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绿色化学原理范文精选

绿色化学原理

绿色化学原理范文第1篇

[关键词]绿色化学;有机化学;教学改革;实验教学;安息香

近年来,“绿水青山就是金山银山”这一科学论断的提出,环境保护和可持续发展的理念越来越受到业界的重视。冠以绿色的概念不断产生和发展,如绿色化学,又称环境无害化学、环境友好化学、洁净化学等。绿色化学现已成为一门重要的化学学科分支,要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应,用化学的技术,原理和方法去消除对人体健康,安全和生态环境有毒有害的化学品[1]。有机化学实验是我校化学专业的必修课程,包括基础操作、验证性有机合成及天然产物提取和设计性综合实验。实验中用到的有机试剂品种繁多、有毒且挥发性强,这些物质容易经口或经皮吸收,影响人体健康,同时实验中的各种有毒有害物质的后处理也加重了环保压力,所以在有机化学实验教学中倡导绿色化学教育尤为重要。本文遵循绿色化学十二基本原则[2]和5R原则[3]在实验教学中做了一定的探索和实践,从经济、环保和安全的角度出发优化实验方案,精选教学内容,引入绿色化学理念,培养学生绿色化学的思想意识,使学生掌握绿色化学的原理和核心概念,将有助于他们在日后学习与工作中注重绿色化学。

1精选实验内容,加强试剂回收与循环重复利用

绿色化学5R原则,即减量、重复使用、回收、再生和拒用。按照5R原则,我们对实验内容、试剂回收及循环利用做了调整。牢固地掌握各种分离和提纯的操作技术对于化学专业的学生来说是十分重要的。在教学中,将基础操作实验独立开设,可以使学生反复多次的进行练习以达到极其熟练的程度,提升学生的基础实验技能,有利于学生在后期的合成实验中能够得心应手地操作。遵循绿色化学的指导,精选实验内容至关重要。在选择基础操作和合成实验内容时,注重试剂的回收与循环、重复利用,精选了基础操作“重结晶”、“熔点测定”和合成实验“乙酰苯胺的制备及其物理常数测定”系列实验内容。在教学中,回收上一轮学生合成的乙酰苯胺后,格外添加其它杂质,将其作为下一轮学生基本操作“重结晶”的实验样品,再将纯化后得到的样品收集、干燥并保存,作为“熔点测定”实验的样品加以利用。三个实验通过乙酰苯胺这个化学品形成循环:“重结晶→熔点测定→乙酰苯胺的合成→重结晶→熔点测定”,避免了做单一实验造成试剂的浪费。通过实验内容的精选,试剂得到充分的利用,合成的产物得到了无限循环的使用。在教学中讲述绿色化学知识,启迪学生绿色化学意识,通过学生的亲身实践去践行绿色化学教育理念。既保障了教学质量,又达到了教学目的。更重要的是通过试剂的回收、循环、重复使用有效实现了“省资源、少污染、减成本”的目标。

2引入仪器操作升级传统实验方式,降低实验风险

传统有机化学实验严重依赖试剂和溶液,随着实验教学仪器及设备不断更新和完善,引入当前开发的新型实验仪器操作对传统实验方式进行升级,可大幅降低对试剂的使用量[4]。比如:传统的熔点测定实验是采用提勒管法,要消耗大量的液体石蜡(45mL/人)及灯用酒精(140mL/人),并且液体石蜡粘滑,温度计容易在操作过程中滑落打碎导致水银洒落而造成污染,同时液体石蜡极容易被样品污染。按照5R原则,在“减少三废排放”及“尽量不用溶剂等辅助物质”的“减量”指导下,该实验现已采用显微熔点测定仪(仅消耗样品约1mg/人)和全自动熔点测定仪(仅消耗样品约2~3mg/人)与提勒管法同时使用进行熔点测定。仪器法测定操作快捷简便,清洁安全,既缩短学生实验操作时间,又大幅降低环境污染,同时,培养了学生掌握先进仪器操作技能,顺应了社会发展需求,为学生以后的发展储备了新的技能。

