Câu 3: Tại sao trong công nghiệp người ta dùng phương pháp điện phân dung dịch NaCl bão hòa chứ không dùng sự tương tác giữa các hóa chất trong phản ứng oxi hóa khử để sản xuất khí Clo[r]
Trang 1Ngày soạn : 27/09/2017
Ngày dạy :
Người soạn : Đồng Thị Hương
Chương 5 : NHÓM HALOGEN
BÀI 22: CLO
I MỤC TIÊU
1, Kiến thức
Biết được:
- Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng của clo, phương pháp điều chế clo trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp
Hiểu được:
- Tính chất hoá học cơ bản của clo là phi kim mạnh, có tính oxi hoá mạnh (tác dụng với kim loại, hiđro) Clo còn thể hiện tính khử
2,Kĩ năng
- Dự đoán, kiểm tra và kết luận được về tính chất hóa học cơ bản của clo
- Quan sát các thí nghiệm hoặc hình ảnh thí nghiệm rút ra nhận xét
- Viết các phương trình hóa học minh hoạ tính chất hoá học và điều chế clo
- Tính thể tích khí clo ở đktc tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng
3, Thái độ:
- Học sinh:
Hứng thú học tập bộ môn Hóa Học
Tích cực tham gia xây dựng bài
Phát biểu những kiến thức mình tìm hiểu được
Có ý thức bảo vệ môi trường
- Giáo viên:
Hướng dẫn học sinh tìm hiểu chính xác kiến thức của bài học
Cung cấp thêm những ứng dụng thực tế sinh động để giúp học sinh chú ý vào bài giảng
4, Phát triển năng lực:
-Sử dụng ngôn ngữ Hóa Học, thực hành Hóa Học, giải quyết vấn đề thông qua môn học, vận dụng Hóa Học vào đời sống thực tiễn
II CHUẨN BỊ
- Giáo Viên:
Giáo án
Phương tiện trực quan
- Học Sinh:
Nghiên cứu bài trước ở nhà
Ôn lại các kiến thức về cấu tạo nguyên tử
Bảng tuần hoàn và tính chất của các nguyên tố nhóm VIIA
III PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY :
Dùng phương pháp đàm thoại gợi mở, nêu và giải quyết vấn đề
IV HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
Câu 1: Nhóm Halogen ở vị trí nào trong bảng tuần hoàn? Kể tên các nguyên tố nhóm halogen?
Nêu đặc điểm giống nhau của các nguyên tố halogen?
Câu 2: Màu sắc của nguyên tố clo là màu ?
A, Lục nhạt
B, Đen tím
C, Nâu đỏ
D, Vàng lục
3, Nội dung bài mới:
Trang 2Ngày nay, hầu hết ở địa phương chúng ta , “ nước sạch”đều đã có mặt đúng không nào ? Khi sử dụng nước sạch chúng ta đều thấy có mùi mà người ta hay nói với nhau rằng đó là mùi nước sạch Thực chất, đó là mùi clo, ở các nhà máy lọc nước, Clo được cho vào để khử trùng và loại bỏ tạp chất hữu cơ ? Vậy, Clo có tính chất gì mà người ta lại dùng để cho vào làm khử trùng nước sinh hoạt thì cô và các em cùng đi vào bài học ngày hôm nay :
BÀI 22: CLO Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
Hoạt động 1: Tìm hiểu tính chất vật lí của Clo
- Cho HS quan sát bình
đựng khí clo (bằng hình ảnh)
và trả lời về trạng thái và
màu sắc
- Tính tỉ khối hơi của clo
so với không khí? Nhận xét?
- Nói rằng , Clo là một
chất khí rất độc, vậy
em hãy cho biết ảnh
hưởng của Clo đến
môi trường và sức
khỏe như thế nào ?
- Gv nhận xét và bổ
sung :
Clo khi lên tới 1.000
ppm trở lên rất nguy
hiểm Nó được sử
dụng trong Chiến
tranh Thế giới lần
thứu nhất như một vũ
khí hóa học.
- Gv cung cấp kiến
thức : Ở Việt nam đã
từng có vụ nổ khí Clo ở
quận 2 thành phố Hồ
Chí Minh Nồng độ khí
đậm đặc khiến cho 6
bệnh nhân được đưa đi
cấp cứu trong tình
trạng khó thở, cổ họng
đau rát,tức ngực ảnh
hưởng nghiêm trọng tới
sức khỏe và môi trường
xung quanh
- Clo là chất khí màu vàng
lục
- Tỉ khối hơi của clo so với
không khí là:
2
2
71
29
Cl kk
M dCl kk
M
Clo nặng gấp 2.5 lần không khí
- Học sinh trả lời : Khí Clo gây kích thích hô hấp,dạng lỏng nó có thể làm cháy da.
