进行分析确认
我所知道的只有这些
10. 《氯气》的说课稿
作为一名教学工作者,时常需要用到说课稿,认真拟定说课稿,说课稿应该怎么写呢?以下是我整理的《氯气》的说课稿,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
一、说教材
1、教材的地位和作用
本节是全章教材的重点之一。氯气不仅仅是卤素中最有代表性的元素,而且也是最典型的非金属元素。对氯气的性质、用途、制法等进行比较全面、细致的学习和研究,不仅是下一节进一步学习、研究卤素性质相似性及其变化规律的需要,也是以后学习和研究同族元素性质变化规律以及介绍氯碱工业等联系实际知识的需要;同时,由于在高中阶段对氯气的性质、用途等介绍较为全面、细致,且探讨和应用也较多,对学生全面认识化学元素、形成正确观点、掌握正确学习方法等也具有重要的作用;氯气的化学性质也是第一章所学氧化还原反应知识的进一步应用和巩固;在教材中对氯气性质的认识,是以实验验证的方法完成的,这为培养学生的实验能力、观察能力及思维能力等提高了极好的机会。
2、教学目标
知识目标:知道氯气的物理性质;掌握氯气的化学性质,能正确写出氯气与金属、
与氢气、与水、与碱反应的化学方程式;了解氯气的用途。
能力目标:通过实验形成科学的观察、思维、分析问题和总结归纳能力。
情感目标:通过实验研究物质及其变化的科学方法,进一步激发学习化学的兴趣,
巩固热爱科学、尊重科学的思想以及严谨求实、努力探索的优良品质;
通过氯元素的结构与氯气化学性质的关系,进一步确立内因是决定物质
性质的根本原因的辩证唯物主义思想。
3、教学重难点:
氯气的化学性质是理解氯气的存在、制法和用途的依据,也是后续学习卤素及其他非金属元素化学性质的基础,所以氯气的化学性质是本节的教学重点。由于学生缺乏溶解平衡的知识,较难理解氯水既有单质氯的性质,又有盐酸和次氯酸的性质。这一部分如果学得不好,将在学习氯水跟不同物质反应表现出来的不同性质时发生困难,所以氯气与水的反应是本节的教学难点。
二、说教法
三、说学法
四、说教学程序
(一)联系碱金属导入新课
在第二章学生已经学习了一族在原子结构和元素性质都具有相似性的金属元素——碱金属,知道了一些研究金属元素的方法,在课的开始即向学生明确本节课将学习一族在原子结构和元素性质同样具有相似性的非金属元素——卤族元素,简称卤素,并用多媒体课件显示卤族元素的名称、符号、原子结构示意图,引导学生观察、分析卤族元素的原子结构特点,说明与学习碱金属相似,我们也先学习其代表“人物”——氯气,从而自然进入本节课的学习。
(二)氯气的物理性质
首先展示一瓶氯气,向瓶中加入1/5蒸馏水,振荡后,在瓶后衬一张白纸,引导学生观察分析归纳出氯气的物理性质,并穿插史实:在第一次世界大战的伊普雷战役中,德军5分钟释放了180吨氯气,致使15000人中毒,1/3人死亡,而这样世界上第一支专业的氯气部队就是在诺贝尔化学奖的得主哈伯指导下建立的,他把自己的天才贡献给了法西斯。这样不仅能加深学生对氯气毒性的认识,而且适时向学生进行了情感教育。由此再演示和介绍正确闻氯气的方法可谓水到渠成。
(三)氯气的化学性质,是本节课的重点,采用推理验证法,引导学生由氯的原子结构分析,推测它的化学性质,再通过实验来验证,最后理论与实践两个方面概括出氯气是化学性质很活泼的非金属。
1、设问激疑:根据氯的原子结构,请学生分析氯气的化学性质应该如何?如何验证?培养学生由原子结构推断性质的化学思想。由实践是检验真理的`唯一标准引出对氯气化学性质的探索。
