資源簡介

2.2.1　氯及其化合物
本課時是教材第二章第二節內容，這一部分內容是元素化合物知識的重要組成部分，是學生在高中階段系統學習的第一種非金屬元素，在高中化學學習中占有重要地位。教材選擇氯氣的性質、用途等內容進行比較全面的學習和研究，不但可以讓學生了解典型非金屬單質及其化合物的性質，而且對學習其他非金屬元素及其化合物的性質，形成正確的觀點、掌握學習的思路和方法起到引導作用。而且教材中涉及的食鹽、漂白粉等含氯的化合物學生都相對熟悉，學習內容與日常生活比較貼近，學習時，容易使學生產生一種親近感，有一種似曾相識的感覺，容易產生強烈的求知欲望，有效地降低了學習的難度，較好的體現了一種人文關懷。
證據推理與模型認知：通過對化學實驗現象的觀察進行適度的推理，建立證據意識，能基于證據對物質組成、結構及其變化提出可能的假設，通過分析推理加以證實。
科學探究與創新意識：通過完成氯氣漂白性驗證的相關實驗，使學生了解實驗探究的一般過程與一般方法，培養初步的科學探究能力。
科學精神與社會責任：通過對于氯氣性質及應用的研究，激發學生的學習興趣，使學生能關注生活、關注社會，培養用科學知識去解決生活、社會中的一些現象與問題的精神，體會科學知識社會生活中的重要作用。
氯氣化學性質。
學生預習本課內容；教師準備多媒體課件和實驗試劑及用品。
【引入】上課之前，我們一起來看一篇新聞報道。
【投影】播放氯氣泄漏事故的視頻。
【設疑】既然氯氣是有毒物質，那么游泳館為什么會有氯氣呢？
【引入】帶著上面的問題，我們來開始今天的學習。
【板書】氯及其化合物
一、氯氣
【投影】氯及其化合物
一、氯氣
【講解】氯氣的發現應歸功于瑞典化學家舍勒。舍勒是18世紀中后期歐洲的一位著名的科學家。舍勒發現氯氣是在1774年，當時他正在研究軟錳礦(即二氧化錳)，當他使軟錳礦與濃鹽酸混合并加熱時，產生了一種有刺激性氣味的氣體，這種氣體就是氯氣。
【演示實驗】教師展示收集在集氣瓶中的氯氣，學生觀察氯氣的顏色。
【投影】氯氣液化的視頻；氯氣溶于水的視頻。
【講解】根據上述的實驗，同學們可以總結出氯氣的物理性質：氯氣是黃綠色有刺激性氣味的氣體，可溶于水，易液化，有一定的毒性，密度大于空氣。遇氯氣泄漏時，人員應該迅速撤離至上風處，且盡量居于較高位置。
【板書】1、物理性質：黃綠色有刺激性氣味的氣體，可溶于水，易液化，有一定的毒性，密度大于空氣
【投影】1、物理性質：黃綠色有刺激性氣味的氣體，可溶于水，易液化，有一定的毒性，密度大于空氣
【過渡】上面的物理性質的研究，依然不能解決剛才的疑問，游泳館中為什么有氯氣，下面我們來研究一下氯氣的化學性質，看看有沒有收獲。
【板書】2、化學性質
【投影】2、化學性質
【講解】首先，我們還是從原子結構的角度出發，判斷一下氯氣的基本性質。因為氯原子的最外層有7個電子，容易得到1個電子達到8電子的穩定結構，所以氯氣應該具有較強的氧化性。
【過渡】按照這種推測，我們來看一下，氯氣能氧化什么物質。
【講解】在之前金屬鈉的學習中，我們已經知道了氯氣可以與金屬鈉反應，方程式為：2Na + Cl2 2NaCl。
【投影】播放氯氣與銅，氯氣與鐵反應的視頻。
【講解】氯氣能與大多數金屬化合生成金屬氯化物，如果金屬有變價，一般得到高價態氯化物。
【板書】2、化學性質
與單質的反應
2Na + Cl2 2NaCl Cu + Cl2 CuCl2 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
【投影】2、化學性質
與單質的反應
2Na + Cl2 2NaCl Cu + Cl2 CuCl2 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
【過渡】以上是氯氣與金屬單質的反應，下面我們來研究一下氯氣與非金屬單質的反應。
【演示實驗】在空氣中點燃氫氣，將點燃的氫氣深入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察現象。