- Nồng độ Clo cao cũng là một nguyên nhân gây mưa axit, ảnh hưởng tới môi trường
I TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Clo là chất khí màu vàng lục, rất
độc và tan nhiều trong nước và các dung môi hữu cơ
-2
2
71
29
Cl
kk
M
M
Clo nặng gấp 2.5 lần không khí
Khí Clo tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như bezen, etanol, hexan
Hoạt động 2:Tìm hiểu tính chất hóa học của Clo
- Độ âm điện của nguyên
tố Cl? Nhận xét?
- Viết cấu hình electron
của Clo? Nhận xét?
- Tính chất hóa học cơ
bản của clo là gì?
- Học sinh quan sát các
kênh hình 5.1 và 5.2
trong sách giáo khoa
cho biết hiện tượng và
- Độ âm điện của nguyên tố
Cl : 3,16
Lớn , vì vậy trong các hợp chất với các nguyên
tố khác, Cl thể hiện số oxi hóa dương (+1,+3,+5,+7)
Cấu hình e:
Cl35
17: 1s22s22p63s23p5
II TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Cl (z= 17): 1s22s22p63s23p5
- Có 7e ngoài cùng nên dễ nhận
1e
Tính oxi hóa mạnh
1 Tác dụng với kim loại: Khí clo
oxi hóa trực tiếp được hầu hết các kim loại tạo sản phẩm là muối clorua Tốc độ phản ứng nhanh, tỏa nhiều nhiệt
- Natri nóng chảy cháy trong khí
clo với ngọn lửa sáng chói, tạo ra
Trang 3viết phương trình hóa
học của Cl2 khi tác
dụng với Na,Cu, Fe?
Nêu hiểu biết về hợp
chất Clo tạo thành
khi tác dụng với Na
- Giáo viên nhận xét và
bổ sung : NaCl chính
là muối ăn chúng ta
dùng trong gia đình,
dùng bảo quản thực
phẩm ( ướp các loại
cá, thực phẩm đông
lạnh .), ngoài ra ,
dùng để điều chế
nước Gia-ven
- Nghiên cứu sách giáo
khoa, điều kiện của phản
ứng giữa Cl2 với H2 ?
- GV: Viết phương trình
phản ứng của clo với
nước, Yêu cầu HS xác
định số oxi hoá của clo,
từ đó rút ra kết luận về
vai trò của clo trong phản
ứng trên?
- GV nêu: Axit HClO là
axit yếu (yếu hơn cả axit
cacbonic) nhưng có tính oxi
hóa rất mạnh nên nước Cl2
có tính tẩy màu Từ đó yêu
cầu học sinh giải thích vì sao
phản ứng của clo với nước
lại là thuận nghịch?
Clo có tính oxi mạnh
- Hiện tượng và phương
trình hóa học:
Đốt cháy Na trong khí clo: có ngọn lửa bốc cháy sáng
2
2 Na Cl 2 Na Cl
- Học sinh trả lời : NaCl là muối của Clo, trong gia đình dùng chính là muối
ăn , dùng để bảo quản thực phẩm
Đốt cháy Cu trong khí clo: ngọn lửa cháy nhỏ hơn
2 2
Đốt cháy dây sắt trong khí clo: thấy khói màu nâu
đỏ xuất hiện
3 2
2 Fe 3 Cl 2Fe Cl
- Ở nhiệt độ thường và trong
bóng tối, khí clo hầu như không phản ứng với khí hiđro, phản ứng xảy ra khi tỉ lệ mol giữa hiđro và clo là 1:1
- Clo thể hiện tính oxi hóa
mạnh
- HS lên bảng viết phương
trình phản ứng Clo tác dụng với nước
2 2
Cl H O H Cl H Cl O
Cl2 vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử
Phản ứng trên là phản ứng thuận nghịch do HClO là một chất oxi hóa rất mạnh,
có thể oxi hóa HCl thành
Cl2 và H2O
natri clorua
2
2 Na Cl 2 Na Cl
- Đốt cháy Cu trong khí clo tạo
thành đồng (II) clorua với ngọn lửa nhỏ hơn
2 2
- Đốt cháy dây sắt trong khí clo
tạo thành khói màu nâu đỏ là những hạt sắt (III) clorua
3 2
2 Fe 3 Cl 2Fe Cl
2 Tác dụng với hiđro
- Trong bóng tối, t0 thường Cl2
hầu như không phản ứng với H2, khi chiếu sáng phản ứng xảy ra nhanh và
có thể nổ
2
H Cl H Cl
Cl2 thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với H2 và kim loại
- Clo oxi hoá được hầu hết các
kim loại, phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường hoặc không cao lắm, tốc độ nhanh, toả nhiều nhiệt
3 Tác dụng với nước :
- Khi tan trong nước, một phần
khí clo tác dụng với nước tạo ra hỗn hợp axit clohiđric và axit hipoclorơ
Cl H O H Cl H Cl O
Cl 2 vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử.
