氯气与水反应的探究

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1、氯气与水反应的探究华师大实验高中 李海英【教学目标】1、通过实验探究Cl2与H2O是否反应；反应产生了哪些新的物质； 以及反应进行的程度。2、理解Cl与H2O、Cl2与碱的反应；理解次氯酸的漂白杀菌作用； 理解可逆反应。3、初步了解自然科学问题研究的一般过程：提出问题一查找资料 f通过实验进行观察、分析、归纳（或提出假设）f再进行实验f 得出结论。4、通过实验观察、分析，提高分析问题、解决问题的能力，锻炼思维。5、体验探究过程；增强环保意识；认识量变与质变的关系。重点难点】Cl2与H2O反应的探究；Cl2与碱反应的性质 】氯水的组成；Cl2与碱的反应；可逆反应 对学生进行科学方法的培养，了解自

2、然科学问题研究的一般过程 【教学方法】引导一探究【教学设计思路和依据】q 11需要。这部分内容在教材中是学生学习了 Cl2与金属、Cl2与H 2反应的基础，对 Cl2性质的进一步探究。以氯为代表，学习氟、氯、溴、碘单质及化合物的性质， 是高中化学中对元素化合物知识按族来学习的开始。对氯气性质进行比较全面、 细致的学习和研究，不仅是下一步学习卤素性质的需要，也是以后学习和研究同 族元素性质变化规律的需要。氯气与水、碱的反应是教学中的重点，也是难点。我校是一所普通高中，学生基础一般，主动学习的探究精神欠缺，需要教师 在教学中通过创设问题情景，让学生通过对问题的体验，对问题的探究，感知知 识的发生和

3、发展过程，在整个过程中内化与问题有关的知识，同时提高学生的思 维品质，培养探索精神。结合这堂课的特点是以实验为主的性质教学课，以氯气使湿润的色布褪色， 而不能使干燥的色布褪色这一对比明显的实验引出课题，然后以化学中研究一个 反应的思路（是否反应？反应生成了什么新的物质？反应进行的程度？）为主线， 组织教材内容。在探究氯气与水反应生成了什么新的物质时，让学生根据反应物 大胆猜测， 又讲解了次氯酸的氧化性，使学生理解氯气使湿润的色布褪色的本 质原因。在探究氯气与水反应的程度时，转换情景让学生观察氯水颜色，造成学 生认知上的冲突，即氯气与水反应生成 HCl 和 HClO ， 为什么氯水中还有 Cl2

4、 显示出黄绿色呢？从而自然地让学生理解反应不完全，反应程度是部分的， 由 此对于“可逆反应”这一抽象的概念，学生对它的理解相对全面和丰富。进而氯 水的成分中有Cl2, H2O, HCl, HClO共存这一难点便迎刃而解。对于氯水成分的 验证就引起学生的兴趣。另一个难点， 氯气与碱的反应，是对“反应程度”这 一问题探究的拓展，如何使氯气与水的反应程度加大。但提问时减小问题梯度， 问“氯水与 NaOH 是否反应？”，既巩固了氯气与水反应和氯水的成分的知识难 点，又让学生有探究的依据。氯气污染防治的讨论，是对氯气与碱反应的应用。整堂课使学生进一步学习了氯气的化学性质、氯气与水、氯气与碱的反应， 了解

5、探究一个化学反应的几个方面： 1、是否反应2、反应生成了什么新的物质 3、 反应进行程度，体验了自然科学问题研究的一般过程：提出问题f查找资料f通 过实验进行观察、分析、归纳（或提出假设）f再进行实验f得出结论。初步使 学生学会解决简单问题的方案设计、实验操作；养成尊重事实的科学态度和勇于 探索的科学精神和树立辩证唯物主义的观点。教学过程】 引入：氯气是一种有毒的气体，但量少时可以用来对自来水进行杀菌消毒。那么对自来水进行杀菌消毒的是氯气本身还是另有奥秘？ 实验：氯气使湿润的色布褪色，而不能使干燥的色布褪色。 分析：为什么湿润的色布褪色而干燥的色布不褪色呢？两个体系的差别在哪里呢？是什么差异使

