探究式教学案例分析--氯气化学性质的探讨_化学性质论文

开展探究式教学课例分析——氯气化学性质探究,本文主要内容关键词为:氯气论文,化学性质论文,式教学论文,课例论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

1.教学方法设计

采用“问题-探究”的教学方法,即:创设问题情境→提出问题→提出假设(猜想)→实验验证→解决问题→提出新问题……。变传统的“授—受”教学模式为自主探究学习模式。在教学中,通过创设问题情境,让学生通过对问题的体验,对问题的探究,去体验和感受知识的发生和发展过程,在整个的过程中内化与问题有关的知识,同时培养学生的思维能力和探索精神。

2.教学过程

[投影]氯气的故事

舍勒是瑞典著名化学家,氧气的发现人之一。1774年他用浓盐酸与软锰矿(MnO2)反应制得一种气体,从而发现了氯气。法国化学家贝托雷继续研究氯气。他发现氯气能溶于水形成溶液,该溶液在光照下可以分解成盐酸和氧气。贝托雷以此判断出氯气是盐酸和氧结合成的;氯气=盐酸+氧气。

[插入][动画演示]:氯水光照分解的动画

后经法国化学家盖·吕萨克和泰纳以及英国青年化学家戴维的大量实验验证,最后于1810年11月,由戴维正式提出氯是一种元素。

氯气自1774年被舍勒发现,到1810被戴维确认为是一种元素,其间经历了36年。

(以史为鉴,以史启思。既渗透了化学史教育,又激发学生的学习兴趣,为学生学习新课创设了饶有兴味的意境)

2.1 氯气与水的反应

问题一:

资料和动画实验中均表明氯气溶于水的溶液,光照分解成盐酸和氧气,这其中的反应机理怎样?氯水的成份如何?

师:氯气溶于水的溶液,称氯水

[展示]:一瓶氯水溶液

[问]:氯水溶液呈什么颜色?说明有什么微粒?

生:淡黄绿色,说明有氯气分子存在。

[问]:氯水中除氯分子外,还有哪些微粒?

学生自由讨论

提出猜想:

生:从元素组成看,氯水中含有Cl、H、O元素,因此可能含Cl[-]和H[+]

实验验证:

学生设计实验方案:

(1)加酸化的硝酸银溶液检验Cl[-]

(2)加紫色石蕊试液检验H[+]

(3)还可以加Mg条或Na[,2]CO[,3]固体检验H+

学生进行实验探究:

[实验1]现象:生成了白色沉淀。

[实验2]现象:石蕊试液先变红后褪色。

[实验3]现象:都有气体产生。

获得结论:

初步得出:氯水中含Cl[,2],H[,2]O,Cl[-],H[+]

问题二:石蕊试液为什么又褪色了?

提出猜想:

[猜想1]:一定有物质与石蕊发生了反应。是什么物质呢?

[猜想2]:溶液中有H[+]和Cl[-],可认为形成盐酸,但盐酸不能使石蕊试液变红后褪色。

[猜想3]:资料中阐述法国化学家贝托雷发现氯水光照产生氧气,而氯水中Cl[2],H[,2]O,Cl[-],H[+]不可能在光照条件下产生氧气,说明这种物质应该含氧元素,光照才能产生O[,2]。

师:同学们分析得非常有道理,这种物质是次氯酸(HClO)。请同学们写出氯气与水反应的化学方程式。

师:其中的HClO具有强氧化性,它能把有色物质氧化成无色物质,把石蕊试液氧化。

这时同学们提出疑义。

问题三:上节课学习Cl[,2]也具有强氧化性,氯水中既含有Cl[,2]还含有HClO,使石蕊试液褪色的物质可能是Cl[,2]或HClO。

师:同学们提出的问题相当有价值,爱因斯坦曾说过“提出问题比解决问题更重要”。

(适时的给予学生赞扬,能极大程度地激励学生探索知识的热情)

师:问题提出来,我们应该采用什么方法验证。

生:实验方法

实验验证:

师:给你一张或两张红纸条请设计一个实验来确定是Cl[,2]还是HClO使石蕊褪色。

学生设计实验方案:(1)取一张湿润,一张干燥的红纸条分别放入二个盛氯气的集气瓶中。

(2)取一纸红纸条,湿润一半放入一盛氯气的集气瓶中(保证反应环境相同)

现象:干燥的纸条没有褪色,而湿润的纸条褪色了。

获得结论:

结论:说明起作用的物质不是氯气而是次氯酸。

师:HClO的这种性质又称之漂白作用,其原因是HClO的强氧化性。可用作棉、麻、纸张等的漂白剂。还可用来杀死水中的病菌。所以自来水常用氯气(在1L水中通入0.002g Cl[,2])来杀菌消毒。

生:(惊讶,议论):难怪打开自来水管的那一瞬往往有股刺激性气味。那么我们喝的自来水中也含有CL[,2]、HClO、HCl。

问题四:提供给你用CL[,2]杀菌消毒的自来水,如何用实验证明自来水确实用CL[,2]杀菌消毒?

实验验证:

设计实验方案:

[方案1]:观察颜色

[方案2]:用红纸

[方案3]:加石蕊试液

[方案4]:加入酸化的硝酸银溶液

现象:实验1、2、3无明显现象,实验4:溶液略呈浑浊

获得结论:

结论:①自来水中Cl[,2],HClO,H[+],Cl[-]浓度很小

②只能用灵敏试剂才能明显检验,如AgNO[,3]溶液

③自来水确实用氯气消毒。

师:这让我联想到一个实际的问题:用自来水养金鱼时,为什么要将自来水曝晒一段时间或用水缸中静置几天的自来水?

生:除去能置金鱼于死地的微量的HClO。

师:说明HCIO不稳定,见光易分解,产物为HCl和O[,2](这是HClO的第二个性质),这就是十八世纪一直困扰着科学家们的一道难题。写出化学方程式。

2.2 氯气与碱的反应

[演示实验]:向盛有Cl[,2]的集气瓶中,加入NaOH溶液,振荡,观察现象。(比较氯气溶于水的实验)

生:黄绿色气体很快消失,溶液仍为无色。

师:根据氯气与水反应生成的产物HCl和HClO都是酸,写出氯气与NaOH、Ca(OH)[,2]反应的化学方程式

(考察学生知识迁移能力)

[投影资料]1774年,舍勒发现氯气的同时也发现了氯水对纸张、蔬菜和花具有永久性的漂白作用。1785年法国化学家贝托雷提出把漂白的作用应用于生产,并注意到氯气溶于草木灰水形成的溶液比氯水更浓、漂白的能力更强,而且无逸出氯气的有害作用。1789年英国化学家台耐特把氯气溶解在石灰乳中,制成了漂白粉。

师:现在工业上还是采用把氯气通入消石灰或石灰乳的方法制取漂白粉。简单表示为上述反应(2)

师:漂白粉、漂白精的主要成份很复杂,一般认为是

师:以上反应说明HClO的第三个性质,是什么?

生:HClO是一种弱酸,且比碳酸还弱。

师:请同学们小结HClO的三个性质。

作业:课本练习五

课后探究:

向滴有酚酞的NaOH溶液中加入氯水,看到溶液褪色,试对褪色原因做出猜想,并设计实验方案加以验证。

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