高三化学第一轮总复习 下载本文

验满:湿润的蓝色石蕊试纸 尾气吸收:NaOH溶液

[讲解]根据实验室制氯气的反应原理。制得的氯气中可能混有氯化氢气体和水蒸气,有关氯气的净化,我们留待后续课中讨论解决,下面我们按我们的设计方案来制取两瓶氯气。

[教师连接好制取氯气的装置,请学生上台收集两瓶氯气,引导学生注意观察氯气的颜色]

[过渡]我们刚刚制得的氯气有哪些性质呢?下面,我们就通过实验来认识氯气的化学性质。

[板书]二、氯气的化学性质

[演示实验4—4,Cl2使湿润的有色布条褪色] [设问]干布条不褪色,湿布条褪色,说明了什么?

[结论]说明Cl2和水反应生成了具有漂白作用的新物质。 [板书]1.氯气与水的反应

[讲解]氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸。 [板书]Cl2+H2O=====HCl+HClO

[补充实验]把盐酸滴在干燥的有色布条上,不褪色。

[讲解]由上面的实验可知,干燥的氯气与盐酸都不具有漂白性,因此具有漂白作用的一定是次氯酸。

[设问]次氯酸有哪些重要的性质和用途呢?请大家阅读课本中的有关内容,找出答案。

[板书]次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。

光照

2HClO=====HCl+O2↑

有强氧化性,可用来漂白、杀菌、消毒。

+-[讲解并板书]HClO是具有强氧化性的弱酸,可用来杀菌消毒:HClO====H+ClO

[设问]Cl2溶于水是否全部和水反应?怎样证明?

[补充实验]在上面收集有Cl2的集气瓶中注入少量水,振荡,与另一瓶氯气的颜色相比较,并把所得溶液颜色与纯水的颜色相比较(可在瓶后衬一张白纸,现象更明显)。

[讲解]注入水后,集气瓶中的黄绿色变浅,说明氯气溶于水。溶液为黄绿色,而--

Cl、HClO及ClO无色,所以说明氯水中含有大量的氯气分子。由此可知,氯气溶于水时,仅有少量的氯气与水发生了反应。

常温下,1体积的水约溶解2体积的氯气。

思考:氯水为何要现用现制,并保存在棕色的细口瓶中?

[过渡]刚才我们制氯气时,用于吸收尾气的是NaOH碱溶液,说明Cl2是可与碱反应的。

[板书]2.氯气与碱的反应

[补充实验]把少量NaOH溶液注入另一瓶盛有氯气的集气瓶中,黄绿色全部消失,所得溶液无色。

[讲解]Cl2可与NaOH溶液充分反应,生成可溶于水的NaCl和NaClO。 [板书]Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O [引导学生从Cl2与H2O的反应来理解该反应]

[教师]请大家根据上式,写出Cl2与Ca(OH)2溶液的反应。 [板书]2Cl2+2Ca(OH)2=====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O [讲解]上述反应就是工业上生产漂粉精的原理,是通过Cl2与石灰乳作用制成的。

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其中的有效成分是次氯酸钙。

思考:次氯酸具有漂白作用,为什么不用HClO直接漂白,而要转换成次氯酸盐?漂白粉漂白的原理是什么?

[引导学生看书,得出结论]

[板书]Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO

[设问]上述反应说明了H2CO3与HClO的酸性强弱顺序如何?Ca(ClO)2能与HCl反应吗?写出反应方程式,漂白粉应怎样保存才能不很快失效?

[板书]Ca(ClO)2+2HCl=====CaCl2+2HClO [学生回答]

[小结]氯气的实验室制法,氯气与水和碱的反应。 [投影]课后思考题:

1.实验室制Cl2为何不用Ca(OH)2溶液来吸收尾气? 2.分析在氯水中都含有哪些粒子?

3.用湿润蓝色石蕊试纸检验Cl2时,为何试纸的颜色先变红,后变白? [布置作业]

[板书设计] 第四章 卤素

第一节 氯气

一、氯气的实验室制法

原理:MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O 收集:向上排空气法

验满:湿润的蓝色石蕊试纸 尾气吸收:NaOH溶液 二、氯气的化学性质

1.氯气与水的反应Cl2+H2O====HCl+HClO 次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。

光照

2HClO======2HCl+O2↑

有强氧化性,可用来漂白、杀菌、消毒。

+-

HClO是具有强氧化性的弱酸,可用来杀菌消毒:HClO====H+ClO 2.氯气与碱的反应

Cl2+2NaOH=====NaCl+NaClO+H2O

2Cl2+2Ca(OH)2=====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO Ca(ClO)2+2HCl=====CaCl2+2HClO [教学说明]

