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第二节 研究物质性质的方法和程序
第二课时 氯气的性质
【课标要求】
1、认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用
2、通过实验了解氯等非金属及化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对环境的影响。
【考纲要求】
1、了解常见非金属元素单质及其重要化合物主要性质及应用
2、了解常见非金属元素单质及其重化合物对环境质量的影响。
3、以上各部分知识的综合应用
【教材内容展现】
1、氯气的生产原理：氯气的工业生产，氯气的实验室制法
2、氯气的化学性质
3、氯气的用途
4、通过本节课的学习，总结一下研究物质性质的方法和程序
【教学建议】
1、氯气的性质 是本节教学的知识重点。
2、在学生进行预测与假设前，教师可以利用实验或文字资料，使学生意识到氯气可能会与水发生化学反应，在进行假设，并设计实验。
3、预测氯气性质的过程中，让学生体验分类、比较等研究方法在学习和研究物质的性质过程中的作用。
［学案设计］
研习点2研究物质性质的基本程序
基本程序
首先，要观察物质的外观性质（包括物质的存在状态、颜色气味等）；
第二、要对物质的性质进行预测；
第三、设计并实施实验来验证所做的预测。通过对实验现象的观察和分析，归纳出与预测相一致的性质，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究；
第四、对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。
案例：氯气
1、Cl2的物理性质
在通常情况下，氯气为黄绿色气体，有刺激性气味的有毒气体.易液化，能溶于水(1∶2)，氯水颜色呈淡黄色。闻Cl2时：应距Cl2一尺左右，用手轻轻扇一下集气瓶口上方空气，让少量的Cl2进入鼻孔。
2、Cl2的化学性质
（1）与金属反应
2Na + Cl22NaCl(白烟)； Cu + Cl2 CuCl2(棕黄色烟，加少量水显绿色，冲稀后变蓝色)；
2Fe + 3Cl2 2FeCl3(棕红色烟，加少量水显棕黄色)
（2）与非金属反应
H2 + Cl22HCl(白雾)。纯净的H2可在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰。HCl（溶解度1∶500）溶于水成为盐酸.
【知识·链接】
化学现象中的烟、雾、气
烟：大量细小固体颗粒分散在气体中的现象。例：Cu在Cl2中燃烧生成(CuCl2)棕黄色烟。
雾：大量细小液滴分散在气体中。例如HCl气体在空气中遇水蒸气生成的雾(盐酸小液滴)。
气：是指气态物质。若气体无色，则肉眼看不到，气体有色才能观察到。
（3）与水反应： Cl2 + H2O ＝ HCl + HClO
说明：氯气的水溶液称为氯水，由于氯气不是简单的溶于水，而是与水反应，氯水的成分和性质较为复杂。氯水的主要成分有氯气、盐酸、次氯酸等，氯水也兼具有这几种物质的性质。如次氯酸具有漂白性，氯水也具有漂白性。
（4）与碱反应： Cl2 + 2NaOH ＝ NaClO + NaCl + H2O（该反应可用于Cl2的尾气处理）；
工业上用Cl2与石灰乳作用制漂白粉： 2Cl2 + 2Ca(OH)2 ＝ CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
（5）与盐溶液的置换反应：
Cl2 + 2NaI ＝ 2NaCl + I2（该反应常用作Cl2的检验）； Cl2 + 2NaBr ＝ 2NaCl + Br2
【启发·引申】
①变价金属与Cl2反应时一般显高价。
②广义的燃烧：任何发光，发热的剧烈化学反应都可以叫燃烧。
③Cl2与碱的反应可认为Cl2先于水反应，生成HCl和HClO，HCl和HClO再与碱反应生成NaCl和NaClO 。
④漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2 + H2O + CO2 ＝ CaCO3↓ + 2HClO；起漂白杀菌作用的是HClO。该反应也说明了碳酸（CO2 + H2O）的酸性强于次氯酸，反应原理是强酸制取弱酸。
化学探究过程中的模型与假说
通过观察和实验认识了物质的性质后，人们往往要探究产生相关性质的原因，这就是要涉及物质结构方面的问题。这些问题仅通过一般实验是无法解决的，还需要利用模型、假说等方法进行有关研究。
（1）关于模型：模型（model）是以客观事实为依据建立起来的，是对事物及其变化的简化模拟。模型一般可分为物体模型和思维模型两大类。
