第二单元　研究物质的实验方法优秀教学设计

课题：元素化合物性质实验探究

授课老师：黄金阳（国光中学、泉州市学科带头人、骨干教师）

【教学目的】元素及其化合物知识是构成中学化学知识的基础和骨架，是化学各板块知识的联结纽带。通过本节课以氯气为代表的学习，让学生能从多角度来认识和理解元素化合物知识，提高实验的创新设计能力，提出问题的解决策略，从而把各版块有机整合起来。

【教学重点】元素化合物的性质

【教学难点】物质性质的实验探究

【教学方法】情景问题与启发式教学

【教学过程】

[引言]高考大纲对元素化合物部分的要求：掌握其主要性质及其应用。

元素化合物部分主要是学习了氢、氧、硫、氯、氮、磷、碳、硅、钠、镁、铝、铁、铜13种元素，学习了这些元素形成的单质、氢化物、氧化物、最高价氧化物对应的水化物以及盐的组成、结构、物理、化学性质、存在、用途、制法。元素化合物知识的特点：

1、知识点多、涉及面广：繁、杂、散、乱，易懂、难记，易学、难用

2、元素化合物知识是化学各板块知识的

联结纽带，是化学试题的载体，基本概念、基本理论、化学实验、化学计算的考核以元素化合物知识为载体。

学习元素化合物的性质我们可以从物质所属的类别（单质、氧化物、酸、碱、盐）、重要元素的化合价高低来判断物质的氧化性或还原性、特性、利用元素周期律来解释、比较、预测有关的性质、从化学反应原理来控制化学反应速率的快慢、懂得利用勒夏特列原理使平衡朝着我们所需的方向移动、根据热效应和电化学相关知识充分把能源加以充分利用。

复习元素化合物知识时，若以化学基本理论为指导，与化学实验相结合，不仅能够知其然，还能够知其所以然，就能较好地掌握元素化合物知识。如利用物质结构理论推断元素及其化合物的性质；利用氧化还原理论判断一种物质的氧化性、还原性，以及发生反应的可能性；利用电解质溶液理论分析溶液中物质粒子之间的关系(粒子守恒、电荷守恒)；利用化学平衡理论解释物质发生变化的一些现象和本质原因。下面我以氯气为例来讲述如何整合板块间的知识。

[讲解] 思考：氯气化学性质非常活泼，从结构的角度解释。自然界中氯元素主要是以氯化物（-1）形式存在，自然界存在的价态就是稳定的价态，高于稳定价态的物质就有较强的氧化性，低于稳定价态的就有较强的还原性，因此氯气有较强的氧化性，另外从微观角度来看氯原子的最外层电子数多和原子半径小，元素的电负性较大等也说明氯气的性质活泼。氯气的化学性质体现在：与金属、非金属、还原性物质、有机物反应，氯气体现了强的氧化性，而与水、碱溶液反应中发生歧化反应，氯气表现出既有氧化性又有还原性。下面我们来看几个例题。

例1：下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是（ ）

A、CuCl2 B、FeCl2 C、FeCl3 D、AlCl3

[思考]：比较一下Cl2和HCl的氧化性？

例2：已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是（

）

A B C D ①

黄绿色

无色

黄绿色

黄绿色

②

橙色

橙色

橙色

无色

③

蓝色

紫色

蓝色

紫色

④

白色

白色

无色

白色

我们设置了这么一个改进实验来了解氯气有关化学性质，请大家思考可能观察到的实验现象。

从上往下滤纸依次浸取了以下溶液：

⑥KI淀粉试纸 ⑤FeSO4+KSCN溶液 ④KBr溶液

③品红溶液 ②紫色石蕊试液 ①PH试纸

[思考]

估计集气瓶的哪部分会先看到现象，为什么？

（了解有关气体密度大小的判断）

KClO3固体

NaOH+酚酞

浓HCl

问题一：如何除去Cl2中的HCl气体杂质？利用什么原理？对气体的收集和除杂有何看法？

Cl2 + H2OH+ + Cl- + HClO平衡移动原理解释，除杂可以用饱和食盐水或水也行，氯气、CO2、H2S等气体的收集和CO2（含有HCl杂质）、SO2（含有HCl杂质）、CO2（含有SO2杂质）都可以考虑使用该办法，利用的都是勒夏特列原理。