2、实验验证:
(1)与金属的反应:做好三个演示实验①钠在氯气中燃烧②铁在氯气中燃烧③铜在氯气中燃烧。有目的地引导学生仔细观察和分析实验现象,注意反应条件,写出化学方程式,并注明反应中电子转移的情况。例如,做铜在氯气中燃烧的演示实验时,教师一面演示,一面提出一系列问题,让学生注意观察积极动脑。一面灼热铜丝,一面提出问题:为什么要灼热铜呢?(铜是不活泼的金属,必须灼热活化铜,使其达到燃点)灼热的铜放进盛有氯气的集气瓶时,提醒学生注意观察现象。反应后立即提出问题:观察到什么现象?(剧烈燃烧、集气瓶里充满棕黄色的烟)棕黄色的烟是什么物质?(氯化铜晶体颗粒)写出化学方程式,注明电子转移。又设问:铜是不活泼的金属,为什么能够跟氯气剧烈反应?(从氯的原子结构特点出发进行分析,得出氯是非常活泼的非金属的结论)把少量水注入集气瓶里,提醒学生注意观察现象。观察到什么现象?(氯化铜溶于水,溶液变绿色——说明氯化铜易溶,氯化铜溶液颜色为绿色)教师进一步加水,稀释溶液,溶液变蓝。提醒学生浓度不同时溶液的颜色不同。这一点很重要,不要把学生的思维固定在一点上,强调条件的重要性。
接着提出设疑,氯气能不能与非金属反应?激起学生继续探究的兴趣,从而引出性质
(2)与非金属的反应
除了做好书上的氢气与氯气反应的两个演示实验外,补充红磷在氯气中燃烧的演示实验,同样引导学生观察、分析实验现象,总结出氯气比氢气和磷的非金属性更强。适时地让学生讨论:燃烧是否一定要有氧气参加?引导学生比较铁、硫、碳等在氧气中燃烧,以及铜、钠、氢气等在氯气中的燃烧,找出共同的特点并由此推出“任何发热发光的剧烈的化学反应都可以叫做燃烧。”在此不仅发展了燃烧的概念,而且渗透了“真理是相对的,不断发展的”辩证唯物主义观点。
大多学生知道自来水不能直接用来养鱼这一生活常识,那么是为什么呢?通过这一与学生联系比较密切的生活问题引出氯气与水的反应这一性质,能够激发起学生的兴趣以及进一步探究的欲望。
(3)氯气与水的反应。这是本节课的难点,可用实验探究法来突破。
设问:氯气能不能跟水反应,其产物是什么?如何用实验方法验证,请设计实验方法。让学生充分讨论。经讨论和教师的引导,先实验氯水的酸碱性。用滴管吸取上面试验中得到的氯水,注入试管里。然后滴入1~2滴石蕊试剂观察到氯水先变红后褪色。实验现象说明很可能生成了酸。根据反应物判断很可能生成了盐酸。如何验证盐酸的生成?学生联想初中学过的盐酸的检验方法很容易提出硝酸银溶液,经实验确有盐酸生成。教师紧接着设问:如何解释石蕊试剂先红后褪色的现象?是氯水中的氯分子、盐酸,使指示剂褪色了,还是生成了另外一种新的物质使指示剂褪色了?让学生充分讨论,并设计出实验方案。经讨论和教师的引导,最后归纳出把干燥的有色试纸分别放人装有氯气的集气瓶里、盐酸溶液里、上面实验得到的氯水里。前两者颜色不褪,后者颜色马上褪。即氯分子、盐酸没有漂白作用,惟独氯水有漂白作用。
既然氯分子、盐酸、水分子都没有漂白作用,那么氯水里必然有一种具有漂白作用的新物质。这种新物质是什么?到此,揭开氯气跟水反应产物的谜底的时机已经水到渠成。教师根据上面实验事实和化学反应中原子守恒原理可以引出下列化学方程式:
C12+H20=HCl+HClO
至此,学生对氯气跟水的反应和氯水里不仅有未反应的氯单质,还有盐酸和次氯酸的事实留下较深刻的印象。
教师出示久置光照分解的氯水证明这些溶液只能使石蕊试液变红,而没有漂白作用。结合教材中演示实验,学生就能认识次氯酸不稳定,引出次氯酸分解的化学反应。
