高一化學(xué)教案：《氯氣的制法》教學(xué)設(shè)計(jì)

高一化學(xué)教案：《氯氣的制法》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　研究一種非金屬單質(zhì)，研究它跟一些金屬的反應(yīng)、與某些非金屬的反應(yīng)、與水的反應(yīng)。今天我們研究氯氣水與堿的反應(yīng)。小編在這整理了相關(guān)資料，希望能幫助到您。

　　高一化學(xué)教案：《氯氣的制法》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　探究問題框架：

　　1、氯氣的性質(zhì)：

　　氯氣能與堿反應(yīng)嗎?生成了什么?

　　2、氯氣的制取：

　　(1)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法如何選用儀器和組裝儀器成發(fā)生裝置：

　　(2)收集到的氯氣可能含有什么雜質(zhì)，如何除去

　　(3)如何除去制取氯氣的尾氣

　　教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

　　【講評(píng)】上節(jié)課布置的探究性問題

　　1、工業(yè)上制鹽酸還采用點(diǎn)燃的方法還是采用混合光照的反應(yīng)條件進(jìn)行?為什么?

　　2、Cl2溶于水是否全部和水反應(yīng)?請(qǐng)列出事實(shí)根據(jù)加以證明。

　　3、在新制的氯水中，含有哪些粒子。

　　4、如何保存氯水?為什么?

　　【傾聽理解】

　　1、必須采用點(diǎn)燃的條件，因?yàn)楸y以控制，燃燒產(chǎn)生的熱量不能加以利用。

　　2、不是，因?yàn)槁葰獬庶S綠色。說明還有氯分子存在。氯氣只有一部分與水發(fā)生反應(yīng)。

　　3、由于部分發(fā)生反應(yīng)，所以在氯水中有Cl2、HClO、Cl-、H+。

　　4、保存在棕色瓶中，因?yàn)榇温人嵋姽夥纸?/p>

　　【復(fù)習(xí)引入】研究一種非金屬單質(zhì)，研究它跟一些金屬的反應(yīng)、與某些非金屬的反應(yīng)、與水的反應(yīng)。上節(jié)課我們已經(jīng)研究氯氣與金屬的反應(yīng)和與H2的反應(yīng)、還有與水的反應(yīng)。

　　今天我們研究氯氣水與堿的反應(yīng)。

　　【傾聽理解】

　　【演示實(shí)驗(yàn)】向裝有氯氣的集氣瓶中加入適量的氫氧化鈉水溶液，觀察現(xiàn)象

　　【設(shè)疑】這是為什么黃綠色氣體會(huì)消失呢?

　　【過渡】氯氣與另一個(gè)堿――氫氧化鈣反應(yīng)即工業(yè)制漂白粉的原理。請(qǐng)閱讀課本相關(guān)部分。

　　【總結(jié)】

　　(1)次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定，且在一定條件下轉(zhuǎn)化為次氯酸，故次氯酸鹽也可用來漂白、殺菌。

　　(2)由于起漂白、消毒殺菌作用的是HClO，所以往往也可以加入鹽酸，以增強(qiáng)漂白、消毒殺菌的作用

　　Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO

　　【觀察】黃綠色氣體消失、酚酞的紅色褪色

　　【探究】NaOH與氯水中的鹽酸和次氯酸反應(yīng)生成鹽，消耗了氯水中的次氯酸和鹽酸，使得Cl2與H2O的反應(yīng)趨于完全，NaOH的量足夠，即可使溶液顏色變?yōu)闊o色，上部氣體也變?yōu)闊o色。

　　Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

　　【閱讀歸納】

　　①漂白粉的有效成分;

　?、谄追鄣钠自怼?/p>

　　2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)2+2H2O

　　【過渡】如何制取氯氣呢?

　　【板書】

　　一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

　　【設(shè)問】根據(jù)我們以前學(xué)過的制取氣體的實(shí)驗(yàn)問答，一套完整的制取氣體裝置應(yīng)包括哪幾個(gè)環(huán)節(jié)?