例2、下列组合能形成明显喷泉并充满烧瓶的是（ ）

烧瓶中干燥气体

烧杯中液体

饱和NaHSO3

饱和食盐水

饱和NaHCO3

饱和食盐水

A SO2

B Cl2

C CO2

D NH3

[思考]

问题2：Cl2的制备所选择的原料

原理：Cl Cl2（加入氧化剂）

方法一：MnO2+4HCl--- 方法二：2KMnO4+16HCl--- -方法三：KClO3+6HCl--- （从盐酸的挥发性、利用率和节能减排来思考原料选择）

[思考]

问题3：怎么检验氯水中的H+呢？

能用pH试纸或酸碱指示剂等吗？可以用镁条或锌粒等氢以前的金属，加入碳酸钠或者是石灰石、碳酸氢钠。

[思考]

问题4：Cl 溶液褪色，是什么原因使之褪色的呢？2气体通入含有酚酞的NaOH溶液中，

怎么用实验来证实呢？

a．氯水中含有强氧化性的HClO，它的漂白作用能使红色褪色；

b．氯水中含有H＋，能中和OH－，使酚酞褪色。

向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的，则a结论正确；若溶液显红色，证明是H＋的中和作用引起的，则b结论正确。

[思考]

问题5：写出氯气与FeBr2、FeI2溶液反应的离子方程式。

氯气少量时：Cl2+2Fe2+==2Fe3++2Cl- Cl2+2I-==I2+2Cl-

氯气足量时：3Cl2+2Fe2++4Br-（或I-）==2Fe3++6Cl-+2Br2（或I2）

[思考]问题6：书写把氯气通入SO2水溶液、亚硫酸钠溶液中反应的离子方程式。通入H2S、Na2S呢？

SO2+Cl2+2H2O== 4H++SO42-+2Cl- SO32- +Cl2+H2O==2H++SO42-+2Cl-

H2S+Cl2==S↓+2H++2Cl- S2-+Cl2==S ↓ +2Cl- 注意在书写离子方程式中弱酸、弱碱、沉淀或水等弱电解质不能拆分。

[归纳小结]

1、微型化实验简称微实验，具有综合性强、操作简单、现象明显、时间短的特点，有探究性的价值，鼓励大家从多方位、多角度思考问题。

2、在氯气的微实验中，我们不但复习氯气的制备方法、物理性质和化学性质（强氧化性和弱还原性、HClO的漂白性）、尾气吸收等方面的知识，还利用物质结构、平衡移动、盐类的水解和氧化还原反应知识来解释一些相关问题，这充分体现各板块知识间的有机联系，到高考后期的复习中我们要能加以整合提升。

[拓展提升]SO2的性质综合微型实验（相同的装置）

从上往下滤纸依次浸取了以下溶液：

⑥碘水淀粉溶液⑤Na2S溶液④KMnO4溶液③品红溶液②紫色石蕊试液①PH试纸

在复习SO2，需要复习的知识要点：

（1）SO2的本体知识，SO2水溶液的酸性，由①②来验证；SO2的漂白性，由③验证；SO2的还原性与氧化性，由④⑤⑥进行验证；

（2）反应原理知识，氧化还原反应，平衡移动，盐类水解；

氨气的性质实验：用浓

氨水与强碱固体混合制备氨气，滤纸上蘸有AlCl3、FeCl3、CuSO4、浓盐酸、氯水等试剂。

[总结]本节课学习重点是以氯气为例掌握有关元素化合物的知识，能学会把物质有关性质与实验、理论知识结合起来，能用理论来解释有关实验现象和化学反应，明白每个知识点所蕴含的原理，各个知识板块并不是彼此孤立的，要能有机地串联起来，这样才能达到整合提升、学以致用的目的，最终达到提高高考成绩。

[布置课后思考题]Cl2和HClO、 ClO-等在一定条件下都有强的氧化性，如何判断氯水中真正起漂白作用的是HClO？提示：利用物质溶解性的差别进行分离。