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教学应用案例

2018-10-21胡晓泉

学校教育研究 2018年4期
关键词:氢氧化钠氯气盐酸

胡晓泉

讲授人教版新课标化学必修1 第四章第二节《富集在海水中的元素——氯》第一课时,按照如下思路展开教学的。

资料展示:

资料:2005年3月29日京沪高速淮安段—山东籍槽罐车发生事故,车上的35吨液氯大量外泄。喷出一种刺激性很强的黄绿色气体,在空气中久久不能散去。

结合材料:归纳氯气的物理性质。

学生发言:氯气呈黄绿色,具有强烈刺激性气味,密度比空气大,是有毒气体。

教师补充:此外,氯气可溶于水并且易液化。要注意闻气体的方法:用手轻轻地在瓶口(或试管口)扇动,仅使极少量的气体飘进鼻孔。

复习原认知:根据氯元素在周期表中的位置,分析氯的非金属性强弱。

学生回答:氯位于周期表中第三周期Ⅶ族,氯原子最外层有七个电子,因此很容易得到一个电子形成氯离子的稳定结构,具有很强的非金属性。

导入新课:氯具有典型的非金属性,所以氯气是一种化学性质活泼的气体。1774年,瑞典化学家舍勒在实验中发现了氯气。当他制备出氯气以后,把它溶解在水里,竟然发现这种气体的水溶液对纸张,蔬菜和花都具有永久性的漂白作用。

实验探究:模拟舍勒将氯气溶于水的实验:向一个收集满氯气的集气瓶中注入少量水,立即塞紧、振荡;片刻后再用注射器抽取溶液滴在一张pH试纸上。

引导归纳:集气瓶中的水溶液成浅黄绿色——氯气溶于水;水面上方仍有黄绿色气体——该气体溶解度不大;pH试纸中心褪色——有漂白性物质生成;外圈呈红色——溶液中有H+。

推理验证:

演示实验:取两片红布条,一片直接投入盛有新制氯气的集气瓶中,另一片用水湿润后再投入集气瓶。(强调:重点观察有色布条颜色的变化,得出结论。)

学生总结:现象:干燥的布条不褪色,润湿的布条褪色。

结论:干燥的氯气没有漂白性,氯水有漂白性。

探究课题:氯水的成分

分组实验:

1.向盛有2mL碳酸钠溶液的试管中滴加几滴氯水;

2.向盛有1mL硝酸银溶液的试管中滴加几滴氯水;

3.向盛有2mL紫色石蕊试液的试管中逐滴滴加氯水;

4.在2支试管中各装2mL滴有酚酞的氢氧化钠溶液,分别滴加氯水和盐酸,观察现象;然后在2支试管中再滴加少量NaOH溶液,觀察现象。

交流总结:

1.碳酸钠溶液中有无色气体生成——有H+;

2.硝酸银溶液中有白色沉淀生成——有Cl-;

3.紫色石蕊试液先变红后褪色——有漂白性物质生成;

4.现象:在氢氧化钠溶液中滴加盐酸时,盐酸因与氢氧化钠发生了中和反应,使红色褪去。当继续滴加氢氧化钠时,又使溶液呈碱性,所以溶液又变成了红色。

结论:酸或碱与酸碱指示剂的反应是可逆的,盐酸没有漂白性。

现象:往含有酚酞的NaOH溶液(红色)中逐滴加入氯水至过量,红色褪去。再往此溶液中逐滴加入没有滴加酚酞的氢氧化钠溶液,溶液并没有再变成原来的颜色-红色。

推论:氯水使指示剂变色不可逆,与酸或碱使指示剂变色有本质的差别。

根据上述实验得出结论:氯气与水反应有盐酸生成,并还有一种具有漂白性的物质生成。

讲授新知:

氯气与水的反应:Cl2+H2OHCl+HClO (次氯酸)

次氯酸是一种弱酸,酸性弱于碳酸,在溶液中部分电离。

根据分组实验结论和上述方程式写出氯水的主要成分。

讨论归纳——氯水的成分:

三种分子:Cl2、 H2O、HClO;四种离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。

知识深化:通过对氯水成分的探究和氯气与水反应的原理,模拟实验中用注射器抽取的溶液滴到pH试纸上,试纸中心褪色,外圈呈红色的原因就迎刃而解了。具有漂白性的物质就是次氯酸,其中氯为+1价,具有强氧化性。可以杀菌消毒,自来水常用氯气消毒就是利用这一原理。

联系实际:次氯酸在杀灭细菌的同时,也会对花草和鱼虫造成危害,因此浇花或给鱼换水之前,要将自来水晒一晒,因为次氯酸见光会分解,产生的氧气还会增加水的营养价值。

2HClO2HCl+O2 ↑

小组实验中,我们用到的氯水都是新制的,如果用久置的氯水可能就得不到正确的实验结果了,想想为什么?氯水应如何保存?

新知应用:因为次氯酸不稳定,见光会分解,所以久置的氯水主要成分为稀盐酸。氯水最好现用现制并应保存在棕色试剂瓶中。

对比分析:总结新制氯水、久置氯水、液氯的区别。

强化巩固:

新制氯水:

三种分子:Cl2、H2O、HClO;四种离子:H+、Cl-、ClO-、OH-,混合物;

久置氯水:

主要成分稀盐酸,混合物;

液氯:

液态的Cl2,纯净物。

在充满讨论的课堂活动中,同学们通过实验在原有的知识上生成一个又一个新知识,随着问题的逐级深入,知识的生成也层层推进,形成了一个能力培养的良性循环。

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