2HClO = 2HCl+O2
教师向装满氯气的瓶里加入氢氧化钠溶液,一经振荡,黄绿色立即褪净。由此过渡到氯气与碱的反应。
(4)与碱的反应
重点分析氯气与NaOH、Ca(OH)2反应的化学方程式,并引导学生从氧化还原角度、离子角度分析反应,不仅巩固第一章所学知识,也能加深学生对氯气化学性质的理解。
3、归纳总结,得出结论
通过以上的一些实验演示及分析讨论,学生已对氯气的性质有了一个生动而鲜明的印象。这时再引导他们从氯的原子结构特点去认识氯气化学性质所以活泼的原因,从理论和实践两个方面归纳出氯气是化学性质很活泼的典型的非金属。
今天我说课的内容是《氯气的性质》,下面我将从三个方面 来阐述我对本节课的教学。
一、本节内容在教材中的位置与作用
本节课位于苏教版必修1专题2、第1单元的内容。本专题以宝贵的自然资源——————海水为研究对象,引出如何从海水中提取重要的化学物质,探究典型物质的性质和应用。《氯气的性质》是学生进入高中阶段第一次接触到元素及其化合物性质的知识,是初中化学知识的延续,同时又为后面钠、镁、铝、铁、铜等知识的学习奠定了基础,并提供了方法和思路。
二、新课程标准对本节内容的要求
根据新课程标准,教学内容及学生的认知特点,本节课应该达到如下的学习目标。
1、了解氯气的主要性质,认识氯气的用途。知道人们研究和认识化学物质的主要途径是实验法。通过实验探究进一步激发学生的学习兴趣,增强学生的环境保护意识。
2、《氯气的性质》在整个高中化学化学教学中具有核心的地位,本节课的重点是氯气的化学性质。难点是如何通过实验探究培养学生分析问题、解决问题的能力。
根据本节课特点和学生的认知规律。又由于学生学习任何知识的最佳途径是由学生自己去探索发现,因此这节课我采用以实验探究为主的教学方法进行教学,通过对实验现象的观察和分析,让学生归纳总结氯气的性质。
三、教学思路和过程
为了有效的完成学习目标,突出教学重点、突破教学难点,我主要按以下几个环节展开。
1、巧妙的利用一些资料和现实生活中氯气的泄露,让学生从中提取有用信息,归纳总结氯气的物理性质,氯气有毒,一定要强调闻有毒气体的方法,尽量避免对学生的健康造成危害,有意增加化学知识与生活的密切联系,使学生产生亲近感,有效地降低了学习的难度,较好的体现了一种人文关怀。
2、理科课堂就是让学生自己去见证奇迹的课堂,由于氯气有毒,我们化学组经过讨论不再用集气瓶收集氯气,而改用矿泉水瓶,口小密封性又好,尽可能减少氯气对环境的污染。向装有氯气的矿泉水瓶中加水,,奇迹出现了,水变成了黄绿色,瓶子变瘪了,引导学生分析出现这种现象的原因,加深学生对氯气溶解性的认识,又为下一节课氯水性质的探究提供药品。
学生画出氯原子的结构示意图,并推测化学性质。
因为氯气有毒,同时又避免学习方法单一, 因此有关氯气化学性质的学习,我使用演示实验和播放录像资料两种方法。教师先演示两个实验:钠在氯气中的燃烧、氢气在氯气中的燃烧,学生观察现象,书写相关的化学方程式,
播放三段视频: 铜在氯气中的燃烧、铁在氯气中的燃烧、氢气与氯气在光照条件下的爆炸
学生思考:
氯气与变价金属铁反应时,生成高价盐还是低价盐?对比初中铁与盐酸反应,铁元素化合价的变化,加深学生对氯气这一化学性质的理解。
2、燃烧是否一定要有氧气参加?
3、关于习题设计,我根据学生导学案的完成情况和教学重点,设计针对性的练习,以利于学生对知识的理解、记忆和应用。
4、小结主要通过提问的方式进行,为什么氯气的性质很活泼?氯气有哪些性质?调动学生的思维。培养学生归纳总结能力。
说课到此结束