3优化反应条件,减少向环境排放废物

“原子经济性”是绿色化学的核心内容之一,即充分利用反应物中的各个原子,最大限度地将其转移到目标产物中,减少反应产生的废弃物,控制环境污染[2,5]。理想的反应要求高原子经济性,目前还不可能实现所有合成反应的原子利用率都达到100%,人们能够做的是基于“原子经济性”原则,优化合成路线,提高反应选择性,开发副产物利用途径[2]。对于大多数化学反应来说,可以充分利用催化剂来加快反应速率,提高反应选择性,减少副产物产生。几乎所有的有机反应都需要用到催化剂,为了适应现代工业的发展,催化剂不仅要有高的催化活性,高的选择性,而且还要求无污染[6]。基于以上原则,在指导“合成安息香缩合反应”的本科生设计实验中,提前通知学生其原料和目标产物:“苯甲醛→安息香”。要求学生查阅资料:以苯甲醛为原料生成安息香有哪些合成方法,并结合绿色化学理念总结每种方法的优缺点,制定科学的实验方案并说明理由。合成方法见图1。在教学中从以下三方面展开讨论:(1)精选反应装置与仪器:反应装置采用微波法[7]和超声波法[8]具有反应温和,操作简便,反应时间短,产率较高等优点,但设备较少,学生实验批量使用具有一定的局限性,但可以作为对比实验研究,在实验中多数同学选择常规的实验仪器法。启发学生从实验经济成本、效益和产率等多角度考虑,将绿色化学的知识内化于心,达到理想的教学效果。(2)优选催化剂:氰化钠或氰化钾作为催化剂是合成安息香最经典的方法[9],虽然产率很高,但氰化物有剧毒。按照绿色化学5R原则需要寻找更加合理的催化剂。维生素B1(VB1)是一种生物辅酶,无毒,在碱的作用下,形成碳负离子作为反应中心,但对pH值要求很高,此法为教材法[10]。相转移催化剂(PTC)是一类有助于反应物从一相转移到另一相当中,从而加快异相反应速率的催化剂,将VB1与PTC结合,能使VB1与苯甲醛更好的混合,提高催化活性,缩短反应时间,提高安息香的产率[11-12]。常见的PTC有聚乙二醇-6000(PEG-6000)、聚乙二醇-4000(PEG-4000)、溴化十二烷基二甲基卞基铵、四丁基溴化铵(TBAB)、乙基三苯基溴化膦(ETPB)等。从试剂的安全、价格及是否易得等方面加以考虑,优选高效、绿色、有活性的VB1与PEG-6000组合,将绿色化学的核心理念反复渗透,深入人心。(3)控制反应条件(温度、pH值):控制该反应的温度和pH值至关重要,VB1在水溶液中易被氧化失效,在氢氧化钠溶液中噻唑环易开环失效,因此,在反应前VB1和氢氧化钠溶液都必须用冰水冷透[10]。反应温度对反应产率影响很大,温度低,反应慢,产率低,温度过高VB1易分解且苯甲醛副反应多,产率低[10]。VB1在酸性条件下稳定,在碱的作用下,利于产生碳负离子(亲核试剂),若碱性太强,苯甲醛会发生歧化反应,导致副产物多,安息香产率低[10]。引导学生从“原子经济性”出发,提高原子利用率,减少副产物的生成,将绿色化学的核心理念根植于学生的整个设计思想中。经讨论分析,确定最佳反应条件:以VB1为催化剂,PEG-6000为相转移催化剂,反应温度65~70℃,反应时间60min(教材法90min),用10%的氢氧化钠溶液调pH值9~10。实验结果:产率在74%以上(教材法约38%),重现性100%。用有生物活性的VB1代替剧毒、存在巨大不安全因素的氰化物作为缩合反应的催化剂,反应更巧妙更温和更安全[10],同时加入一定量的相转移催化剂PEG-6000,能使反应速度加快(比教材法少1/3的时间),产率明显提高(约为教材法的2倍),大大提高了学生的获得感和成就感。学生在相对安全的环境中,顺利完成多步合成的第一步,为后面的安息香转化打下良好的基础,增添了合成实验的活力。与学生共同探讨,设计优化实验方案,培养了学生系统思维能力,增强了学生的绿色思想意识,更强化了学生专业知识。

4结语

绿色化学原理范文第2篇

一、渗透绿色化学理念的意义

随着我国新课改的不断推进,化学与生活、化学与环保等联系极为紧密。学生通过对化学知识的学习了解绿色化学这一理念,并根据绿色化学理念进行实验操作,以此降低学生在化学实验过程中产生的污染物,树立学生环境保护意识,提高学生对绿色化学的认知,从而增强学生的社会责任感与参与意识。教学中,分析传统工业的发展,虽给人们带来了经济财富,但也造成了严重的环境污染问题。在新时代背景下,我国经济与科学虽取得了很大的成就,可资源枯竭、气候变暖等诸多问题迫在眉睫。而青少年作为国家未来建设的栋梁,其环保意识关系着未来世界环保行为,所以,对青少年普及绿色环保意识,建立绿色化学理念是促进可持续发展的重要战略支撑点。