　　【設(shè)疑】現(xiàn)在，以以上四個(gè)環(huán)節(jié)為依據(jù)，結(jié)合有關(guān)信息，來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置。

　　已知：制取氯氣的原理是：

　　MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O

　　我們?nèi)绾芜x擇發(fā)生氣體的儀器然后裝配成一套氣體發(fā)生器呢?

　　(注：桌面上擺有燒杯、試管、燒瓶、若干橡皮塞、導(dǎo)管、酒精燈、分液漏斗、長(zhǎng)頸漏斗以及夾持儀器等儀器、濃鹽酸、二氧化錳)

　　【講解、組裝儀器】氯氣的發(fā)生裝置：裝配該裝置應(yīng)該從下而上，

　　【強(qiáng)調(diào)】氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法的化學(xué)方程式

　　【板書】1.實(shí)驗(yàn)原理：

　　MnO2+4HCl(濃)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O

　　回答】包括氣體發(fā)生、氣體凈化、氣體收集、尾氣吸收四個(gè)環(huán)節(jié)。

　　【探究】

　　1、不能用長(zhǎng)頸漏斗因?yàn)殚L(zhǎng)頸漏斗會(huì)漏氣，該反應(yīng)不象啟普發(fā)生器那樣可以隨關(guān)隨停，隨用隨開。因?yàn)槎趸i是粉末，反應(yīng)需要加熱所以不能用啟普發(fā)生器。

　　2、不能選用燒杯(不容易收集氣體)，可以選用試管和燒瓶作為反應(yīng)容器，燒瓶的容量大，試管容量小但比較方便。

　　3、由于反應(yīng)要加熱，所以要選擇酒精燈、鐵圈、石棉網(wǎng)。

　　4、分液漏斗可以隨時(shí)向燒瓶中添加液體，可以　控制反應(yīng)的進(jìn)程。

　　5、需要兩個(gè)孔的橡皮塞。

　　【理解記憶】實(shí)驗(yàn)室制氯氣的原理

　　【設(shè)疑】我們知道氯氣是一種有毒的、密度比空氣大的氣體、并且可以溶于水。那么如何收集該氣體呢?

　　【演示】裝配收集裝置和尾氣發(fā)生裝置，制取一瓶氯氣。

　　【探究】不能用排水法收集，用瓶口用上排空氣法收集。由于有毒要有尾氣吸收裝置。

　　【觀察】

　　【設(shè)疑】如何收集到一瓶干燥純凈的氯氣?由于氯氣有毒，必須把多余的氯氣吸收以免污染空氣。如果需要什么儀器，請(qǐng)?zhí)岢鰜怼?/p>

　　【引導(dǎo)】2、Cl2中可能含有的什么雜質(zhì)，為什么?

　　3、除雜試劑;

　　4、收集方法：

　　5、尾氣吸收試劑;

　　【講解】對(duì)于Cl2中含有的HCl氣體，我們常用排飽和食鹽水的方法除去。這是因?yàn)镠Cl氣體極易溶于水，而Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小之故。

　　也由于Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小，也可以用排飽和食鹽水法收集氯氣。但這樣收集的氯氣不干燥。

　　【提供儀器】氯氣發(fā)生器，分別裝有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶、裝有NaOH溶液的集氣瓶。

　　【設(shè)疑】現(xiàn)請(qǐng)同學(xué)信把以上儀器進(jìn)行有效連結(jié)，以制取

　　【演示實(shí)驗(yàn)】按以上設(shè)計(jì)裝置來制取一瓶純凈干燥的氯氣。

　　【探究】2、可能有HCl氣體和水蒸氣。因反應(yīng)物中的濃鹽酸有揮發(fā)性，故可能有HCl;反應(yīng)體系中有水，且反應(yīng)在加熱的條件下進(jìn)行，故可能有水蒸氣。

　　3、可用濃硫酸除去水蒸氣，需要導(dǎo)管洗氣瓶

　　4、用瓶口向上排空氣集氣法收集。(集氣瓶)

　　5、NaOH溶液，需要燒杯

　　【理解】

　　【思考】

　　【小結(jié)】本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法和氯氣與堿的反應(yīng)。

　　【課后探究】

　　1、酸具有漂白作用，為什么不用HClO直接漂白，而要轉(zhuǎn)換成次氯酸鹽?漂白粉漂白的原理是什么?

