鲁科版《研究物质性质的方法和程序》教学设计2

研究物质的方法和程序第二课时[教学目标]1.通过对氯气性质的实验探究，体会实验方法在化学研究中的作用，并认识实验过程中控制实验条件的重要性。2.在预测氯气性质的过程中，体会分类、比较等研究方法在学习和研究物质性质的过程中的作用。3.通过观察、分析实验现象，体会怎样科学、合理的运用观察方法。4.以研究氯气性质为例，知道研究物质性质的基本程序。[教学重点]1.理解探究氯气性质的过程与方法，掌握研究物质的基本程序。[教学难点]实验、比较、分类等科学方法对化学研究的作用研究物质的基本程序[教学过程]四、研究物质的基本程序观察物质的外观观察物质的外观预测物质的性质可以运用分类法，根据物质所属类别或利用有关反应规律预测物质的性质实验和观察发现特殊现象，提出新的问题进一步研究验证预测并作出新的预测对实验现象进行分析、综合、推论，概括出结论解释及结论用比较法归纳出物质的通性及特性 五、探究氯气的性质【引言】1915年4月22日，黄绿色的“幽灵”飘过伊普尔上空，这股毒浪使战壕里的英法军队感到鼻腔、咽喉疼痛、很快数百名战士窒息而死，数千名士兵双目失明．英法士兵被吓得惊慌失措，四散奔逃。德军只用一个小时就攻破了英法盟军曾坚守数月的防线……据估计，这次战役英法军队约有15000人中毒。其实这种黄绿色气体就是现在在工业生产中担任重要角色的氯气。氯气究竟是一种什么样的气体，今天我们就来研究一下它的性质。【观察】盛满氯气的集气瓶，瓶后放一白纸，让学生观察氯气的颜色，稍打开玻璃片，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少的氯气飘进鼻孔，问气味。【演示实验】氯气的溶解性实验【结论】【板书】1、物理性质：黄绿色有刺激性气味的气体，有毒（吸入少量Cl2会刺激鼻腔、喉头黏膜，并引起胸痛和咳嗽，吸入较多的Cl2会使人窒息死亡），可溶于水（常温下1体积水可溶解2体积氯气）易液化（沸点：℃），比空气密度大。【预测】氯气是一种非金属单质，结合以前学过的O2（非金属单质）的化学性质，预测氯气可能会有那些化学性质呢？一定条件下资料：氧气的化学性质：与Fe、Al、Cu、Na等金属反应；与H2、S、P等非金属单质反应。氯气在一定条件下可与金属和非金属单质反应。【演示实验】将两根细铁丝用砂纸打亮，螺旋绕于火柴棍上，用镊子夹住，在酒精灯上引燃火柴，稍停，待火柴将燃尽，置上盛有氯气的集气瓶中，观察现象。反应完毕，用洗瓶注少量水于集气瓶中，观察溶液颜色。观察描述：铁在氯气里燃烧，产生大量棕褐色的烟→黄色溶液【演示实验】用砂纸打亮铜丝，用镊子夹住，在酒精灯上加热至红热，放入盛有氯气的集气瓶中，观察现象。反应完毕，用洗瓶注少量集气瓶中。观察溶液颜色。观察描述：铜在氯气里燃烧，产生大量棕色的烟，CuCl2溶于水，溶液呈现蓝绿色。【板书】2、化学性质（1）与金属反应：2Fe+Cl2FeCl3注意：在常温下，单氯与铁不发生化学反应，故大量的液态氯常用钢瓶做容器储存。（黄色火焰，产生大量白烟）（黄色火焰，产生大量白烟）小结：氯气在加热条件下，还可以和金、铂反应，生成相应的金属氯化物。若金属元素有多种化合价，则该金属在与氯气直接化合的产物中的化合价为高价。如Fe和Cl2反应化合生成的是FeCl3而不是FeCl2，Cu与Cl2化合生成的是CuCl2而不是Cu2Cl2。【板书】（2）与某些非金属单质反应【演示实验】将点燃的氢气伸入盛有氯气的集气瓶中，观察氢气在氯气中燃烧时的现象。【板书】HClClHClClH222光照(光照条件下会发生爆炸)(光照条件下会发生爆炸)2P+3Cl2===2PCl3(液)2P+3Cl2===2PCl3(液)白雾点燃2P+5Cl2===2PCl52P+5Cl2===2PCl5(固)白烟点燃 【讲解】我们经常看到有白色烟雾生成是因为生成了PCl3和PCl5的混合物。【提问】初中所学燃烧的定义是什么？物质与氧气发生的发光发热的剧烈的化学反应叫燃烧【思考】通过对氯气性质的学习，可燃物燃烧是否一定要有氧气参加反应呢？