二、渗透绿色化学理念的措施

1.结合教学内容,渗透绿色化学理念。

化学教师应当充分抓住学生心理特征,用化学实验与知识相结合的方法激发学生的好奇心,提高学生的学习兴趣和积极性。教师在做教案工作的过程中,可以将课本知识与环保知识、绿色环保理念进行有机结合,让学生根据日常生活经验及理论知识对化学这门学科知识进行思考。教师在为学生讲解空气的组成成份的时候,可以通过引导学生关注空气质量。例如,生活中的汽车由于排放二氧化碳导致大气中的臭氧层破坏,产生温室效应,致使全球气候变暖,以及化石的燃烧、废弃物的燃烧过程中产生的二氧化硫导致酸雨的形成,不仅污染水资源,土壤酸化,还给人体造成很大的影响等,这些化学课能够让学生对保护环境的重要性有更深的认识。又如,实验室制取氧气,为何要让氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,而不是高锰酸钾和二氧化锰相混合制取氧气,教师将这两种制取氧气的方法向学生进行产物分析,让学生通过学习得知原来前一个反应物分解的产物只有氧气和水,不会出现副产物,不会对环境造成污染,而后一个反应就会产生副产物高锰酸钾,如果不对副产物进行相关处理或处理不当,就很有可能污染环境。化学教师以教学知识作为讲解,对学生环保意识引导,让学生充分认识到绿色化学理念环境保护的重要性。

2.重视化学实验,渗透绿色化学理念。

化学生活息息相关,也是一门实验性较强的学科,而化学实验教学与绿色化学联系又是最为紧密的,所以通过化学实验来培养学生对绿色化学的意识是最好不过的。在化学实验过程中,由于使用的化学物品多数都会带来一定的污染,因而,教师在实验时要引导学生遵循化学实验与绿色化学原则,对化学实验中使用的药品或有毒物质在使用后进行有效的处理。实验的过程中难免会出现“实验三废”,所以教师在引导学生实验时要注意对学生进行化学实验原理的讲解,让学生对这些实验中产生的废气、废液、废渣的注意事项有所了解,并按照化学实验原理规定进行适当地处理,重视学生实验操作的规范性,严格指导学生按照实验进行操作,尽量减少化学实验材料的浪费及不必要的副产物生成。化学这门学科是很多初中生新接触的一门学科,因而一些学生对实验操作的规范性及“实验三废”以及浪费化学实验材料、随意丢弃等现象不怎么重视,因此,教师要注意在试验教学时利用绿色化学理念来对学生进行相关教育,引导学生对环保意识和绿色化学的认识。

3.增加课外活动与实践教学,渗透绿色化学理念。

绿色化学原理范文第3篇

关键词:绿色化学理念;高校;化学教育;应用

在社会经济快速发展的背景下,我国人民群众的经济收入水平处于日益提升的状态,但是自然环境因受人类生产生活的影响而逐渐恶化,这并不利于社会可持续发展。所以,当前我国倡导绿色发展理念,实施可持续发展战略,以改善环境,保护人类赖以生存的家园。在此背景下,高校有必要应用绿色理念化学理念,优化化学教育活动,帮助学生树立环保意识,调动学生参与环保工作的积极性。

1绿色化学理念的含义

绿色化学理念指的是通过应用先进的化学技术,降低化学品在生产过程中产生的有害物质,进而达到绿色生产,保护环境,提升人类身体健康水平等目的[1]。为践行绿色化学理念,要做好化学生产条件的控制工作,使得整个化学反应在无毒无害的反应条件下进行。绿色化学理念可满足社会发展需求,即对降低环境污染,减少能源消耗等的需求。为此,更加需要重视绿色化学理念,应用绿色化学理念指导工作。