（2）关于假说：假说（hypothesis）是以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。假说提出后需得到实践的证实，才能成为科学理论。
【领悟·整合】
研究物质性质的一般程序为：观察→预测→实验和观察→解释及结论。但一定要注意，该程序并不是一成不变的，同学们一定要根据实际研究的需要灵活应用。通过研究，我们知道钠是一种非常活泼的金属、氯气是一种非常活泼的非金属。至于金属钠和氢气各是由什么微粒构成的？这些微粒各有什么特点？它们与金属钠或氯气的性质有什么关系？这就要用到模型、假说等方法进行研究。
典例3：氯水中含有多种成分。将紫色石蕊试液滴入石蕊中，溶液显红色，起作用的成分是_____________；过一会儿，溶液的颜色逐渐褪去，起作用的成分是_____________。往氯水中滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀，起作用的成分是_____________。氯水能使淀粉碘化钾试纸变蓝，起作用的主要成分是_____________。
研析：氯水中含有水、氯气、盐酸、次氯酸等多种成分。在一般情况下，认为是溶液中氯分子的性质，比如说，氯水能使淀粉碘化钾试纸变蓝，起作用的主要成分是Cl2。但由于新制的氯水中含Cl2、H2O、HClO等分子和H+、Cl-、ClO-、OH-等离子，其性质比较复杂，除了强氧化性外还具有以下性质：酸性（H+）、漂白性（HClO）、与硝酸银溶液反应（Cl-）等。
答案：H+； HClO； Cl－； Cl2
典例4：某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构式意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处。但在金属活动顺序表中，钾排在钠的前面，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾（KO2）。完成下列问题：
（1）钾的原子核外有19个电子，画出钾的原子结构式意图_____________。
（2）预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式，并进行实验验证
①钾在氯气中燃烧_______________________________________。
②点燃钾剧烈燃烧_______________________________________。
③将小块钾投入冷水中_______________________________________。
（3）推测钾在自然界中的存在方式是_____________（填“游离态”或“化合态”）。
（4）该小组研究钾的性质时用到了哪些主要方法：_____________________。
他们是按照怎样的程序来研究金属钾的性质的： 。
研析：本题是以K、Na的性质为背景，实际重点考查的是对研究物质性质方法和程序的掌握情况。本章已经教详细地学习了Na的性质，而同学们对K的知识比较陌生，这就需要根据钠的性质来预测。首先观察钾的外观性质，并查阅有关资料后，知道钾与钠属于同一类物质（用了分类的观点），得知它们在结构和性质上有许多相似之处。预测后，用实验法来验证自己的想法，在实验中用观察法来推测产物，最后，通过比较、分析、综合，得出结论。
答案：（1）
（2）2K + Cl22KCl K + O2KO2 2K + 2H2O ＝ 2KOH + H2↑
（3）化合态
（4）比较法 观察法 实验法 分类法
观察钾的外观性质→预测钾的化学性质→实验与观察→分析、解释、整合、结论
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第2节 研究物质性质的方法和程序
【课标要求】
根据生产、生活的应用实例或通过实验探究，了解钠等金属及其化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。
【考纲要求】
1、了解常见金属的活动顺序
2、了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用
3、了解合金的概念及其重要应用
【教材内容展现】
1、金属钠的性质
2、钠有哪些用途
3、钠的化合物 Na2CO3、NaHCO3、Na2O2
【教学建议】
1、 按照科学的程序、运用适合学生的方法研究金属钠的性质。使学生认识钠是一种很活泼的金属，了解钠的物理性质和主要化学性质（钠与水、氧气的反应.
