人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物教案设计

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学科

化学

年级/册

高一年级

教材版本

课题名称

第四章  非金属及其化合物  第二节   富集在海水中的元素—氯  氯气的性质

难点名称

氯气的化学性质和实验分析

难点分析

从知识角度分析为什么难

探究氯气的性质，要从氯原子的结构出发，结合结构决定性质的思路，由于前期未接触过此类思想，知识点理解有一定难度。

从学生角度分析为什么难

学生缺乏对物质结构的认识，通过观察实验现象分析解决问题的能力较弱，使得本节课的实验探究氯气性质部分有一定难度。

难点教学方法

1.      采用HPS教学模式（科学史和科学哲学）—利用氯气的发现、氯水的漂白性的发展与漂白产品的工业化这一系列化学史为线索为情境，层层设疑，探索氯气的性质。
2.      实验探究法。用生活中的硅胶干燥剂干燥氯气进行对比实验研究氯气是否具有漂白性；同时通过改进的微型实验（点滴板）探究氯水的组成性质，可视性强且减少了氯气毒性对人体和环境的影响。

教学环节

教学过程

导入

1. 通过元素周期表引出氯元素，通过氯原子的结构示意图引出结构决定性质的思想。
2. 通过生活中常见的食盐，自来水消毒剂、漂白产品引出氯气。

知识讲解

（难点突破）

1.了解氯气的物理性质，利用科学史话设疑，通过微型实验探究氯气的化学性质，认识氯水的基本组成和性质。

 2. 初步形成基于原子结构、物质类别、元素价态角度对物质性质进行研究的模型

设问：氯气是怎样被发现的呢？

学生活动：学生自主阅读“科学史话”，并写出舍勒发现氯气的化学方程式。

过渡：氯气究竟是一种怎样的物质呢？下面我们就来研究这种气体物质。

展示：向学生展示一瓶刚制备好的氯气。

引导探究：教师引导学生观察、讨论氯气颜色、状态、气味

设问：闻氯气的正确方法是怎样的？

演示：闻氯气时应该用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。

1、氯气的物理性质

黄绿色有毒气体，有刺激性气味，可溶于水（1：2），密度比空气大。

过渡：初中我们学习过原子结构示意图的画法，下面请同学们画出氯原子的结构示意图，并借此推测氯原子的性质

学生活动：学生画出氯的原子结构示意图，通过氯的原子结构推测氯原子性质。

分析：氯原子最外层有7个电子，易得一个电子，使最外层达到8个电子的稳定结构，具有强氧化性。

讲述：结构决定性质，氯原子很活泼，易与另一个原子结合成双原子分子，其单质的性质非常活泼，具有极强的氧化性。下面我们来学习氯气的化学性质。

2、氯气的化学性质

讲述：氯气可以与活泼的金属钠反应，还可以与不太活泼的金属反应，如Fe、Cu等也能在氯气中燃烧生成FeCl3和CuCl2，生成物均为高价金属氯化物，表现出强氧化性。

（2）与非金属反应

H2 + Cl2 = 2 HCl

设问：氯气是一种有毒的气体，自来水厂为什么还用氯气来杀菌消毒？氯气溶于水为什么能杀菌消毒呢？

学生活动：学生讨论提出初步猜想。

实验探究：氯气是否与水发生反应？如果发生了反应一定有新物质生成。我们把氯气溶于水所得的水溶液称为氯水，新制氯水中的成分究竟是什么？

学生活动：教师提供仪器和药品（试管二支、胶头滴管二支、新制氯水、紫色石蕊试液、硝酸银溶液、稀硝酸等），学生进行分组实验，通过分组实验验证猜想。

预设方案：验证1：观察氯水论证Cl2分子

验证2：用紫色石蕊试液测氯水的酸碱性

验证3：用硝酸银溶液和稀硝酸来检验氯离子

延伸探究：在同学们进行的分组实验中，滴加氯水后石蕊试液为什么先变红后又褪色了呢？是否是Cl2具有漂白性呢？

补充实验：（1）取一张红纸，湿润一半投入干燥氯气中

实验现象：纸条干燥处没有褪色，纸条湿润处褪色了

师生互动：共同讨论，教师指导，得出结论。

总结：干燥的氯气并无漂白性，真正具有漂白性的物质（使石蕊褪色的物质）不是氯气而是一种新的物质，该物质就是氯气与水反应的产物——次氯酸（HClO）。发生的反应为H2O+Cl2=HCl+HClO故新制氯水的成分为Cl2、H2O、HCl、 HClO四种物质。

（3）氯气与水反应

H2O+Cl2=HCl+ HClO

讲述：次氯酸具有很强的氧化性，Cl2通入水中会生成次氯酸，能起到杀菌消毒的作用。但同时次氯酸又是很弱的酸，不稳定，只存在于水溶液中，在光照下容易分解。

讲述：由于Cl2的溶解度不大，而且生成的HClO不稳定，难以保存，使用起来很不方便，效果也不理想。在Cl2与水反应原理的基础上，经过多年的实验、改进，才有了今天常用的漂白粉和漂白液。那么，它们是怎样制得的呢？这个问题我们留到下节课再来进行讨论。

课堂练习

（难点巩固）

1.用方程式和简要的文字说明氯气可以用于自来水杀菌消毒的原因？

2.根据本节课的学习，书写将氯气通入石灰乳中的反应方程式。

3.查阅课本或者相关资料，思考漂白液和漂白粉的有效成分是什么？漂白原理如何解释？与使用氯水相比有何优点?

小结

 基于原子结构、物质类别、元素价态角度对氯气进行研究。课程开始引导学生基于原子结构对氯气的性质（氧化性）进行预测，并用科学事实加以验证，帮助学生形成科学推理和证据意识。课程结尾从物质类别，元素化合价二维图角度进行本节小结，突破氯气与水的反应这一难点，帮助学生建立研究物质性质的思维模型。