2在高校展开绿色化学教育的意义

2.1有助于树立学生正确的发展观

随着社会发展,我国在取得经济建设成就的同时遇到了环境污染问题。为提高社会绿色发展水平,我国出台了一系列环保政策、文件,采取了诸多环保措施[2]。绿色化学理念对指导环境保护工作具有积极的意义,所以,我国积极地推广绿色化学理念。当今,一些高校将绿色化学理念融入到了化学教学中。通过长期开展此项化学教育工作,可以让学生认识到传统工业生产模式弊端,了解绿色化学理念在保护环境,节约社会资源等方面发挥的价值,进而增强学生环保意识,使得学生形成绿色环保的价值观。在这种情况之后,学生将会主动地投入到环境保护事业之中,为建设绿色文明的社会贡献一份力量[3]。

2.2有助于推动教育改革工作

在新形势下,绿色发展理念俨然成为指导社会发展的重要理念。其中,高校就需要以绿色发展理念指导教育工作,深化教育改革,打开教育发展新局面。而化学教育就是高校教育改革的重要组成部分,如果高校将绿色化学理念引入到化学教育中,将会大幅度地提升化学教育改革水平。因此,高校以绿色化学理念构建化学教学方案,进而高效地推进教学活动,深化学生对绿色化学理念、国家环境保护工作的认识。

2.3有助于高校培养新型人才

通过在高校化学教育中使用无毒无害的化学制剂和催化剂等,可以有效地践行绿色化学理念,提高化学教育水平。在化学教育中,教师应该激发学生探索践行绿色化学理念的方法,增强学生生产、开发绿色产品的能力。另外,教师需要增强自身教学能力,以便更好地培养高端绿色化学人才,进而推动社会发展。

3高校化学教育中的绿色化学理念的应用思路

3.1追求高效的目标

当前,我国提倡以无害、无毒的原材料替代有毒、有害的原材料,进而降低能源消耗,更好地保护环境,优化升级产业[4]。在化学教育中,教师需要让学生认识到无害、无毒的原材料对推动社会高效发展的价值。作为一名学生,不仅需要在学习期间认真地学习化学知识,清楚无害、无毒的原材料对社会发展的价值,而且需要将所学的知识内容,应用在生产实践之中,以便更好地提高社会发展水平。

3.2开放“原子经济性”

“原子经济性”是将原料分子中的原子经济性反应转化为产物的形式,来实现废物的零排放目标[5]。“原子经济性”是绿色化学理念的重要构成要素。高校教师需要以“原子经济性”绿色化学理念指导化学实验、化学教育工作,深化学生对“原子经济性”绿色化学理念的认识。

3.3推行无毒无害的溶剂

虽然有害的溶剂也可以帮助教师、学生完成化学实验操作,但是其容易污染环境。尤其是在化工生产实践中应用有害的溶剂更容易污染环境。为在化学教育中贯彻绿色化学理念,教师就需要积极地推行无毒无害的溶剂,鼓励学生用无毒无害的溶剂进行实验操作[6]。比如,二氧化碳就属于无毒无害的溶剂,所以教师就需要鼓励学生根据化学实验操作要求、操作流程需求等,尽可能地选择二氧化碳这种无毒无害的溶剂作为催化剂。

4高校化学教育中的绿色化学理念的实践应用

4.1培养学生辩证统一的思想理念

为提升经济收入水平,多以“先污染后治理”的发展原则指导生产、制造、加工等工作。虽然短期内可以从中获得可观的收益,但是这种以污染环境为代价发展经济的方式并不利于社会长远发展。为促进社会健康发展,我国倡导绿色化学理念,确保人们认识到化学污染对周围环境造成的伤害,进而以绿色化学理念指导化学生产实践工作。不过,绿色化学理念并不是对传统化学方式的全盘否定,而是鼓励人们从生产的源头出发进行的无害化化学实践,以便提升绿色生产水平。在化学教育中,教师应指导学生辩证地看待绿色化学理念,鼓励学生吸收传统化学的精华之处,并充分地发挥绿色化学的优势,确保传统化学以及绿色化学均能够更好地促进社会发展。

4.2培养学生对生命的尊重和爱护

不合理使用农药治理农作物病虫害,就容易加大农作物农药残留。在农作物所加工食品、蔬菜、水果等流入市场后,就很有可能因其残留大量的农药,而发生食物中毒事件,这显然严重危害人类身体健康。农药知识是高校化学教育的重要组成部分。在化学教育中,教师应当以绿色教学理念指导农药知识教学工作,比如为学生介绍DDT、六六六及有机磷农药等的治理病虫害的原理以及大量使用这些农药对农作物的伤害,同时教师需要为学生介绍农药使用的方法、要点以及注意事项等[7]。此外,教师需要为学生介绍植物生长调节剂与内源性的昆虫激素等试剂在治理农作物病虫害方面发挥的价值,鼓励学生在未来生产实践中应用以及推广新型农药,进而更好地保护生命、尊重生命。