2、通过对金属钠性质的探究，激发学生对化学学习的兴趣，让他们乐于探究物质变化的奥秘。
3、由于教材中对金属的性质进行了分散处理，因此在交流研讨中教师要引导学生从金属钠的物理性质、化学性质等方面进行全面总结，整合学生对金属钠性质的认识。
【学案设计】
俗话说，水火不相容。但你知道钠这样的活泼金属可以与水剧烈反应甚至在水上可以燃烧吗？
2005年3月29日，京沪高速公路发生特大氯气泄露事故，多人伤亡，附近绿地全部枯黄，这是什么原因？翻落的氯槽罐被移至水池，进行碱液稀释中和，消除了危险源。你知道碱液为什么能消除氯气的危害吗？
这就需要知道它们的性质，而研究物质性质是有方法的。我们用什么样的方法沿什么途径去研究才能更好更快的了解这些化学物质的性质呢？
研习教材重难点
研习点1研究物质性质的基本方法
【思考·提示】
思考：在初中化学的学习中，你认识了哪些物质？你是通过什么方法来研究它们的性质的？
提示：
物质 研究它们的性质的主要方法 物质 研究它们的性质的主要方法
氧气 观察和实验法 非金属（通性） 分类、比较法
氢气 观察和实验法 金属（通性） 分类、比较法
锌和铁 观察和实验法 酸（通性） 分类、比较法
盐酸 观察和实验法 ………… …………
四种基本方法
（1）观察法
①含义：是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。
②内容：可以直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，也可以借助一些仪器来进行观察，提高观察的灵敏度。人们既在观察过程中，不仅要用感官去搜集信息，还要积极地进行思考，及时储存和处理所搜集的信息。观察要有明确而具体的目的，要对观察到的现象进行分析和综合。
（2）实验法
①含义：通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。
②注意的问题：在进行实验时，必须注意实验安全。同时要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，这是因为同样的反应物质在不同的条件下可能会发生不同的反应。
③实验的步骤：在进行研究物质性质的实验前，要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等；实验中，要仔细研究实验现象，并做好实验记录；实验后，要写好实验报告，并对实验结果进行分析。
（3）分类法
在研究物质性质时，运用分类的方法，分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通性和特性；反之，知道某物质的类别，我们就可推知该物质的一般性质。
（4）比较法
运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同，认识物质性质间的内在联系，对物质的性质进行归纳和概括。
案例：对金属钠的研究
1、钠的物理性质
软、亮、轻、低、导（软——质软，硬度小；亮——银白色金属光泽；轻——密度小，比水轻；低——熔点低；导——可导电、导热）
思考：你在研究钠的物理性质过程中用到什么样的方法？
提示：“软”——观察用小刀切割钠的实验；“亮”——观察钠的断面；“轻”——通过钠与水反应的实验，观察到钠浮在水面上；“低”——通过钠与水的实验，观察到钠熔成小球或通过钠与氧气反应的实验，观察到加热时钠很快熔化；“导”——首先通过分类法确定钠属于金属，然后根据金属的通性判断。
2、钠的化学性质
（1）与O2反应：常温：4Na＋O2＝2Na2O (白色固体)；点燃或加热：2Na＋O2Na2O2 (淡黄色固体)；
（2）与Cl2反应：2Na＋Cl22NaCl；
（3）与水反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
思考：①在钠与水反应的实验中，你能观察到什么现象？通过这些现象可以得出什么结论？
②如果钠粘在烧杯壁上，很快就燃烧起来，为什么？
提示：①
现象 结论或原因
熔（溶化成小球） 反应放热，钠的熔点低。
浮（浮在水面上） 钠的密度小。
