2.1海水中的氯第2课时（教学设计）化学沪科版2020

2.1海水中的氯第1课时第2课时氯气的性质次氯酸和次氯酸盐一、知识目标1.掌握Cl2.熟知氯气与碱的反应，掌握漂白粉的主要成分、漂白原理及保存方法。3.了解次氯酸及次氯酸盐的主要性质及对应的反应方程式。二、素养目标1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识氯气的物理性质和化学性质，从微观角度理解氯气与其他物质反应的实质。2.证据推理与模型认知：通过实验现象推理氯气的性质，建立基于类别和价态认识物质性质的模型。3.科学探究与创新意识：通过实验探究氯气的性质，培养创新思维和实践能力。4.科学态度与社会责任：了解氯气及含氯化合物在生活中的应用和危害，培养科学态度和社会责任感。一、教学重点1.氯气的化学性质、次氯酸和次氯酸盐的性质；2.漂白液与漂白粉的制备和用途。二、教学难点1.基于类别和价态认识物质性质的方法；2.次氯酸的不稳定性和强氧化性。本节教学内容出自沪科版2020必修第一册第二章《海洋中的卤素资源》第一节《海水中的氯》第2课时《氯气的性质次氯酸和次氯酸盐》。卤素是典型的非金属元素，在元素周期表中占据着重要的位置，对氯气性质的学习，有助于学生深入理解元素周期律。同时，氯气的性质与日常生活、工业生产紧密相关，学好这部分内容能让学生更好地认识化学与生活、生产的联系。教材首先介绍了氯气的发现历程，引发学生的学习兴趣。接着从物理性质和化学性质两方面详细阐述了氯气的性质，包括氯气与金属、非金属、水以及碱的反应。在介绍氯气与水反应时，引出了次氯酸和次氯酸盐的相关知识，如次氯酸的性质、漂白液和漂白粉的制备及用途等。教材通过实验探究、思考讨论等多种方式，引导学生自主学习和探究，培养学生的科学思维和实验能力。本课时内容是在学生学习了海水中的氯元素存在形式等知识的基础上进行的深入学习，为后续学习其他卤素元素的性质奠定了基础。教学对象是初高中阶段的学生，处于知识储备逐渐丰富、思维能力不断发展的时期。在初中阶段，学生已经对一些常见的物质和化学反应有了初步的了解，掌握了基本的化学实验操作技能，但对于物质性质的探究方法和化学理论的理解还不够深入。从知识基础来看，学生在初中接触过氧气等气体的性质，对物质的物理性质和化学性质有一定的认识，但对于氯气这种具有特殊性质的气体，他们的了解还比较有限。在思维能力方面，学生正从形象思维向抽象思维过渡，能够进行简单的逻辑推理，但在分析复杂的化学反应和物质性质之间的联系时，还需要教师的引导。此外，学生对化学实验充满兴趣，但在实验设计和观察分析实验现象方面的能力还有待提高。在学习过程中，他们可能会对氯气的毒性产生恐惧心理，教师需要引导学生正确认识氯气的性质和用途，消除学生的顾虑。同时，学生在理解次氯酸的漂白原理等抽象知识时可能会遇到困难，教师应采用直观的教学方法，如实验演示、多媒体展示等，帮助学生理解。教学环节一课堂导入【化学史故事分享】同学们，在化学的历史长河中，有许多有趣又重要的发现。今天老师要给大家讲两位化学家的故事。1774年，瑞典化学家舍勒在实验室里将软锰矿（MnO₂）与浓盐酸混合并加热，这时产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。不过，受当时燃素学说的影响，舍勒并没有意识到这是一种新元素。直到三十多年后的1810年，英国化学家戴维经过深入的实验研究，才确认这种气体是由一种新的化学元素组成的物质。戴维将这种元素命名为“chlorine”，它来自希腊文，有绿色的意思。而我国早年把它译作“绿气”，后来才改为“氯气”。大家想象一下，科学家们在实验室里不断探索，历经多年才揭开一种新元素的神秘面纱，这是多么奇妙的过程啊！【生活实际问题引导】现在，老师还有一个和我们生活息息相关的问题。大家每天都会用到自来水，不知道你们有没有想过，目前很多自来水厂会用液氯来杀菌、消毒。可我们都知道氯气是一种有毒气体，那为什么还要用它来对自来水进行杀菌、消毒呢？这背后又隐藏着怎样的化学原理呢？【设计意图】1.