4.3培养学生对正确发展观的认知

在高校化学教育中,教师应该帮助学生树立正确的绿色发展观,避免学生偏离正确的发展方向。而通过将绿色化学理念融入到化学教育中,教师就可以更好地帮助学生形成科学的价值观。其中,教师就需要在教学中为学生介绍传统化学发展模式对社会环境发展的消极影响,让学生认识到绿色化学理念、新型化学技术等对促进社会可持续发展积极意义。同时教师鼓励学生学习新型化学技术,开发新型化学技术。此外,教师需要让学生认识到过去发展模式对资源的破坏,倡导学生合理利用资源,减少资源浪费。为提高学生对绿色化学理念的认识,教师可以应用教学案例,直观地展现教学知识。比如,在烯烃与溴的亲电加成教学中,教师需要应用视频向学生介绍该反应,让学生了解该化学反应的原理。同时教师就可以讲解该化学反应对保护环境以及提高能源利用率的价值,即烯烃可作为麦克尔受体,在阳光条件下和溴发生自由基的加成反应,这样可以更好地利用太阳辐射能,保护周围环境。通过推进这些教育工作,教师就容易培养学生对正确发展观的认知,提高学生自我发展水平,确保学生更好地承担自己的责任、完成自己的使命。

4.4培养学生绿色化学的创新意识

在教育深化改革的背景下,高校以绿色化学理念指导教育工作,以便提高化学教育水平。教师除了需要将绿色化学理念与化学教育工作进行有机结合,而且需要在教学中注重培养学生绿色化学的创新意识,增强学生对绿色化学理念的应用能力,帮助学生掌握绿色化学技术使用要点。为实现这些教育目标,促进学生发展,教师需要设计科学的教学方案,把握教学环节,合理、有效地推进化学教育工作。比如,在介绍浓硫酸作为催化剂时,首先,教师需要搜集教学资料,制作教学课件,同时精心设计教学环节,以便高效地开展教学工作[8]。其次,教师需要在教学时应用课件为学生展示与浓硫酸作为催化剂时的化学反应,确保学生清楚化学反应原理。再次,教师需要通过提问的方式引发学生对这些化学反应的思考,即可提问“在浓硫酸作为催化剂时会对设备、环境等产生什么危害?你们知道能够代替浓硫酸的环保性强的催化剂吗?你们谁还知道其他保护环境的绿色实验方法吗?在提出问题后,教师需要给予学生一定的时间讨论问题,以便学生回答出正确的答案。最后,教师需要选择几名学生回答问题,并带领学生应用环保性强的催化剂进行绿色化学操作实验,深化学生对环保性强的催化剂以及绿色化学实验操作的认识。在课程结束后,教师需要布置关于寻找“如何提高化学实验绿色操作水平方法”的作业,以便开阔学生视野,深化学生对绿色化学的认识。

4.5培养与社会发展相适应的人才

在新的发展阶段,高校需要积极地培养与社会发展相适应的人才,进而推动社会发展。而高校通过以绿色化学理念指导化学教育工作,就可以增强学生对绿色化学理念以及化学技术的认识,进而培养新型人才。在教学中,教师需要介绍应用工业生产中应用催化氧化H2O2或者O3对降低环境污染的意义,鼓励学生未来将绿色化学理念、绿色化学技术应用到工作中[9]。同时教师需要让学生认识当前污染问题的严重性,提倡学生研究新的化学生产技术,以便更好地保护环境。另外,教师可以将学生带入到化工厂,让学生进行化学生产操作实践,提高学生对化学生产工作的认识,启发学生优化化学生产技术。在这种情况之下,高校不仅可以培养高素养化工人才,而且可以提高学生就业水平。为此,高校以及教师更加需要用绿色化学理念指导化学教育工作,进而提高人才培养水平。

5结束语

绿色化学原理范文第4篇

1.使学生了解氯气的物理性质和用途。

2.使学生掌握氯气的化学性质及在实验中制取氯气的原理和方法。

3.使学生掌握氯离子的检验方法。

4.通过引导学生观察、分析实验现象,培养学生的观察和分析问题的能力。

教学重点

氯气的化学性质

实验准备

烧瓶、分液漏斗、导管、橡皮塞、铁架台、烧杯、集气瓶、水槽、试管、试管架、坩埚钳、红色布条、砂布、塑料片、培养皿。

教学方法

实验探索——研讨总结——练习提高

教学过程

第一课时

[引言]