6、结果截然不同呢？一水的存在。提问：为什么水的存在使结果截然不同呢？大家猜测一下可能是什么使色布 褪色？猜测：第一种可能：水使色布褪色 第二种可能：氯气与水反应生成新的物质使色布褪色实验：水不能使色布褪色。（可以不做，仅仅是一个润湿过程） 推断：氯气与水一定发生了反应，生成了新的物质使色布褪色；我们这堂课 的主题就是探究氯气与水的反应。板书：氯气与水反应的探究一、氯气与水是否反应？（通过刚才的实验与讨论，我们可以肯定地 回答）二、氯气与水反应生成了什么新的物质？猜测：Cl2 +叨一 ?原子是化学反应中最小微粒，化学反应的实质就是原子的重新组合。 大家看书查找一下资料：Cl2 +屯0 HCl +

7、HClO（次氯酸：无色的一 元弱酸）。指导:大家判断一下HClO中氯元素的化合价，那么HCl中Cl元素的化合价？ 从中大家可体会到非金属元素的化合价有负也有正。在这个反应中Cl 的化合价既升高又降低。在许多反应中元素的化合价发生了变化，化 合价有升必有降。这也是我们推断化合价发生变化的化学反应产物的 重要依据。再问：我们通过猜测与查找资料确定氯气与水反应，生成了 HCl和HClO,那 么又是什么物质使色布褪色？ HCl ? HClO ?（这里又有几种可能？） 实验：HCl不能使色布褪色推断：（一定是）氯气与水反应生成的HClO使色布褪色。（我们用排除的方 法确定）讲解：因为HClO具有强氧化性

8、，能使有机色素分子氧化而变成无色物质， 起漂白的作用，同时由于HClO的强氧化性，它还具有杀菌消毒的作 用。自来水用氯气进行杀菌消毒,也正是利用氯气与水反应生成了强 氧化性的HClO，而非氯气本身。讨论：（氯气与水反应生成了 HCl和HClO，下面请大家）设计方案验证氯气 与水反应生成了 HCl和HClO。（PPT：实验目的：验证氯气与水反应生 成了 HCl 和 HClO。）引导：第一个问题：哪里存在氯气与水反应的体系？要得到氯气与水反应的 产物,大家思考一下,哪里存在氯气与水反应的产物呢？ 氯气通入水中形成的氯水溶液。学生设计：学生实验：学生交流总结：情景转换：学生提问：板书：氯气与水反应生

9、成了 HCl和HC1O，在氯水中必然存在HCl和HC1O 只要验证氯水中存在HCl和HC1O,即验证了氯气与水反应生成了 HCl 和HClOo （PPT :实验材料：氯水）1、氯水中加入 AgNO3 溶液产生白色沉淀，加稀 HNO3 沉淀不消失Cl-2、氯水滴到PH试纸（或蓝色石蕊试纸）上，先变红后褪色 石蕊试液中逐滴地加入氯水先变红后褪色 H+, HCl, HClO3、氯水滴到色布上使色布褪色HClO实验还需要用到哪些药品和仪器？（ PPT:实验材料：PH试纸、蓝 色石蕊试纸、紫色石蕊试液、硝酸银溶液、稀硝酸、表面皿、试管、 色纸等。）动手操作 略。通过大家的探究与共同努力，大家知道了氯气与

10、水反应生成了HCl和 HClO,在这一过程中，大家可以初步了解自然科学问题研究的一般过 过程。（PPT :自然科学问题研究的一般过程：提出问题一查找资料一通过 实验进行观察、分析、归纳（或提出假设）一再进行实验一得出结论。）下面请同学们仔细观察氯水的颜色，心中有没有疑惑？说出心中的疑惑）既然氯气与水发生了反应，生成了 HCl和HClO，那么氯水为什么还有黄绿色呢？ 氯气通入水后生成了 HCl和HClO, （Cl2, H2O, HCl和HClO）中只有Cl2有黄绿色，现在瓶内还有黄绿色说明了什么？说明还有未反应的Cl2,也就是说Cl2与水没有完全反应，而是部分 反应,这也就是我们要探究的氯气与水