激发学生兴趣：通过讲述化学史上舍勒和戴维发现氯气的故事，营造出一种科学探索的神秘氛围，能够迅速吸引学生的注意力，激发他们对化学学科的好奇心和探索欲望，提高课堂参与度。2.联系生活实际：提出自来水厂用氯气消毒这一生活中常见但又容易被忽视的问题，让学生感受到化学知识与日常生活紧密相连，使抽象的化学知识变得具体而有趣，增强学生学习化学的动力。3.自然导入新课：从化学史故事和生活问题入手，自然地引出本节课要学习的氯气的性质以及相关原理等内容，让学生明确学习方向，带着问题去探究新知识，为后续的学习做好铺垫。教学任务一氯气的性质活动一氯气的物理性质【引入】同学们，在日常生活中，我们会发现很多自来水厂用液氯杀菌、消毒，可氯气是一种有毒气体，为什么还要用它来对自来水进行杀菌、消毒呢？这就和氯气的性质密切相关。今天我们先来学习氯气的物理性质。早在1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿（MnO【问题】请同学们结合教材和生活常识，思考氯气具有哪些物理性质，比如颜色、状态、气味、毒性、溶解性等方面。【学生思考】1.回答：氯气是黄绿色的气体，有刺激性气味，有毒。2.1体积的水大约能溶解2体积的氯气。3.氯气的熔点低，易液化，在−101∘C【讲解】评价、强调：大家回答得很准确。氯气的这些物理性质在实际生活和工业生产中有很多应用。比如，因为氯气易液化，所以可以将其制成液氯储存和运输。同时，我们在实验室闻氯气气味时，一定要用手在瓶口轻轻扇动，使少量气体飘进鼻孔。【对应训练1】下列关于氯气物理性质的描述，错误的是（）A.黄绿色气体B.有刺激性气味C.易溶于水D.密度比空气大【答案】C【解析】氯气能溶于水，但不是易溶于水，1体积的水大约能溶解2体积的氯气，所以C选项错误。【对应训练2】在实验室中，闻氯气气味的正确方法是（）A.把鼻子凑到集气瓶口去闻B.用手在瓶口轻轻扇动，使少量气体飘进鼻孔C.把集气瓶放在鼻子附近，深呼吸D.用手将集气瓶中的气体扇到鼻子处【答案】B【解析】闻气体气味时，不能把鼻子凑到集气瓶口去闻，也不能深呼吸或用手将气体扇到鼻子处，应该用手在瓶口轻轻扇动，使少量气体飘进鼻孔，所以B选项正确。活动二氯气的化学性质——与金属单质的反应【引入】我们已经了解了氯气的物理性质，接下来看看氯气的化学性质。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它能与很多物质发生反应，首先我们来探究氯气与金属单质的反应。【问题】请同学们写出氯气分别与铁、钠、铜反应的化学方程式，并描述反应现象。【学生思考】1.与铁反应：化学方程式为2Fe+2.与钠反应：化学方程式为2Na+C3.与铜反应：化学方程式为Cu+Cl【讲解】评价、强调：大家写得很正确。从这些反应可以看出，氯气能与绝大多数金属反应，并且能把变价金属氧化到高价态。比如铁在与氯气反应时生成的是氯化铁（FeCl3），其中铁显【对应训练1】下列关于氯气与金属反应的说法，正确的是（）A.氯气与铁反应生成氯化亚铁B.氯气与钠反应生成氯化钠C.氯气与铜反应生成氯化亚铜D.氯气与所有金属反应都需要加热【答案】B【解析】氯气与铁反应生成氯化铁（FeCl3），A选项错误；氯气与铜反应生成氯化铜（【对应训练2】将铁丝在氯气中点燃，观察到的现象是（）A.剧烈燃烧，火星四射 B.产生大量白色烟C.产生大量棕褐色烟 D.发出耀眼的白光【答案】C【解析】铁丝在氯气中点燃会产生大量棕褐色烟，这是因为生成了氯化铁（FeCl活动三氯气的化学性质——与氢气的反应【引入】除了与金属单质反应，氯气还能与一些非金属单质反应，接下来我们探究氯气与氢气的反应。【问题】请同学们描述氢气在氯气中燃烧的实验现象，并写出反应的化学方程式。【学生思考】1.实验现象：氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾。2.化学方程式：H2【讲解】评价、强调：大家观察得很仔细。这里要注意两个要点，一是燃烧是发光发热的剧烈的化学反应，不一定要有氧气参与；二是若将H2与C【对应训练1】下列关于氢气在氯气中燃烧的说法，错误的是（）A.