前面我们学习了碱金属元素,知道碱金属元素是几种在原子结构和性质上都具有一定相似性的金属元素。这一章我们将要学习几种在原子结构和性质上都具有一定相似性的非金属元素——卤素,它包括F、Cl、Br、I、At等五种元素。卤素及其化合物的用途非常广泛。

[投影](第四章章图)

卤素中最主要的单质是氯气。这一节我们学习氯气,让我们先来学习氯气的性质和用途。

[板书]第一节氯气

一、氯气的性质和用途

(一)物理性质

[引导学生观察]集气瓶中氯气的颜色、状态、嗅气味。

[板书]黄绿色气体、有刺激性气味、有毒、易液化

(二)化学性质

[讲解]氯气的化学性质是否活泼呢?物质的宏观性质是由物质的微观结构决定的,大家回忆一下氯的原子结构示意图。

[提问]1.根据氯的原子结构,推断氯气的化学性质是否活泼?它具有强还原性还是强氧化性?为什么?

2.写出金属钠和氯气反应的化学方程式,并指出哪个是氧化剂?哪个是还原剂?

[板书]1.与金属反应

2Na+Cl22NaCl

[讲解]氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有强氧化性,能与活泼金属反应,氯气能否跟不活泼金属反应呢?让我们通过实验来回答这个问题。

[学生实验]铜在氯气里燃烧(让学生动手实验、观察,自己分析得出结论,并写出反应的化学方程式)。

[板书]Cu+Cl2CuCl2

[讲解]CuCl2溶于水,同学们可观察到不同的颜色,这与溶液中溶质的浓度有关。当CuCl2溶液中溶质的浓度较大时,溶液呈绿色,当CuCl2溶液中溶质的浓度较小时,溶液呈蓝色。

[练习]

实验事实证明,在一定条件下,氯气可跟多种金属直接化合。写出氯气跟下列金属反应的化学方程式:(板书化学方程式)

1.跟铝反应:___________________

2.跟镁反应:___________________

氯气能跟多种金属直接化合,那么氯气能否跟非金属反应呢?下面让我们来做H2在Cl2中燃烧的实验。

[板书]2.与某些非金属反应

[学生实验]H2在Cl2中燃烧(讲解操作要求和注意事项后,由学生动手实验,观察、描述现象,并写出反应的化学方程式)

[板书]H2+Cl22HCl

H2+Cl22HCl

[讲解]纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰,生成HCl气体,HCl具有刺激性气味,极易溶于水。HCl的水溶液叫做氢氯酸,亦称盐酸。同学们观察到的白雾就是HCl气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴(酸雾)。盐酸是重要的化工原料。

[讨论]

1.比较Cu在Cl2中燃烧与H2在Cl2中燃烧现象的共同点。

2.燃烧是否一定要有O2参加?比较铁、硫、碳在O2中燃烧与Cu、H2等在Cl2中燃烧的现象,找出共同特点,并由此推论什么叫燃烧?

3.工业上用H2、Cl2合成HCl时,应选择什么条件?理由是什么?(选择安全的点燃条件和连续地合成HCl)

[练习]

实验证明,在一定条件下,Cl2还可跟P、S、C等非金属直接化合。试写出下列反应的化学方程式:

1.P在Cl2(不足量)里燃烧生成PCl3

2.P在Cl2(过量)里燃烧生成PCl5

3.C跟Cl2在一定条件下化合生成四氯化碳

[讨论]

金属、非金属跟Cl2化合时,氯元素的化合价如何变化?表现了氯气的什么性质?

[小结]

Cl2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,有毒。Cl2是一种化学性质很活泼的非金属单质,具有强氧化性,能跟多种金属、非金属直接化合。Cl2可用于合成盐酸,自来水常用它来消毒、杀菌。

Cl2还有哪些重要化学性质和用途?在实验室又如何制取?Cl-如何检验?将在下一节课中学习。

[课外活动]

通过查阅资料,列出Fe、Na、Cu、C、S、H2、CO、C2H5OH的颜色、状态、密度、沸点等物理性质,并通过实验,记录它们燃烧是否有火焰。想一想,火焰的产生跟上述哪种物质性质有关?