游（四处游动） 产生的氢气不均匀，推动小球。
鸣（发出嘶嘶的响声） 产生的氢气冒出时发出声音
红（滴入酚酞，溶液变红） 产生了碱性物质。
② 钠与水反应过程中放出大量的热，如果钠粘在烧杯壁上，产生的热量不能及时的散发出去，引燃产生的氢气并使钠燃烧起来。
（4）与酸反应：非常剧烈，以致爆炸；
（5）与盐溶液反应：可认为是先与盐溶液中的水反应，然后再发生复分解反应（其实质都是先于溶液中的H＋反应）。
【领悟·整合】
一种单质如果属于金属单质，讨论其化学性质的一般思路是，一般能和非金属单质（O2、Cl2、S等）、水、酸、盐等反应以及其他特性等。钠在一定条件下可以与大部分非金属单质以及包括水在内的化合物反应，说明钠是一种极为活泼的金属。
3、钠的存在与保存
（1）元素在自然界的存在有两种形态：游离态：元素以单质形式存在；化合态：元素以化合物形式存在。钠的化学性质很活泼，在自然界里无游离态，只有化合态（NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaNO3等）
（2）保存：因为常温下金属钠能跟空气中的氧气反应，还能跟水、水蒸气反应，所以金属钠保存在煤油或石蜡油中，主要是为了隔绝空气和水。
4、钠的用途
（1）K—Na合金用于原子反应堆作导热剂。
（2）制备Na2O2。
（3）做电光源：高压钠灯。
（4）冶炼稀有金属。
【联想·发散】
Na2O和 Na2O2：Na2O属于碱性氧化物，可以与酸、酸性氧化物、水反应。如：Na2O＋H2O＝2NaOH；Na2O2属于过氧化物，也可以与酸、酸性氧化物、水等物质反应，所不同的是，在这些反应中一般有氧气生成：2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2↑；Na2O2可用与潜艇或宇宙飞船中的供氧剂。
典例1： 一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出：“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的
A．实验 B．比较 C．观察 D．分类
研析： 以上四种方法均属我们在科学探究中常用的、重要的方法。我们不仅要理解它们概念的内涵和外延，更重要的是要在科学探究中灵活的应用它们。其中实验法是通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。显然，“拿磁铁来吸一下”这一过程属于实验。
答案： A
典例2：将同样大小的金属钠，分别投入到①MgCl2溶液、②饱和NaCl溶液中，各发生什么现象 在上述过程中用到了什么研究物质性质的方法？
研析：该题旨在培养学生完整描述实验现象的能力和对知识的归纳能力.金属钠分别投入到上述三种盐溶液中，首先与水反应：2Na + 2H2O＝2NaOH + H2↑，在①中又发生了反应MgCl2 + 2NaOH＝Mg(OH)2↓+ 2NaCl；在②中Na+浓度增大，而水的量减少，故有NaCl晶体析出。
答案：在三种溶液中的共同现象是：钠浮在液面上，熔成小球，迅速游动，并发出“咝咝的声音，最后消失；不同之处是：①中有白色沉淀，②中溶液变浑浊。用到的方法有：实验法，观察法、比较法。
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第2节 研究物质的方法和程序
[教学目标]
1.通过对钠与氧气反应及氯气性质的实验探究，体会实验方法在化学研究中的作用，并认识实验过程中控制实验条件的重要性。
2.在归纳金属钠的性质及预测氯气性质的过程中，体会分类、比较等研究方法在学习和研究物质性质的过程中的作用。
3.通过观察、分析实验现象，体会怎样科学、合理的运用观察方法。
4.以研究氯气性质为例，知道研究物质性质的基本程序。
[教学重点]
1.理解利用观察法探究金属钠及钠与水的反应，理解利用实验法探究金属钠与氧气的反应
2.理解探究氯气性质的过程与方法，掌握研究物质的基本程序。
[教学难点]
1. 实验、比较、分类等科学方法对化学研究的作用
2. 研究物质的基本程序
[教学过程]
第一课时