把Cl2的实验室制法以信息题的形式提到前面讲,一是可以培养和提高学生设计实验的能力;二是讲Cl2与水和碱的反应时,可一气呵成;三是对下节课Cl2的物理性质的学习打下了很好的基础;更重要的是在培养学生的观察能力、分析能力和推理能力方面,有着良好的效果,在讲本节课以前,若能有时间讲一节有关实验设计的专题,效果会更理想。

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第2课时

[引入课题]

上节课我们学习了有关氯气的性质,知道构成氯分子的氯原子最外层有7个电子,在自然界存在的元素中,还有另外四种元素原子的最外层电子数也是7,它们是氟、溴、碘、砹,我们把这些原子最外层电子数均为7的元素称为卤族元素,简称卤素。

[板书]第二节 卤族元素

[讲解]我们知道,元素的性质与原子的结构有密切的联系。下面我们来分析卤素原子结构上的异同点。

[投影]卤素的原子结构

[讲解]卤族元素中的砹是放射元素,在中学阶段不讨论。 [学生分析、比较]

[板书]卤素原子结构的异同。 相同点:最外层均有7个电子

不同点:(1)核电荷数不同,(2)电子层数不同,(3)原子半径不同。

[过渡]卤素原子结构上的这种相似性与递变性,是如何反映在元素性质上的呢?下面,我们就来学习卤族元素的性质。

[板书]一、卤素单质的物理性质

[教师]请大家根据表4—1,总结出卤素单质在颜色、状态、密度、熔沸点、溶解性等各方面的递变规律。

[学生总结]

[板书]颜色:浅 深 状态:气 液 固 密度:小 大 熔沸点:低 高

在水中的溶解性:大 小

[设问]Cl2、Br2、I2等单质在水中的溶解度很小,若想要制得Cl2、Br2、I2的浓度较大的溶液有没有其他办法呢?

[教师]答案是肯定的,我们可以用改变溶剂的办法来达到目的。 [演示实验]1.I2加入水中,I2加入酒精中。 2.在溴水和碘水中分别加入CCl4,振荡。

[注意引导学生观察溶液的颜色变化及分层情况]

[讲解]由上面的实验可知,卤素单质不易溶于水,但却溶于酒精和CCl4溶液中,除此之外,它们还易溶于苯、汽油等有机溶剂中,其中I2在CCl4中显紫色,Br2在CCl4中呈橙红色,与水混合分层时,CCl4因密度大位于下层。

溴和碘除了遵循上述规律外,还有其各自的特性。 [板书]Br2、I2的特性

[展示盛有少量液溴的试剂瓶]

[讲解]在盛有少量液溴的试剂瓶中,充满了红棕色的溴蒸气,说明溴是一种易挥发的液体,保存时应密闭。又因为溴在水中的溶解度不大,所以保存少量溴时,可在试

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剂瓶中加入少量的水,以减少溴的挥发。

[演示实验4—8,碘的升华] [讲解]碘受热易升华的这个性质,可以帮助我们从I2和其他物质的混合物中分离出来。如分离I2和NaCl的固体混合物时,可用加热的方法。

[过渡]卤素单质的物理性质随着核电荷数的递增而呈现出一定的变化规律,那么,它们的化学性质是否也有着同样的相似性和递变性呢?

[板书]二、卤素单质的化学性质

[讲解]元素的性质,决定于原子的结构,卤素原子的最外层电子数均为7,决定了他们的化学性质上的相似性(元素的化学性质主要决定于其原子的最外层电子数),但原子半径的不同,又导致了它们性质上的差异性。

从结构上看,它们均易得一个电子形成X而显氧化性,根据其得电子的难易程度,可预测出单质氧化性强弱的顺序如何呢?

[学生回答]氧化性强弱顺序应为 F2>Cl2>Br2>I2

[过渡]事实是否是这样的呢?下面我们以卤素单质和氢气的反应为例,来进行分析。

[板书]1.卤素与氢的反应

[教师]请大家参考课本有关内容,填写下表: [投影]卤素单质与氢气的反应

生成氢化物的稳定名称 反应条件 方程式 性 F2 冷暗处爆炸 H2+F2====2HF HF很稳定 Cl2 光照 HCl稳定 光 H2+Cl2=====2HCl Br2 高温 HBr较不稳定 500℃ H2+Br2======2HBr I2 高温、持续加热 H2+I2======2HI HI很不稳定

[讲解]分析上表可知,卤素和H2的反应可用通式H2+X2====2HX来表示,反应时按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,反应条件越来越苛刻,反应程度依次减弱,形成的卤化氢的稳定性也依次减弱,与我们的推测相符。

[板书]H2+X2=====2HX(X=F、Cl、Br、I)

[讲解]其中H2与I2的反应不同于我们以往学过的化学反应,它的特点是在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行,我们把这样的反应叫可逆反应。

[板书]可逆反应:同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应。

判断下列各对反应是否为可逆反应。

通电

2H2O======2H2↑+O2↑

点燃

(1) (×) 2H2+O2======2H2O

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