高中化学 研究物质性质的方法和程序教案1

第二节 研究物质性质的方法和程序第二课时 氯气的性质【课标要求】1、认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用2、通过实验了解氯等非金属及化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对环境的影响。【考纲要求】1、了解常见非金属元素单质及其重要化合物主要性质及应用2、了解常见非金属元素单质及其重化合物对环境质量的影响。3、以上各部分知识的综合应用【教材内容展现】1、氯气的生产原理：氯气的工业生产，氯气的实验室制法2、氯气的化学性质3、氯气的用途4、通过本节课的学习，总结一下研究物质性质的方法和程序【教学建议】1、氯气的性质 是本节教学的知识重点。2、在学生进行预测与假设前，教师可以利用实验或文字资料，使学生意识到氯气可能会与水发生化学反应，在进行假设，并设计实验。3、预测氯气性质的过程中，让学生体验分类、比较等研究方法在学习和研究物质的性质过程中的作用。学案设计研习点2研究物质性质的基本程序l 基本程序首先，要观察物质的外观性质（包括物质的存在状态、颜色气味等）；第二、要对物质的性质进行预测；第三、设计并实施实验来验证所做的预测。通过对实验现象的观察和分析，归纳出与预测相一致的性质，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究；第四、对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。l 案例：氯气1、Cl2的物理性质在通常情况下，氯气为黄绿色气体，有刺激性气味的有毒气体.易液化，能溶于水(12)，氯水颜色呈淡黄色。闻Cl2时：应距Cl2一尺左右，用手轻轻扇一下集气瓶口上方空气，让少量的Cl2进入鼻孔。2、Cl2的化学性质（1）与金属反应2Na + Cl22NaCl(白烟)； Cu + Cl2 CuCl2(棕黄色烟，加少量水显绿色，冲稀后变蓝色)；2Fe + 3Cl2 2FeCl3(棕红色烟，加少量水显棕黄色)（2）与非金属反应H2 + Cl22HCl(白雾)。纯净的H2可在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰。HCl（溶解度1500）溶于水成为盐酸.【知识链接】化学现象中的烟、雾、气烟：大量细小固体颗粒分散在气体中的现象。例：Cu在Cl2中燃烧生成(CuCl2)棕黄色烟。雾：大量细小液滴分散在气体中。例如HCl气体在空气中遇水蒸气生成的雾(盐酸小液滴)。气：是指气态物质。若气体无色，则肉眼看不到，气体有色才能观察到。（3）与水反应： Cl2 + H2O HCl + HClO说明：氯气的水溶液称为氯水，由于氯气不是简单的溶于水，而是与水反应，氯水的成分和性质较为复杂。氯水的主要成分有氯气、盐酸、次氯酸等，氯水也兼具有这几种物质的性质。如次氯酸具有漂白性，氯水也具有漂白性。（4）与碱反应： Cl2 + 2NaOH NaClO + NaCl + H2O（该反应可用于Cl2的尾气处理）；工业上用Cl2与石灰乳作用制漂白粉： 2Cl2 + 2Ca(OH)2 CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O（5）与盐溶液的置换反应：Cl2 + 2NaI 2NaCl + I2（该反应常用作Cl2的检验）； Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2【启发引申】变价金属与Cl2反应时一般显高价。广义的燃烧：任何发光，发热的剧烈化学反应都可以叫燃烧。Cl2与碱的反应可认为Cl2先于水反应，生成HCl和HClO，HCl和HClO再与碱反应生成NaCl和NaClO 。漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2 + H2O + CO2 CaCO3 + 2HClO；起漂白杀菌作用的是HClO。该反应也说明了碳酸（CO2 + H2O）的酸性强于次氯酸，反应原理是强酸制取弱酸。l 化学探究过程中的模型与假说通过观察和实验认识了物质的性质后，人们往往要探究产生相关性质的原因，这就是要涉及物质结构方面的问题。这些问题仅通过一般实验是无法解决的，还需要利用模型、假说等方法进行有关研究。（1）关于模型：模型（model）是以客观事实为依据建立起来的，是对事物及其变化的简化模拟。模型一般可分为物体模型和思维模型两大类。（2）关于假说：假说（hypothesis）是以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。假说提出后需得到实践的证实，才能成为科学理论。【领悟整合】研究物质性质的一般程序为：观察预测实验和观察解释及结论。但一定要注意，该程序并不是一成不变的，同学们一定要根据实际研究的需要灵活应用。通过研究，我们知道钠是一种非常活泼的金属、氯气是一种非常活泼的非金属。至于金属钠和氢气各是由什么微粒构成的？这些微粒各有什么特点？它们与金属钠或氯气的性质有什么关系？这就要用到模型、假说等方法进行研究。典例3：氯水中含有多种成分。将紫色石蕊试液滴入石蕊中，溶液显红色，起作用的成分是_；过一会儿，溶液的颜色逐渐褪去，起作用的成分是_。往氯水中滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀，起作用的成分是_。氯水能使淀粉碘化钾试纸变蓝，起作用的主要成分是_。研析：氯水中含有水、氯气、盐酸、次氯酸等多种成分。在一般情况下，认为是溶液中氯分子的性质，比如说，氯水能使淀粉碘化钾试纸变蓝，起作用的主要成分是Cl2。但由于新制的氯水中含Cl2、H2O、HClO等分子和H+、Cl-、ClO-、OH-等离子，其性质比较复杂，除了强氧化性外还具有以下性质：酸性（H+）、漂白性（HClO）、与硝酸银溶液反应（Cl-）等。答案：H+； HClO； Cl； Cl2典例4：某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构式意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处。但在金属活动顺序表中，钾排在钠的前面，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾（KO2）。完成下列问题：（1）钾的原子核外有19个电子，画出钾的原子结构式意图_。（2）预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式，并进行实验验证钾在氯气中燃烧_。点燃钾剧烈燃烧_。将小块钾投入冷水中_。（3）推测钾在自然界中的存在方式是_（填“游离态”或“化合态”）。（4）该小组研究钾的性质时用到了哪些主要方法：_。他们是按照怎样的程序来研究金属钾的性质的： 。研析：本题是以K、Na的性质为背景，实际重点考查的是对研究物质性质方法和程序的掌握情况。本章已经教详细地学习了Na的性质，而同学们对K的知识比较陌生，这就需要根据钠的性质来预测。首先观察钾的外观性质，并查阅有关资料后，知道钾与钠属于同一类物质（用了分类的观点），得知它们在结构和性质上有许多相似之处。预测后，用实验法来验证自己的想法