已知物质燃烧时,中心温度一般在1000℃左右,燃烧时产生火焰的物质在此温度下是什么状态?由此推论,物质燃烧呈什么状态时便可产生火焰。

第二课时

[复习提问]

1.灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶里,有何现象?写出反应的化学方程式。

2.在空气中点燃氢气,然后伸入盛有氯气的集气瓶里,有何现象?写出反应的化学方程式。

3.Fe、S、C在O2中燃烧,以及H2、Cu在Cl2中燃烧,有何共同特点?

[引导学生阅读]氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它能跟多种金属单质、金属单质化合,它能否跟某些化合物反应呢?请同学们阅读课本中氯气与水反应的有关内容,并回答下列问题:

1.写出Cl2与H2O反应的化学方程式。

2.次氯酸有何重要化学性质和用途?

[板书]3.氯气与某些化合物反应

Cl2+H2O==HCl+HClO

[演示]次氯酸的漂白作用([实验4-4])。

[讨论]Cl2可以使湿润的有色布条褪色,不能使干燥的有色布条褪色,这个事实说明什么?

[引导学生阅读]

在演示实验4-4时,多余的Cl2用氢氧化钠溶液吸收,那么Cl2跟NaOH溶液反应时生成了什么物质?市售的漂白粉和漂粉精的有效成分是什么?漂粉精的生产原理、漂白原理又是什么?请同学们阅读课本中氯气与碱反应的有关内容。阅读后用化学方程式回答下列问题:

1.Cl2跟NaOH溶液反应。

2.工业上用Cl2与石灰乳作用制取漂粉精。

3.漂粉精为什么具有漂白、消毒作用?

[板书]Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O

2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO

[讨论]存放漂粉精时应注意哪些问题?

[讲解]Cl2的性质如此重要,用途又这么广泛,那么在实验室怎样制取Cl2呢?

[板书]二、氯气的实验室制法

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑

[演示][实验4-5](边演示、边讲解制取Cl2的反应原理,装置原理,操作程序,收集方法和尾气吸收)。

[提问]Cl2在跟金属、非金属单质以及某些化合物反应时,往往有氯化物生成,其中可溶性氯化物溶于水时,一般能电离出Cl-。那么,怎样检验这些可溶性的氯化物呢?它跟我们在初中化学里所学的检验盐酸中Cl-的方法类似,请同学们回忆一下盐酸中Cl-的检验方法。

[板书]三、Cl-的检验

[实验]检验盐酸、NaCl溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液中的Cl-,并用Na2CO3溶液做对比实验。

[练习]写出上述反应的离子方程式

[板书]Ag++Cl-==AgCl↓

2Ag++CO32-==Ag2CO3↓

Ag2CO3+2H+==2Ag++CO2↑+H2O

[小结]氯气的化学性质和用途

绿色化学原理范文第5篇

氯气的化学活性.

2.了解氯气的用途.

3.掌握实验室制取氯气的原理和方法.

【重、难点】:氯气的化学性质

【教学方法】:观察实验---理解原理---比较归类---串成知识线条

【课时安排】:第一课时做完所有实验,讲完氯气与水的反应,余下为第二节时。

【教学过程】:

l引入:由氯原子的电子层结构引出氟、溴、碘、砹具有相似的电子层结构

和化学性质,成为一个自然族,称为卤族.

l演示实验:观察一瓶氯气,闻味(注意方法”扇”和”飘”),再到入水振荡.

l学生回答:氯气的物理性质(1)色、味、态(介绍毒性)

(2)密度:比空气大

(3)水溶性:可溶(体积比1:2)

(4)熔、沸点:-101C;-34.6C

(与氧气-218C;-183C和氢气-259C;-252C比较)

l演示实验:钠和铜分别在氯气中燃烧

l学生回答:实验现象

l教师讲解:反应原理(注意氯元素的化合价变化)、装置、操作

及有关拓展内容

l演示实验:1.氢气在氯气中安静燃烧和混合光照爆炸.

2.红磷在氯气中燃烧.

l学生回答:实验现象(回忆对比氢气和氧气的反应)

l教师讲解:反应原理及有关拓展内容

l教师讲解:1.氯气与水反应的原理,分析氯元素化合价的变化;

2.次氯酸的强氧化性和用途.

l演示实验:次氯酸使色布褪色

l思考讨论:1.氯水与液氯是否为同一物质?有何区别?

2.新制氯水与久置氯水在成分上有何区别?