4, Tác dụng với dung dịch NaOH
Trang 4- Nêu hiểu biết của em
về HClO ?
Yêu cầu HS giải thích vì sao
clo ẩm có tính tẩy màu còn
clo khô thì không?
Vì HClO là chất oxi hóa mạnh nên ước clo có tính tẩy màu.
HClO được sử dụng làm chất tẩy trắng, chất ôxi hóa, chất khử mùivà chất sát trùng
- Học sinh trả lời : Clo khô, thì không có môi trường để nó tạo thành axit HClO nên KHÔNG có tính tẩy màu
Cl2 + 2 NaOH NaCl + NaClO +
H2O
Hoạt động 3: Tìm hiểu về trạng thái tự nhiên của Clo
- Cho học sinh quan sát,
nghiên cứu SGK trả lời các
câu hỏi sau:
Vì sao trong tự
nhiên Cl2 tồn tại chủ yếu ở
dạng hợp chất?
Cl2 có mấy đồng
vị?
- Clo trong tự nhiên tồn tại ở
dạng hợp chất, chủ yếu là các muối clorua (nước biển và muối mỏ) vì clo là một nguyên tố hoạt động hóa học mạnh
- Cl2 có 2 đồng vị bền là: 17
35 Cl , 1737Cl
III TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
- Clo là một nguyên tố hoạt động
hóa học mạnh nên trong tự nhiên tồn tại ở dạng hợp chất, chủ yếu là các muối clorua có trong nước biển và muối mỏ
- Clo phổ biến trong nước biển,
trong chất khoáng, cacnalit KCl.MgCl2.6H2O
- Trong tự nhiên Cl2 có 2 đồng vị bền là: 1735Cl, 1737Cl
Hoạt động 4:Tìm hiểu ứng dụng của Clo
Hướng dẫn học sinh nghiên
cứu SGK trả lời các câu hỏi
sau:
- Theo em, trong đời sống Cl 2
có ứng dụng gì? Nêu mục đích
của ứng dụng đó?
- Nêu một số ứng dụng của
Clo?
- Tại sao Clo là khí độc như
vậy mà nguời ta sử dụng để
tẩy trùng nước sinh hoạt ?
Việc này, có để lại tác hại gì
không?, Nếu có thì chúng ta
nên làm gì để hạn chế những
tác hại đó ?
- Gv nhận xét và bổ sung :
+, Bên cạnh đó, nó còn có
tác hại như : tỉ lệ ung
thư, sảy thai , sinh non.
Trẻ em dễ mắc bệnh hen
suyễn gấp 6 lần
- Clo dùng tiệt trùng nước sinh hoạt
Mục đích : loại bỏ tạp chất hữu cơ, vô cơ , nhiều vi khuẩn , vi sinh vật gây bệnh
tả, lỵ , thương hàn, ngăn ngừa bệnh dịch
- Sản xuất các hóa chất hữu cơ.
- Sản xuất chất tẩy, điều chế dung môi trong công nghiệp.
Học sinh trả lời : Tuy Cl 2
là một khí độc, nhưng chúng ta sử dụng trong giới hạn cho phép
+, TÁC HẠI : khi xử lý nước bằng Clo thì sẽ có tác hại , ví dụ như tăng nguy
cơ tim mạch, thiếu máu huyết áp cao
+ BIỆN PHÁP :
- Sử dụng đúng hàm lượng cho phép
IV ỨNG DỤNG
- Dùng diệt trùng nước sinh hoạt, tẩy trắng sợi, vải, giấy.
- Sản xuất các hợp chất hữu cơ,
ví dụ như sản xuất nhiều laoji chất dẻo, nhựa, cao su tổng hợp, sợi tổng hợp
- Dùng sản xuất chất tẩy trắng, sát trùng như nước Javen, clorua vôi, HCl, KClO 3
Trang 5- Gv : ?Liên hệ bản thân
Em có đề xuất gì, nhằm cải
thiện và bảo vệ nguồn nước
sinh hoạt ở địa phương ?