【講解】通過上面的實驗，我們可以觀察到的現象是：氫氣在氯氣中安靜的燃燒，發出蒼白色火焰，生成的HCl氣體在集氣瓶口與空氣中的水蒸氣結合，形成白霧。反應方程式為：H2 + Cl22HCl。工業上利用這反應制取HCl，生成的HCl溶于水，就得到了鹽酸。
【設疑】同學們回憶一下，初中化學中學習的燃燒的定義是什么？（物質與氧氣發生的劇烈的發光發熱的化學反應）燃燒的條件是什么？（物質與氧氣接觸，達到著火點）根據剛才的學習，氫氣在氯氣中也能燃燒，說明初中的燃燒定義有失偏頗，燃燒需要的條件到底是什么呢？（燃料與氧化劑接觸，達到著火點）燃燒的本質是什么？（燃料與氧化劑發生的劇烈的發光發熱的氧化還原反應）
【過渡】前面我們已經知道了，氯氣在水中可溶，溶解度大約為1:2，氯氣溶于水得到的就是氯水。那么氯氣溶于水時是否和水發生了化學反應呢？下面我們來研究一下氯水。
【演示實驗】向試管中加入一定量的氯水，滴加硝酸銀溶液觀察現象。
【講解】向氯水中滴加硝酸銀觀察到有白色沉淀，這說明氯水有一定量的氯離子，從而證明了氯氣溶于水的時候應該與水發生了反應。
【板書】2、化學性質
與單質的反應
與水的反應
【投影】2、化學性質
（1）與單質的反應
（2）與水的反應
【講解】氯氣溶于水時，部分氯氣會與水反應，方程式為：Cl2 + H2O = HCl + HClO。HClO是次氯酸，是一種一元弱酸，該物質具有強氧化性，能夠殺死水中的病菌起到消毒的作用，因此很多自來水廠會用氯氣消毒殺菌。
【設疑】那么同學們是不是可以理解本節課最初的問題：游泳館為什么會有氯氣呢？（用氯氣對游泳水進行消毒）
【講解】近期有科學家提出，用氯氣進行自來水消毒時會產生對人體有害的有機氯化物，因此國家規定了自來水中余氯含量的標準，同時也在積極研究新型自來水消毒劑（ClO2、O3等）。
【演示實驗】向分別裝有干燥紅色布條和濕潤紅色布條的試劑瓶中通入氯氣，觀察現象。
【講解】干燥布條保持紅色，而濕潤布條的紅色褪去，這是因為氯氣與水反應生成的次氯酸具有強氧化性，能使某些染料和有機色素褪色，因此次氯酸可以做為漂白劑使用。同學們就可以理解過氧化鈉為什么具有漂白性了，我們再來觀察一下氯氣使鮮花褪色。
【過渡】上面研究的氯水的消毒殺菌和漂白能力實際都是次氯酸表現出來的，其主要原因在于次氯酸有強氧化性，那么我們為什么不使用次氯酸直接作為消毒劑，而是使用氯氣消毒呢？
【投影】氯水光照的實驗視頻。
【講解】因為次氯酸光照下分解（2HClO2HCl + O2↑ ），所以生產生活中很難使用次氯酸直接作為漂白劑或者消毒劑。應該將其轉化為較穩定的物質再作為漂白劑。
【板書】2、化學性質
（1）與單質的反應
（2）與水的反應
（3）與堿的反應
【投影】2、化學性質
（1）與單質的反應
（2）與水的反應
（3）與堿的反應
【學生活動】根據氯氣與水的反應，請同學們判斷氯氣與氫氧化鈉溶液反應的方程式應該是什么。寫出化學方程式，并改寫為離子方程式，用雙線橋分析其離子方程式。（Cl2 + 2NaOH= NaCl + NaClO + H2O；Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O； ）
【講解】這樣將氯氣通入氫氧化鈉溶液會得到氯化鈉和次氯酸鈉的混合溶液，這樣的混合溶液稱為漂白液，其有效成分為NaClO。
【設疑】根據上面的反應推測，氯氣與氫氧化鈣溶液反應的方程式是什么？（2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O）
【講解】將氯氣通入冷的石灰乳中會得到以次氯酸鈣為有效成分的漂白粉，若氯氣與氫氧化鈣充分反應使次氯酸鈣成為主要成分，就得到了漂粉精。次氯酸鹽比次氯酸的穩定性強很多，同時次氯酸鹽可以在溶液中轉化為次氯酸，從而具有一定的漂白和消毒能力，所以漂白液、漂白粉、漂粉精都是常用的消毒劑和漂白劑。同學們就可以想到，其實上面講的游泳池消毒，不應該用氯氣，應該使用這種次氯酸鹽消毒劑。
【投影】本節小結。
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