11、反应的第三个方面：氯气 与水反应的程度。三、氯气与水反应的程度Cl + HO22-HCl + HClO讨论：可逆反应：同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向 进行的化学反应，叫做可逆反应。“”部分反应，微弱“”完全反应，彻底在可逆反应的体系中,反应物和生成物必然同时存在,我们反过来 很容易理解氯水的成分。可逆反应的定义中有哪些关键词？下列各组反应是否是可逆反应？在氯水中水是足量的,为什么氯气不能完全反应呢？这是因为氯气 与水反应生成了 HCl和HClO,同时HCl和HClO又反应生成了氯气和 水。2H2 +点燃2H2O -通2H2f + O2 fCuSO 5H O 一丄Cu

12、SO + 5H O4242CuSO + 5HO _” CuSO 5H O4242CO2 + H2O- H 2CO 3H2CO3- CO2 + H2O请学生书写CO 2与h2o反应的方程式“”体现反应进行程度是微弱的，部分反应,强调 Cl2 + H2OHCl + HClO思考：氯水能否与NaOH溶液反应？Cl + B - HCl + HClO22NaOHNaCl NaClO+ +H2OH2O氯水中HCl和HClO被NaOH中和，氯气与水反应将进一步进行！ 即我们可以通过加碱方法使氯气与水反应彻底。实验：氯气与碱的反应实验比较：向收集满氯气的小试管中加入2 mL 水，振荡。 向收集满氯气的小试管中

13、加入2 mL NaOH 溶液，振荡。板书：氯气与碱地反应Cl2 + 2NaOH* NaCl + NaClO + H2O222Cl2 + 2Ca(OH)2 CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2讨论：利用氯气与碱的反应彻底完全，在氯气污染的防治中大家有什么好的 措施？Flash氯气尾气的处理。拓展：但是在一些重大氯气的泄露事件的处理中，由于碱的腐蚀性，消防人 员却是用大量的水冲洗处理泄露的氯气，这又是为什么呢？ 学生讨论：用一种反应物过量，使另一种反应物反应彻底，使反应程度加达、彻 底。小结：1、这堂课我们从三个方面探究氯气与水的反应。探究一个反应我们 通常还探究反应进行的快慢，这部分内容

14、留待同学们今后继续学习 和探究。2、通过氯气与水反应三方面的探究，我们了解了自然科学问题研究的一般过程：提出问题一查找资料一通过实验进行观察、分析、归纳（或提出假设）f再进行实验f得出结论。3、大家还有什么收获？ 进一步学习了氯气的化学性质，氯气不仅可以与金属、非金属反 应，还可以与水和碱发生反应。课后探究 1、提供给你用氯气杀菌消毒的自来水，如何用实验证明自来 与思考： 水是用氯气杀菌消毒的？2、向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴入氯水，看到褪色，对原因做出 猜想，并设计实验加以验证。3、氯水中有哪些微粒？4、完成练习册P12。教后体会】“氯气与水反应的探究”这节课以化学中研究一个反应的一般思路（

15、反应是 否发生？反应生成了什么新的物质？反应进行的程度？）为主线组织教材内容， 整体设计思路比较清晰。通过Cl2使湿润的色布褪色而不能使干燥的色布褪色的 对比实验创设情景f学生大胆猜测ci2与h2o反应生成了什么新的物质f实验 验证生成了 HCl与HCl Of情景转换：氯水颜色的观察f讨论Cl2与H 2O反应进 行的程度，可逆反应。整个探究过程层层推进，从过程中引导学生发现问题，激 发他们解决问题的强烈愿望，调动了学生的积极性与主动性，也体验了科学探究 的一般方法。在整个过程中也解决了与探究问题相关的知识难点，加强了知识与 问题之间的联系，培养了学生的思维能力。本堂课在充分发挥学生主动性的基础上，通过实验参与教学活动，体现了化 学这一学科的特点。但整体而言学生探究思考的空间比较小，教师有些放不开。好的整合，效果会更好。猜测HC1O的漂白性与Cl2与H2O反应产物的验证有内容与思维的重复，如能更2007年1月