发出苍白色火焰B.生成的氯化氢气体在瓶口形成白色烟雾C.该反应是放热反应D.燃烧不一定要有氧气参与【答案】B【解析】氢气在氯气中燃烧生成的氯化氢气体在瓶口遇水蒸气形成白雾，而不是白色烟雾，烟是固体小颗粒，雾是小液滴，所以B选项错误。【对应训练2】下列能证明燃烧不一定要有氧气参与的实验是（）A.氢气在氧气中燃烧 B.铁在氧气中燃烧C.镁在二氧化碳中燃烧 D.氢气在氯气中燃烧【答案】D【解析】氢气在氯气中燃烧没有氧气参与，说明燃烧不一定要有氧气参与，所以D选项正确。活动四氯气的化学性质——与水的反应【引入】我们知道自来水厂用氯气杀菌、消毒，这其实和氯气与水的反应有关。接下来我们通过实验来探究氯气与水的反应。【问题】进行对比实验，分别将干燥的、湿润的红色布条放入盛有氯气的两支试管中，观察布条颜色变化，能得出什么结论？【学生思考】1.实验现象：干燥的有色纸条不褪色，湿润的有色纸条和有色鲜花褪色。2.实验结论：Cl【讲解】评价、强调：常温下，1体积水可溶解约2体积的氯气，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的部分氯气与水发生反应的化学方程式是Cl2+【对应训练1】下列关于氯气与水反应的说法，正确的是（）A.氯气与水反应的产物只有盐酸和次氯酸B.氯水具有漂白性是因为氯气具有强氧化性C.氯气与水反应是可逆反应D.新制氯水呈黄绿色是因为含有次氯酸【答案】C【解析】氯气与水反应的产物除了盐酸和次氯酸，还有未反应的氯气，A选项错误；氯水具有漂白性是因为次氯酸具有强氧化性，而不是氯气，B选项错误；新制氯水呈黄绿色是因为含有氯气，D选项错误；氯气与水反应是可逆反应，C选项正确。【对应训练2】将氯气通入紫色石蕊试液中，观察到的现象是（）A.溶液变红 B.溶液变蓝C.溶液先变红后褪色 D.溶液无明显变化【答案】C【解析】氯气通入紫色石蕊试液中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸使石蕊试液变红，次氯酸具有漂白性，又使溶液褪色，所以溶液先变红后褪色，C选项正确。活动五氯气的化学性质——与碱的反应【引入】在氯气与水反应原理的基础上，人们制得了具有漂白作用的次氯酸盐。接下来我们学习氯气与碱的反应。【问题】请同学们写出氯气分别与NaOH、Ca(OH)【学生思考】1.与NaOH反应：化学方程式为Cl2+2.与Ca(OH)2反应：化学方程式为2C【讲解】评价、强调：工业上和实验室中常用NaOH溶液吸收氯气尾气，以防止污染环境。漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂。【对应训练1】下列关于氯气与碱反应的说法，错误的是（）A.氯气与NaOH反应可制得漂白液B.氯气与Ca(OH)C.漂白液和漂白粉的有效成分相同D.氯气与碱反应属于氧化还原反应【答案】C【解析】漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)【对应训练2】用氯气和石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为（）A.CB.2C.CD.2【答案】B【解析】氯气和石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为2C教学任务二电解饱和食盐水活动一次氯酸的化学性质【引入】我们在前面学习氯气与水反应时提到了次氯酸，它在自来水消毒和漂白等方面有重要作用。接下来我们详细学习次氯酸的化学性质。【问题】请同学们结合教材，总结次氯酸具有哪些化学性质，并写出相关的化学方程式。【学生思考】1.弱酸性：次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，写离子方程式时不能拆成离子形式。氯气和水反应的离子方程式：Cl2.不稳定性：次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式：2HClO3.