　　2、漂白粉露置于空氣中是否會(huì)變質(zhì)?會(huì)變成什么?如何保存。

　　3.實(shí)驗(yàn)室制Cl2為何不用澄清石灰水來吸收尾氣?

　　高一化學(xué)非生物所具有的記憶能力

　　在茫茫無際的太空，一架美國(guó)載人宇宙飛船，徐徐降落在靜悄悄的月球上。安裝在飛船上的一小團(tuán)天線，在陽光的照射下迅速展開，伸張成半球狀，開始了自己的工作。是宇航員發(fā)出的指令，還是什么自動(dòng)化儀器使它展開的呢?都不是。

　　因?yàn)檫@種天線的材料，本身具有奇妙的“記憶能力”，在一定溫度下，又恢復(fù)了原來的形狀。

　　多年來，人們總認(rèn)為，只有人和某些動(dòng)物才有“記憶”的能力，非生物是不可能有這種能力的。可是，美國(guó)科學(xué)家在五十年代初期偶然發(fā)現(xiàn)，某些金屬及其合金也具有一種所謂“形狀記憶”的能力。這種新發(fā)現(xiàn)，立即引起許多國(guó)家科學(xué)家的重視。研制出一些形狀記憶合金，廣泛應(yīng)用于航天、機(jī)械、電子儀表和醫(yī)療器械上。

　　為什么有些合金不“忘記”自己的“原形”呢?原來，這些合金都有一個(gè)轉(zhuǎn)變溫度，在轉(zhuǎn)變溫度之上，它具有一種組織結(jié)構(gòu)，面在轉(zhuǎn)變溫度之下，它又具有另一種組織結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)不同性能不同，上面提及美國(guó)登月宇宙飛船上的自展天線，就是用鎳鈦型合金作成的，它具有形狀記憶的能力。這種合金在轉(zhuǎn)變溫度之上時(shí)，堅(jiān)硬結(jié)實(shí)，強(qiáng)度很大;而低于轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，它卻十分柔軟，易于冷加工?？茖W(xué)家先把這種合金做成所需的大半球形展開天線，然后冷卻到一定溫度下，使它變軟，再施加壓力，把它彎曲成一個(gè)小球，使之在飛船上只占很小的空間。登上月球后，利用陽光照射的溫度，使天線重新展開，恢復(fù)到大半球的形狀。

　　鈦是1791年1月6日，由英國(guó)牧師威廉·格累高爾發(fā)現(xiàn)的。格累高爾極愛研究英國(guó)各處出產(chǎn)的礦石，并有極精湛的技術(shù)，被人們稱為礦學(xué)名家。一次他分析從美那陳谷采來的黑色磁性砂，得到占礦石成分45%的棕紅色礦粉。將礦粉溶于硫酸，可得黃色溶液;若用鋅、錫或鐵來還原，則有紫色的物質(zhì)生成;若用木炭粉還原，可得紫色熔渣。他相信這棕紅色礦粉中肯定有某種迄今人們還不了解的新金屬。他的“警告”并沒有引起大家的注意。四年之后，克拉普羅特分析匈牙利產(chǎn)的紅色金紅石，得到一種新的氧化物。經(jīng)仔細(xì)分析，得知此種氧化物中的主要成分同格累高爾所稱棕紅色礦粉的主要成分完全相同。此時(shí)人們才承認(rèn)這種新金屬元素為鈦。后 來有許多科學(xué)工作者，想制得鈦，直到1910年，美國(guó)化學(xué)家享特得到了純度為99.9%的鈦。從鈦的發(fā)現(xiàn)到制得純鈦，歷時(shí)一百多年，面鈦真正得到利用，認(rèn)識(shí)其本來面目，則是本世紀(jì)40年代以后的事情。