【引言】掌握了物质的性质才能更好地发挥该物质的优点，更好的服务于人类。怎样才能更科学的认识物质的性质？通常我们采用观察、实验、分类、比较等方法来研究物质的性质。
1、 研究物质的基本方法
1.观察法：有计划、有目的地用感官（眼、鼻、耳、手）考察研究对象的方法
2.实验法：在研究物质性质的过程中，可通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质。
要求：（1）实验前要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等
（2）实验中要仔细观察实验现象，做好实验记录
（3）实验后要写好实验报告并对实验结果进行分析，得出客观而正确的结论
3.分类法：根据分析对象的共同点和差异点，将对象分为不同种类并且形成有一定从属关系的、不同等级的、系统的逻辑方法。（例：金属，非金属;酸碱盐）
4.比较法：就两种或两种以上同类的事物辨别异同的方法。（主要是站在研究物质性质的角度对物质性质进行比较）
2、 探究钠的性质
【观察】1、盛放在试剂瓶中的金属钠：比煤油的密度大的固体
2、用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其表面煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下黄豆粒大小的钠块，观察切面：银白色、有金属光泽，质软
【要求】观察操作及现象记录金属钠的物理性质（课本P10填表）
状态 颜色 硬度和密度的相对大小 熔点的相对高低
固体 银白色、有金属光泽 质软，比煤油的密度大
3、[演示实验]:向一个盛有水的小烧杯滴入几滴酚酞试液，然后把一块黄豆大的钠投入小烧杯中。
【要求】 观察反应的现象和溶液颜色的变化,并做记录（课本P10填表，补充上表）：
现象：浮、熔、游、嘶、红
现象 原因
钠浮在水面上 钠的密度比水小，浮在水面上
钠立即熔化成一个闪亮的银白色的小球 此反应为放热反应，而且钠的熔点较低，从而熔化成小球
小圆球到处游动 反应生成了气体，使得钠小球迅速游动
嘶嘶作响 反应剧烈，有气体生成
反应后溶液使酚酞变红 生成溶液显碱性
【分析得结论】
【板书】1、物理性质：银白色、有金属光泽的固体，是热和电的良导体,质软；密度小，比水的密度小，比煤油的密度大；熔点低，比水的沸点低。（白、软、低、小、导）
2、化学性质：
【板书】1、与水的反应
结论：有可燃性的气体H2生成，和能使酚酞变红的NaOH生成
化学方程式: 2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
【思考】1、钠着火是否能用水灭火？
不能，如果用水灭火，钠与水反应生成氢气，燃烧更加剧烈。
2、能否用手直接取钠？为什么？
不能 因为手上有汗液。钠与水反应生成强碱NaOH会把手灼伤。
【讨论】在探究钠与水的化学性质过程中我们采用了哪些方法？
观察法，实验法
【过渡】如果我们把钠放入一些盐的水溶液中会有什么现象呢？
2、与某些盐溶液的反应（CuSO4、FeCl3 、NaCl）
【演示实验】CuSO4溶液与金属钠的反应
实验现象：硫酸铜溶液中有气泡冒出，产生蓝色沉淀，和少量黑色固体。
Cu（OH）2 === CuO + H2O
这些过程包括两步：（1）与水的反应。
（2）反应后的产物与盐的反应。
如：2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
CuSO4 + 2NaOH === Na2SO4 + Cu（OH）2↓
总反应方程式：CuSO4 + 2Na + 2H2O === Na2SO4 + Cu（OH）2↓+ H2↑
【思考】金属钠放入FeCl3 溶液、NaCl溶液中会有什么现象？发生了哪些反应？化学方程式如何写？
1、 钠放入FeCl3 溶液中：
现象：FeCl3溶液中有气泡冒出，产生红褐色沉淀
化学方程式：2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
FeCl3 + 3NaOH === Fe（OH）3↓ + 3NaCl