3.实验中起漂白作用的是氯气还是次氯酸?

(第二节时)

l复习引入:复习氯气与水反应的化学方程式,引入与碱的反应.

l教师讲解:1.氯气与碱反应的原理及拓展;

2.漂白粉的制取与应用等.

l小结:氯气的化学性质及性质活泼的原因.

l学生自学:氯气的用途

l教师讲解:实验室制取氯气的药品,结合药品状态及反应条件,回忆实验室

制取氧气和氢气的装置,启发思考选择装置,根据性质选择集气

和尾气处理装置.

l思考讨论:1.反应物用稀盐酸代替浓盐酸行吗?

2.为何用分液漏斗而不用长颈漏斗?

3.一套完整的制取气体的装置应包括哪四大部分?

4.实验室制取的氯气中会含有少量HCl气体和H2O,为什么?

如何除去?应先除什么后除什么?为什么?

l教师讲解:氯气的工业制法(氯碱工业)

【板书设计】:

一.一.氯气的性质

1.1.物理性质

(1)色、味、态:黄绿色有刺激性气味的气体

(2)密度:比空气大

(3)水溶性:能溶于水(常温下,1体积水约能溶解2体积氯气)

常压,-34.6C

(4)易液化:氯气液氯

2.2.化学性质

(1)(1)与金属的反应

点燃点燃

2Na+Cl2===2NaCl(白烟)Cu+Cl2===CuCl2(棕黄色烟)

点燃

推广:2Al+3Cl2===2AlCl3(白烟)

点燃

2Fe+3Cl2===2FeCl3(棕褐色烟,注意:不生成FeCl2)

lCuCl2溶液的颜色随溶液浓度的不同而略有不同。

CuCl2溶液

浓溶液稀溶液

黄色黄绿色绿色蓝色

(2)(2)与非金属的反应

点燃

H2+Cl2===2HCl(苍白色火焰,工业制HCl原理)

光照

H2+Cl2===2HCl(爆炸)

点燃

2P+3Cl2===2PCl3(液体)

三氯化磷(白色烟雾)

PCl3+Cl2===PCl5(固体)

五氯化磷

l燃烧(广义定义):指任何发热发光的剧烈的化学反应。

(3)与水的反应

氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应,

大部分是以Cl2分子状态存在于水中。

Cl2+H2O===HCl+HClO(次氯酸)

注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、H、Cl、HClO、ClO、OH;

久置氯水则几乎是盐酸溶液

①一元弱酸,比H2CO3弱

(2)HClO的基本性质②不稳定,2HClO===2HCl+O2↑

③强氧化性;

④漂白、杀菌能力,使色布、品红溶液等褪色,

故氯水可用作自来水消毒。

(4)(4)与碱的反应

2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉)

Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(吸收氯气)

注意:

(1)(1)Cl2与H2O和Cl2­­与碱的反应是有密切联系的:

Cl2+H2O===HCl+HClO

NaOHNaOH

NaCl+H2ONaClO+H2O

结果:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O

但两者又有很大区别:

Cl2+H2O的反应很不完全,Cl2与H2O可大量共存,

而Cl2+2NaOH的反应则快而完全,Cl2与碱不能大量共存。

(2)(2)漂白粉

①制取反应:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

②主要成分:CaCl2、Ca(ClO)2

③有效成分:Ca(ClO)2

④用途:杀菌消毒,漂白

⑤使用方法:与稀酸混合。只有将Ca(ClO)2转化成HClO才能

表现其漂白杀菌作用。

比HClO强的酸(H)

Ca(ClO)2HClO

Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO

Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO

⑥失效原因及保存方法:

在潮湿的空气中会慢慢变质失效,原因是:

Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO

2HClO===2HCl+O2↑

所以应置于避光干燥处保存。

小结:

1.1.是一种很活泼的非金属单质,具有助燃的性质。

2.2.氯气所发生的化学反应的基本规律是:

得2个电子

Cl2Cl

它的化学活性是由其原子最外层7个电子(易得电子)的结构决定的。

二.二.氯气的用途:重要的化工原料

三.三.氯气的实验室制法

1.药品及原理:MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+2H2O+Cl2↑

2.2.仪器装置:发生装置---收集装置---吸收装置

3.实验步骤:检密—装药—固定—加热—收集

4.收集方法:向上排空气法(或排饱和食盐水法)

5.尾气处理:用碱液吸收

四.氯气的工业制法:(氯碱工业)