- Không lập tức sử dụng khi nước vừa bơm lên.
-Trang bị thêm bình lọc nước cho gia đình.
- Lượng nước tích trữ không quá 24 h.
Học sinh trả lời : +,Chúng ta cân tự ý thức
và tuyên truyền mọi người
bỏ rác đúng nơi quy định +, Sử dụng nước sạch một cách tiết kiệm và hợp lí.
Hoạt động 5:Tìm hiểu về phương pháp điều chế khí Clo
- Nêu nguyên tắc điều chế
khí clo?
- GV: Giới thiệu cách điều
chế
- Viết phương trình phản
ứng xảy ra khi cho:
MnO2 + HCl (điều kiện t0)
KMnO4 + HCl
-Giáo viên cung cấp kiến thức :
Khi điều chế , khí Clo cùng Khí
HCl thoát ra, nên đi qua bình lọc
1: thì HCl bị giữ lại, hơi nước và
khí Clo qua bình 2 đựng H2SO4
-Khi kết thúc phản ứng, đưa
đầu ống dẫn khí vào bình đựng
bông tẩm NaOH
- Nêu phương pháp sản xuất
clo trong công nghiệp
- Tại sao lại cần có màng
ngăn ?
- Nguyên tắc: Oxi hóa ion
Cl- thành Cl2
- Phương trình phản ứng:
0
2
7 1 2 1 1 1 0
4 16 2 2 5 8 2
K MnO H Cl MnCl K Cl Cl H O
- Trong công nghiệp người
ta điện phân dung dịch NaCl bão hòa để sản xuất NaOH đồng thời thu được khí Cl2 và
H2
- Điện phân dung dịch có
màng ngăn thu được clo ở anot (cực +)
- Ngăn không cho khí Cl
sinh ra quay lại tác dụng với NaOH
V ĐIỀU CHẾ
1 Điều chế khí Cl 2 trong phòng thí nghiệm
- Khí clo được điều chế bằng
cách cho axit clohiđric đặc tác dụng với chất oxi hóa mạnh như MnO2
(rắn) hoặc KMnO4 (rắn)
0
2
MnO H Cl MnCl Cl H O
7 1 2 1 1 1 0
2 2
4 16 2 2 5 8 2
K MnO H Cl MnCl K Cl Cl H O
- Để giữ HCl và hơi nước cần dẫn khí clo qua lần lượt các bình rửa khí chứa dd NaCl và H2SO4 đặc
2 Sản xuất Cl 2 trong công nghiệp
- Trong công nghiệp người ta
điện phân dung dịch NaCl bão hòa
để sản xuất NaOH đồng thời thu được khí Cl2 và H2
- Phương trình phản ứng:
dpdd
2NaCl 2H O c m n 2NaOH H Cl
4 Cũng cố, dặn dò:
a Củng cố bài giảng:
- Gv : Qua bài học, hay cho cô biết:
Câu 1: Tại sao nước máy có mùi Clo ?
Câu 2: Tại sao không dùng nước máy để tưới cây cảnh?
Câu 3: Tại sao trong công nghiệp người ta dùng phương pháp điện phân dung dịch NaCl bão hòa chứ không dùng sự tương tác giữa các hóa chất trong phản ứng oxi hóa khử để sản xuất khí Clo?
Trả lời :
Câu 1 :
Trang 6Người ta cho một lượng nhỏ nước Clo vào nước sinh hoạt để có tác dụng diệt khuẩn Một phần khí Clo gây mùi và một phần tác dụng với nước
Cl2 + H2O HCl + HClO.
Axit HClO có tính oxi hóa mạnh nên có tác dụng khử trùng,sát khuẩn nước.Phản ứng thuận nghịch nên Clo rất dễ sinh ra nên khi sử dụng nước ta ngửi có mùi khí Clo.
Câu 2:
Khi dùng nước máy tưới cây cảnh thì trên lá cây sẽ xuất hiện những đốm trắng và làm rụng lá vì chất diệp lục trên lá bị oxi hóa bởi lượng HClO trong nước máy.
Câu 3:
Vì tạo nhiều hợp chất khác và có giá thành chất cần điều chế rất cao
- Tính chất hóa học cơ bản của Clo là: Tính oxi hóa mạnh.
- Khí Clo độc nên khi điều chế các em phải cẩn thận
b Dặn dò:
- Các em về nhà học bài và làm các bài tập 1,2,3,4,5,7 trong SGK
- Xem trước nội dung:
BÀI 23:HIĐRO CLORUA_ AXIT CLOHIĐRIC VÀ MUỐI CLORUA