FeCl3 + 2Na + 2H2O === Fe（OH）3↓+ 3NaCl + H2↑
2、 钠放入NaCl 溶液中：
现象：同在水中的现象
化学方程式：2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
【过渡】从钠和水反应的实验现象我们可以看出钠是一种非常活泼的金属，那它是否可以和其它的物质发生反应呢？下面我们再看一个实验：
【演示实验】Na + S
【板书】3、与非金属单质的反应
【板书】 （1）与其他活泼非金属的反应
2Na + S Na2S （纯硫化钠为无色结晶粉末）
注：钠与硫化合时剧烈反应甚至发生爆炸，生成硫化钠。
2Na + Cl2 2NaCl
（2）与氧气的反应（先将化学方程式补充上去）
【板书】 常温下：4Na + O2 === 2Na2O （白色）
加热：2Na + O2 === Na2O2 （淡黄色）
第二课时
3、与非金属单质反应
（3）金属钠与氧气的反应
【演示实验】1、用小刀切开钠的表面，观察到光亮的表面
2、将金属放在钠在蒸发皿中加热，燃烧的条件下，也可以与氧气反应
按要求填下表：
实验内容 实验现象 结论
金属钠放置在空气中 表面很快变暗，失去金属光泽 钠在空气中，很快与氧气反应，生成Na2O，纯净的氧化钠是一种白色固体
在空气中加热金属钠 钠迅速熔化，变成光亮的银白色小球，最后燃烧，产生黄色火焰，生成一种淡黄色固体 钠在加热（或点燃）条件下与氧气反应生成Na2O2
【板书】 常温下：4Na + O2 === 2Na2O （白色）
【思考】如果将一块钠放在空气中，钠在经过一系列反应后的最终产物是什么？
【分析】用刀切开金属钠,呈银白色（钠的真实面目）→变暗(生成Na2O)→变成白色固体（生成NaOH）→形成液体（NaOH潮解）→结成白色固体（吸收CO2生成Na2CO3·10H2O）→最后变成白色粉末（Na2CO3·10H2O晶体风化成Na2CO3）
【板书】 加热：2Na + O2 === Na2O2 （淡黄色）
【思考】1、这组实验对你有什么启示？
反应条件不同，产物不同。在进行实验时要注意控制条件。
2、金属钠通常是怎样保存的？为什么？
金属钠通常保存在煤油或石蜡油中，使金属钠与空气和水隔离
3、根据白磷，钠的保存方式，试归纳液体保存物质的条件：
（1）与被保存物不能反应 （2）不能使被保存物溶解 （3）被保存物质的密度大于液体的密度
所以，水、四氯化碳等都不能用来保存钠。
【过渡】氧化钠、过氧化钠都是钠的重要的化合物，下面我们就来介绍一下这两种氧化物：
三、钠的氧化物
【演示实验】Na2O2与水（滴水生火；试管实验验证气体为氧气，加入酚酞）
Na2O2与CO2的反应（吹起生火）
Na2O与Na2O2性质的比较
化学式 Na2O Na2O2
颜色状态 白色 淡黄色
生成条件 常温钠和氧气反应 燃烧或加热钠与氧气反应
化合物类型 碱性氧化物 过氧化物
氧元素化合价 -2 -1
稳定性 不稳定 较稳定
化学性 质 与水反应 Na2O +H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2 + 2 CO2 === 2Na2CO3 + O2↑
与酸反应 Na2O+HCl===NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=== 4NaCl+2H2O+ O2↑
转化关系 2Na2O+O2=====2Na2O2
存放 密闭、隔绝空气和水
用途 作供氧剂、漂白剂等
【思考】在研究钠的性质，钠的氧化物的性质过程中，我们使用了那些研究方法？
比较法，实验法，分类法，观察法
通过上面对钠的学习，我们已经对几种基本方法有所了解。回忆一下我们的研究过程，我们是按什么样的程序来研究钠的性质呢？
四、研究物质的基本程序
五、探究氯气的性质
【引言】1915年4月22日，黄绿色的“幽灵”飘过伊普尔上空，这股毒浪使战壕里的英法军队感到鼻腔、咽喉疼痛、很快数百名战士窒息而死，数千名士兵双目失明．英法士兵被吓得惊慌失措，四散奔逃。德军只用一个小时就攻破了英法盟军曾坚守数月的防线……据估计，这次战役英法军队约有15000人中毒。其实这种黄绿色气体就是现在在工业生产中担任重要角色的氯气。氯气究竟是一种什么样的气体，今天我们就来研究一下它的性质。