怎样的现象叫燃烧？【回答】燃烧不一定有氧气参与。【讲解】对，燃烧是不一定有氧气参与的，比如我们本节课学习的Na，Cu，H2等物质均可在Cl2中燃烧，因而任何发光发热的剧烈的化学反应都叫燃烧。【过渡】从以上性质我们可以看出：氯气化学性质非常活泼，因此自然界中不存在游离态的氯元素。对于氯气，除了具有类似于氧气的化学性质以外，还有哪些特殊的性质呢？【预测】氯气与水反应【演示实验】取四支试管，各加入少量氯水，做下面四组实验：记录填表P15实验内容实验现象结论滴入AgNO3溶液有白色沉淀生成氯水中含有氯离子加入镁条有无色气体生成氯水中含有H+滴入石蕊试液溶液显变为红色，又慢慢变为无色氯水中含有H+和另外一种漂白性物质加入红色纸条红色褪去氯水中含有漂白性物质【结论】氯气不是简单溶于水，而是与水发生了反应。氯水使含有多种成分的混合溶液。Cl2+H2Cl2+H2O===HCl+HClO（次氯酸）【结论】氯水的成分：氯水是含Cl2、HCl、HClO三种溶质的混合溶液，其中含有三种分子：H2O、Cl2、HClO;四种离子：H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量）。【演示实验】将一片红纸条一段湿润后，用镊子夹持，伸入到盛有干燥氯气的集气瓶中。观察现象：现象：纸条湿润的部分迅速褪色，而干燥的部分无明显现象补充：次氯酸的重要性质：HClO易溶于水，是一元弱酸，酸性比H2CO3弱。HClO不稳定，易分解：2HClO===2HCl+O2↑，加热或光照等，都能加快HClO的分解。HClO具有杀菌作用和漂白作用。能杀灭水里的细菌，还能使有色物质褪色。氯水与液氯的区别氯水液氯成分Cl2、HCl、HClO（混合物）Cl2（纯净物）微粒分子：H2O、Cl2、HClO;离子：H+、Cl-、ClO-、OH-Cl2【思考】氯气与碱溶液反应吗？若反应产物是什么？Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+HCl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca（OH）2===CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O（次氯酸钠）（次氯酸钙）【资料】2022年春季以来，禽流感在世界包括我国的一些地区发生并蔓延，一场生命保卫战正在进行。研究表明：禽流感病毒是一种没有超常抵抗力的病毒，我们常用的消毒药物如漂白液、漂白粉，84消毒液等都可以将病毒杀灭。漂白液、漂白粉，84消毒液中都含有次氯酸盐。漂白原理：Ca（ClO）2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO【阅读】P16：身边的化学【板书】3、用途：【思考】探究氯气性质的过程中我们使用了哪些方法？观察，实验，分类【过渡】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，还要利用模型、假说等方法进行有关研究。六、化学探究过程中的模型与假说（1）模型（2）假说资料：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、H2OHCl、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↑氯水与液氯的区别氯水液氯形成氯气的水溶液氯气的液态形式成分Cl2、HCl、HClO单质氯类别混合物纯净物微粒分子：H2O、Cl2、HClO;离子：H+、Cl-、ClO-、OH-Cl2物理性质颜色：新制的饱和氯水因溶有氯气而呈黄绿色。气味：氯水中溶解的Cl2可挥发出来，因此氯水有Cl2的刺激性气味。同氯气化学性质酸性：氯水因含有HCl和HClO而显酸性，但氯水的酸性主要由HCl所决定。强氧化性：氯水中因含有HClO和Cl2而具有强氧化性，但氯水的强氧化性主要由HClO所决定，也决定了氯水的漂白性，灭菌性和腐蚀性。不稳