强氧化性：次氯酸具有强氧化性（其氧化性比氯气强），可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂。【讲解】评价、强调：次氯酸的这些性质决定了它的用途。氯水具有漂白性的原因是因为氯水中的HClO的强氧化性，可将色素氧化而使颜色褪去；其次，HClO的氧化性比Cl【对应训练1】下列关于次氯酸的说法，错误的是（）A.次氯酸是弱酸B.次氯酸见光易分解C.次氯酸具有强氧化性D.次氯酸的酸性比碳酸强【答案】D【解析】次氯酸是弱酸，比碳酸酸性弱，D选项错误。【对应训练2】新制氯水在光照下产生的气体是（）A.Cl2 B.O2 C.H2 【答案】B【解析】新制氯水中的次氯酸见光易分解生成盐酸和氧气，所以产生的气体是O2活动二漂白液与漂白粉的制备、原理和用途【引入】我们已经知道了漂白液和漂白粉的有效成分，接下来我们学习它们的制备方法、漂白原理和用途。【问题】请同学们写出漂白液和漂白粉的制备化学方程式，以及漂白液的漂白原理和失效原理的化学方程式。【学生思考】1.漂白液的制法：2NaOH+C2.漂白粉的制法：2Ca(OH3.漂白液的漂白原理：NaClO+CO4.漂白液的失效原理：2HClO【讲解】评价、强调：浸泡过程中，漂白液、漂白粉（精）溶于水后与空气中CO2充分接触生成了【对应训练1】下列关于漂白液和漂白粉的说法，正确的是（）A.漂白液的有效成分是Ca(ClOB.漂白粉的主要成分是NaClOC.漂白液和漂白粉的漂白原理相同D.漂白液和漂白粉都不能用于食品消毒【答案】C【解析】漂白液的有效成分是NaClO，A选项错误；漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)【对应训练2】用漂白粉溶液浸泡过的有色布条晾置在空气中一段时间，漂白效果更好，原因是（）A.漂白粉被氧化B.有色布条被空气中的氧气氧化了C.漂白粉跟空气中的CO2D.漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大【答案】C2.1海水中的氯第2课时氯气的性质次氯酸和次氯酸盐一、氯气的性质1.物理性质颜色：黄绿色状态：气体气味：刺激性气味毒性：有毒溶解性：1体积水溶解约2体积氯气2.化学性质与金属单质反应(2Na+Cl₂2NaCl)（白色烟）(2Fe+3Cl₂2FeCl₃)（棕褐色烟）(Cu+Cl₂CuCl₂)（棕黄色烟）与氢气反应(H₂+Cl₂2HCl)（苍白色火焰，白雾）与水反应(Cl₂+H₂O=HCl+HClO)与碱反应与(NaOH)：(Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O)与(Ca(OH)₂)：(2Cl₂+2Ca(OH)₂=CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O)二、次氯酸和次氯酸盐1.次氯酸的化学性质弱酸性：(HClO)是弱酸，比碳酸酸性弱不稳定性：(2HClO2HCl+O₂↑)强氧化性：用于自来水杀菌消毒、漂白2.漂白液与漂白粉制备漂白液：(2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O)漂白粉：(2Ca(OH)₂+2Cl₂=CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O)漂白原理(NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO)用途漂白棉、麻、纸张游泳池等场所消毒1.下列实验现象的描述正确的是（）A．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白色烟雾B．铁丝在氯气中燃烧，产生棕红色的浓烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色C．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色D．钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成白色固体【答案】C【解析】A．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，生成的氯化氢气体极易溶于水，与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴，所以瓶口上方有白雾，而不是白色烟雾（烟是固体小颗粒，雾是小液滴），A选项错误；B．铁丝在氯气中燃烧，产生棕褐色的浓烟，产物氯化铁溶于水，溶液呈黄色，B选项错误；C．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，产物氯化铜溶于水，溶液呈蓝绿色，C选项正确；D．钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成淡黄色固体过氧化钠，D选项错误。答案选C。2.下列说法中不正确的是（）A．Cl₂在与金属反应时表现强氧化性B．任何物质的燃烧必须有O₂参与C．Cl₂与H₂O反应的离子方程式为Cl₂＋H₂O＝HClO＋H⁺＋Cl⁻D．漂白粉的主要成分是Ca(ClO)₂和CaCl₂【答案】B【解析】A．氯气具有强氧化性，在与金属反应时，能将金属氧化为高价态，表现出强氧化性，A选项正确；B．燃烧是发光发热的剧烈的化学反应，不一定要有氧气参与，如氢气在氯气中燃烧等，B选项错误；C．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是弱酸，写离子方程式时不能拆成离子形式，所以离子方程式为Cl₂＋H₂O＝HClO＋H⁺＋Cl⁻，C选项正确；D．工业上用氯气与石灰乳反应制取漂白粉，其主要成分是Ca(ClO)₂和CaCl₂，D选项正确。答案选B。3.（双选）如图所示，从甲的左端通入潮湿的Cl₂，当关闭I阀，打开II阀时，乙中红布条没有明显变化，当打开I阀，关闭II阀时，乙中湿润红布条褪色。则甲瓶中装的溶液是（）A．浓H₂SO₄B．NaOH溶液C．水D．饱和食盐水【答案】AB【解析】当关闭I阀，打开II阀时，乙中红布条没有明显变化，说明进入乙中的气体不是潮湿的氯气或者氯气已被除去。A．浓H₂SO₄具有吸水性，能将潮湿氯气中的水分吸收，使进入乙的是干燥的氯气，干燥的氯气不具有漂白性，所以红布条不褪色，A选项正确；B．NaOH溶液能与氯气反应，将氯气吸收，所以进入乙的没有氯气，红布条不褪色，B选项正确；C．水不能除去氯气，且潮湿的氯气能使红布条褪色，C选项错误；D．饱和食盐水不能除去氯气，潮湿的氯气能使红布条褪色，D选项错误。答案选AB。4.氯及其化合物在生产和生活中的应用十分广泛。下列说法正确的是（）A．可用pH试纸测定氯水的pHB．以氯气和石灰乳为原料制取漂白粉，其有效成分是次氯酸钙C．在“84”消毒液中加入洁厕灵(含有盐酸)以增强其漂白性D．Cl₂能使湿润的有色布条褪色，说明Cl₂具有漂白性【答案】B【解析】A．氯水中含有次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能使pH试纸褪色，所以不能用pH试纸测定氯水的pH，A选项错误；B．工业上用氯气和石灰乳反应制取漂白粉，化学方程式为2Cl₂+2Ca(OH)₂=CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O，其有效成分是次氯酸钙，B选项正确；C．“84”消毒液的有效成分是NaClO，洁厕灵含有盐酸，二者混合会发生反应生成氯气，氯气有毒，不能增强漂白性，还会造成危险，C选项错误；D．Cl₂能使湿润的有色布条褪色，是因为氯气与水反应生成了次氯酸，次氯酸具有漂白性，而不是氯气具有漂白性，D选项错误。答案选B。5.Cl₂是一种重要的化工原料，如图是一些含氯产品。（1）①中钢瓶上应贴的标签为___________(填字母，下同)。A．腐蚀品B．爆炸品C．有毒品D．易燃品（2）下列有关漂白粉和“84”消毒液的说法正确的是______。A．漂