【观察】盛满氯气的集气瓶，瓶后放一白纸，让学生观察氯气的颜色，稍打开玻璃片，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少的氯气飘进鼻孔，问气味。
【演示实验】氯气的溶解性实验
【结论】
【板书】1、物理性质：黄绿色有刺激性气味的气体，有毒（吸入少量Cl2会刺激鼻腔、喉头黏膜，并引起胸痛和咳嗽，吸入较多的Cl2会使人窒息死亡），可溶于水（常温下1体积水可溶解2体积氯气）易液化（沸点：-34.6℃），比空气密度大。
【预测】氯气是一种非金属单质，结合以前学过的O2（非金属单质）的化学性质，预测氯气可能会有那些化学性质呢？一定条件下
资料：氧气的化学性质：与Fe、Al、Cu、Na等金属反应；与H2、S、P等非金属单质反应。
氯气在一定条件下可与金属和非金属单质反应。
【演示实验】将两根细铁丝用砂纸打亮，螺旋绕于火柴棍上，用镊子夹住，在酒精灯上引燃火柴，稍停，待火柴将燃尽，置上盛有氯气的集气瓶中，观察现象。反应完毕，用洗瓶注少量水于集气瓶中，观察溶液颜色。
观察描述：铁在氯气里燃烧，产生大量棕褐色的烟→黄色溶液
【演示实验】用砂纸打亮铜丝，用镊子夹住，在酒精灯上加热至红热，放入盛有氯气的集气瓶中，观察现象。反应完毕，用洗瓶注少量集气瓶中。观察溶液颜色。
观察描述：铜在氯气里燃烧，产生大量棕色的烟，CuCl2溶于水，溶液呈现蓝绿色。
【板书】 2、化学性质
（1）与金属反应：
2Fe+Cl2FeCl3
注意：在常温下，单氯与铁不发生化学反应，故大量的液态氯常用钢瓶做容器储存。
小结：氯气在加热条件下，还可以和金、铂反应，生成相应的金属氯化物。若金属元素有多种化合价，则该金属在与氯气直接化合的产物中的化合价为高价。如Fe和Cl2反应化合生成的是FeCl3而不是FeCl2，Cu与Cl2化合生成的是CuCl2而不是Cu2Cl2。
【板书】（2）与某些非金属单质反应
【演示实验】将点燃的氢气伸入盛有氯气的集气瓶中，观察氢气在氯气中燃烧时的现象。
【板书】
（纯净的氢气在氯气中可以安静的燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾产生，有刺激性气味气体生成。）
【讲解】磷单质在Cl2中也可以燃烧，现象：白色烟雾（烟和雾的区别烟是固体小颗粒组成，雾是液体小液滴组成的）
【板书】
【讲解】我们经常看到有白色烟雾生成是因为生成了PCl3和PCl5的混合物。
【提问】初中所学燃烧的定义是什么？
物质与氧气发生的发光发热的剧烈的化学反应叫燃烧
【思考】通过对氯气性质的学习，可燃物燃烧是否一定要有氧气参加反应呢？怎样的现象叫燃烧？
【回答】燃烧不一定有氧气参与 。
【讲解】对，燃烧是不一定有氧气参与的，比如我们本节课学习的Na， Cu ，H2等物质均可在Cl2中燃烧，因而任何发光发热的剧烈的化学反应都叫燃烧。
【过渡】从以上性质我们可以看出：氯气化学性质非常活泼，因此自然界中不存在游离态的氯元素。
对于氯气，除了具有类似于氧气的化学性质以外，还有哪些特殊的性质呢？
【预测】氯气与水反应
【演示实验】取四支试管，各加入少量氯水，做下面四组实验：记录填表P15
实验内容 实验现象 结论
滴入AgNO3溶液 有白色沉淀生成 氯水中含有氯离子
加入镁条 有无色气体生成 氯水中含有H+
滴入石蕊试液 溶液显变为红色，又慢慢变为无色 氯水中含有H+和另外一种漂白性物质
加入红色纸条 红色褪去 氯水中含有漂白性物质
【结论】氯气不是简单溶于水，而是与水发生了反应。氯水使含有多种成分的混合溶液。
【板书】（3）与水的反应
【结论】氯水的成分：氯水是含Cl2、HCl、HClO三种溶质的混合溶液，
其中含有三种分子：H2O、Cl2、HClO; 四种离子：H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量）。
【演示实验】将一片红纸条一段湿润后，用镊子夹持，伸入到盛有干燥氯气的集气瓶中。观察现象：
现象：纸条湿润的部分迅速褪色，而干燥的部分无明显现象
补充：次氯酸的重要性质：
HClO易溶于水，是一元弱酸，酸性比H2CO3弱。
HClO不稳定，易分解：2HClO===2HCl + O2↑，加热或光照等，都能加快HClO的分解。
HClO具有杀菌作用和漂白作用。能杀灭水里的细菌，还能使有色物质褪色。
氯水与液氯的区别
氯 水 液 氯
成分 Cl2、HCl、HClO（混合物） Cl2（纯净物）
微粒 分子：H2O、Cl2、HClO;离子：H+、Cl-、ClO-、OH- Cl2
【思考】氯气与碱溶液反应吗？若反应产物是什么？
【板书】（4）与碱反应
【资料】2005年春季以来，禽流感在世界包括我国的一些地区发生并蔓延，一场生命保卫战正在进行。研究表明：禽流感病毒是一种没有超常抵抗力的病毒，我们常用的消毒药物如漂白液、漂白粉，84消毒液等都可以将病毒杀灭。漂白液、漂白粉，84消毒液中都含有次氯酸盐。
漂白原理： Ca（ClO）2 +CO2 + H2O === CaCO3 + 2HClO
【阅读】P16：身边的化学
【板书】3、用途：
【思考】探究氯气性质的过程中我们使用了哪些方法？
观察，实验，分类
【过渡】通过观察和实验认识了物质的性质后，人们往往要探究产生相关性质的原因，这就涉及物质结构方面的问题。这些问题仅通过一般实验是无法解决的，还要利用模型、假说等方法进行有关研究。
六、化学探究过程中的模型与假说
（1）模型
（2）假说
资料：
新制氯水与久置氯水的比较
新制氯水 久置氯水
成分 Cl2、HCl、HClO、H2O HCl、H2O
颜色 淡黄绿色 无色
性质 酸性、漂白作用 酸性(比新制强)、无漂白作用
原因 Cl2＋H2O ＝ HCl＋HClO，2HClO ＝ 2HCl＋O2↑
氯水与液氯的区别
氯 水 液 氯
形成 氯气的水溶液 氯气的液态形式
成分 Cl2、HCl、HClO 单质氯
类别 混合物 纯净物
微粒 分子：H2O、Cl2、HClO;离子：H+、Cl-、ClO-、OH- Cl2
物理性质 颜色：新制的饱和氯水因溶有氯气而呈黄绿色。气味：氯水中溶解的Cl2可挥发出来，因此氯水有Cl2的刺激性气味。 同氯气
化学性质 酸性：氯水因含有HCl和HClO而显酸性，但氯水的酸性主要由HCl所决定。强氧化性：氯水中因含有HClO和 Cl2而具有强氧化性，但氯水的强氧化性主要由HClO所决定，也决定了氯水的漂白性，灭菌性和腐蚀性。不稳定性：氯水的不稳定性实质上是HClO的不稳定性，通过光照，氯水中有无色气体（O2）逸出。2HClO===2HCl + O2↑HClO的分解使氯水颜色变浅甚至消失，强氧化性减弱或消失，H+浓度增大，酸性增强。 同氯气但注意：在常温下，液态氯与铁不发生化学反应，故大量的液态氯常用钢瓶做容器储存。
保存方法 氯水需现用现配，且用棕色细口瓶避光密封盛装。 低温密封
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燃烧
燃烧
△
△
△
观察外观
有金属光泽，质软
预测
具有金属的性质
设计实验，观察、记录
解释及结论
钠：与水反应剧烈；在空气中能剧烈燃烧
钠是一种活泼的金属
验证预测，作新的预测
活泼金属
观察物质的外观
预测物质的性质
可以运用分类法，根据物质所属类别或利用有关反应规律预测物质的性质
实验和观察
发现特殊现象，提出新的问题
进一步研究
验证预测并作出新的预测
对实验现象进行分析、综合、推论，概括出结论
解释及结论
用比较法归纳出物质的通性及特性
（黄色火焰，产生大量白烟）
HCl
Cl
H
2
2
2
光照
(光照条件下会发生爆炸)
2P+3Cl2===2PCl3(液) 白雾
点燃
2P+5Cl2===2PCl5(固) 白烟
点燃
Cl2 + H2O === HCl + HClO（次氯酸）
Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O
2Cl2 +2Ca（OH）2 === CaCl2+ Ca（ClO）2 + 2H2O
（次氯酸钠）
（次氯酸钙）
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