《氯及其化合物》教学设计

  一、教材分析

  《氯及其化合物》是人教版化学必修1第二章《海水中的重要元素——钠和氯》第二节的内容。

  从课程模块层面看,该节内容位于必修课程,是全体学生必须修习的课程,是普通高中学生发展的共同基础。所以教学中,也应体现面向全体学生的要求,促进全体学生化学学科素养的发展。具体到本节内容中,应格外关注化学学科研究无机物性质的基本方法和氯及其重要化合物在生产生活中的实际应用。

  从教材章安排层面来看,本节内容位于必修第一册第二章。学生学习本章内容之前,刚刚完成了“第一章物质及其变化”的学习。在第一章中,学生通过三节内容的学习,分别建立了中学化学研究无机物性质的三个重要认识角度“类别通性”“离子反应”“氧化还原反应”。而本章内容之后的第三章,学生即将开始铁及其化合物的学习,需要学生综合利用已经学习的认识角度研究比较复杂的物质转化。在这样的章节安排中,本章内容的学习希望学生通过两个具体元素及其化合物性质的学习,巩固认识角度、明确认识思路,逐步提升利用“类别通性”“离子反应”“氧化还原反应”等认识角度研究物质性质的系统性。

  从教材节安排层面来看,学生学习本节内容之前,完成了“第一节钠及其化合物”的学习。相比钠及其化合物,氯及其化合物的性质和转化更为复杂,氯气的氧化性、氯气与水及碱的歧化反应,对氧化还原规律的呈现更为明显;同时次氯酸盐性质的学习和氯离子的检验,对于类别通性、离子反应规律的呈现也更为突出。所以本节教学应该在钠及其化合物学习的基础上,进一步突出利用认识角度指导物质性质的学习。

  二、学情分析

  学生在初中对于氯及其化合物的学习较少,基本只涉及氯离子能与银离子形成氯化银沉淀。

  通过“第一章 物质及其变化”的学习,学生熟悉了常见物质类别的通性,但对于含有不熟悉元素的物质,通过类别通性研究物质性质的能力还偏弱;初步掌握离子反应的发生规律,但对于离子反应中可能存在的干扰尚不够明确;初步掌握氧化还原反应的发生规律,但对于元素化合价变化的观察和分析不够敏锐,对常见氧化剂、还原剂的积累较少。除此之外,学生通过上述认识角度研究物质性质的主动意识不够,还很难系统地从多个角度综合研究物质性质。

  针对这样的学情,需要教师既给学生提供自发研究物质性质的学习空间,又要在适时针对学生的困难进行提示和指导;既要关注学生氯及其化合物具体物质性质的学习,也要注重学生研究物质性质思路方法的培养;既要培养学生利用各认识角度研究物质性质的主动性,也要强化学生氧化还原反应规律、离子反应规律具体思维路径的完善。

  三、教学目标

  1.通过对氯气的物理性质和化学性质的研究,认识到气是一种具有很强氧化性的非金属单质,能与金属单质、氢气、水、碱等物质发生氧化还原反应;通过对氯水性质的研究,熟悉基于微粒认识混合物性质的思路方法;通过对氯及其化合物的相互转化,认识到类别通性、离子反应、氧化还原反应等认识角度方法在研究物质性质过程中的作用。

  2.通过设计制备氯气的实验装置,掌握制备实验设计的思路方法。

  3.通过对氯及其化合物的性质、用途、转化的研究,建立化学知识与生产生活的联系,认识氯及其化合物的多样性,了解化学反应可以探究物质性质、实现物质转化。

  四、教学重点

  1.氯气的性质,氯水的组成及性质,氯及其化合物之间的相互转化。

  2.氯气的实验室制法及氯离子的检验方法。

  五、教学难点

  1.基于微粒及微粒转化认识氯水性质。

  2.主动基于物质分类、离子反应、氧化还原反应等认识角度研究物质性质。

  六、教学过程

  (一)引入 认识氯及其化合物

  教师引导:利用物质类别和价态,请列举你知道的的含氯元素的物质

  学生活动:利用二维图列举氯及其化合物

  (二)环节一:认识氯气的性质

  [任务1]教师引导:引导学生分别从价态、类别、结构的角度预测氯气的性质。

  学生活动:分别从价态、类别、结构的角度预测氯气的性质,并综合得出氯气应具有氧化性、还原性,以氧化性为主,能与金属单质等物质发生反应。

  观察氯气

  [任务2]教师引导:观察一瓶氯气,描述氯气的物理性质。

  学生活动:观察氯气,描述氯气的物理性质。

  1. 与金属、非金属单质的反应

  [任务3]教师引导:演示实验1:钠在氯气中燃烧。

  学生活动:

  (1)观察并描述实验现象;

  (2)讨论产生黄光的原因,以及白烟的成分;

  (3)书写反应方程式。

  [任务4]教师引导: 演示实验2:铁丝在氯气中燃烧。

  学生活动:

  (1)观察并描述实验现象;

  (2)讨论生成物中铁元素的化合价,并据此判断氯气的氧化性较强;

  (3)书写反应方程式。

  [任务5]教师引导: 演示实验3:铜在氯气中燃烧。

  学生活动:

  (1)观察并描述实验现象;

  (2)讨论生成物为氯化铜,根据铜单质金属活动性较弱(氢后),并据此判断氯气的氧化性较强;

  (3)书写反应方程式。

  [任务6]教师引导: 演示实验4:氢气在氯气中燃烧。

  学生活动:

  (1)观察并描述实验现象;

  (2)根据氢气为非金属单质,据此判断氯气的氧化性较强;

  (3)书写反应方程式。

  2.与水的反应

  [任务7] 教师引导:根据氯水能够杀菌消毒,讨论氯气溶于水会发生什么变化。

  学生活动:观察氯水,根据氯水为黄绿色,判断氯水中的主要溶质为氯气分子。

  [任务8] 教师引导:演示实验5:观察部分润湿的红布条在盛有氯气的集气瓶中现象。

  学生活动:

  (1)观察到润湿部分褪色,干燥部分没有褪色;

  (2)分析氯气不能使布条褪色,说明氯气与水反应生成了新物质,新物质可以使布条的红色褪去;

  (3)在教师的引导下,书写氯气与水反应的化学方程式。

  [任务9] 教师引导:氯水中存在哪些微粒?分别使氯水具有哪些性质?。

  学生活动:

  (1)氯水为黄绿色判断氯水中存在大量氯气分子(和水分子);

  (2)根据上衣活动所学知识,判断氯水中含有HClO分子,使氯水具有漂白性;

  (3)根据HCl是电解质,在溶液中会发生电离,判断溶液中含有氢离子和氯离子,不含HCl分子。进一步判断氯水具有酸性(即有酸的通性),可以和Ag+生成AgCl沉淀。

  [任务10] 教师引导:根据HCl和HClO和碱的反应规律,推测氯气和氢氧化钠、氢氧化钙的反应方程式。

  学生活动:

  (1)尝试书写HCl和HClO和碱反应的产物;

  (2)据此书写氯气和氢氧化钠、氢氧化钙的反应方程式。

  (三)环节二:氯气的实验室制法

  教师引导:回顾舍勒发现氯气的历史,讨论实验室制备氯气所需的装置。

  学生活动:

  (1)根据反应物状态和是否需要加热,选择适当的发生装置;

  (2)根据生成物密度、水溶性和化学性质,选择收集方式;

  (3)根据反应体系可能存在的物质(体系原有、副反应、挥发物质等),以及杂质物质和目标产物的性质差异,选择除杂和干燥装置。

  (4)根据目标产物的是否具有毒性、是否污染空气,判断是否需要尾气处理装置,以及用何种试剂处理尾气。

  教师引导:演示实验室制取氯气的完整实验操作,并制得一瓶氯气。

  学生活动:观察老师的实验操作,记录实验现象。

  (四)环节三:氯离子的检验

  教师引导:由氯气用于自来水消毒,引出溶液中氯离子的检验。取一瓶标签被遮挡的试剂瓶,滴加AgNO3溶液,观察到生成白色沉淀。

  学生活动:讨论是否能判断待测液中含有氯离子。

  教师引导:打开被遮挡的标签,发现待测液为Na2CO3溶液。

  学生活动:

  (1)书写相关反应方程式;

  (2)总结检验氯离子时可能的干扰离子及标准操作。

  (五)归纳氯及其化合物的性质和转化规律

  教师引导:归纳氯及其化合物的性质和转化规律。

  学生活动:在二维图中呈现氯及其化合物,通过箭头表示氯及其化合物的转化规律,书写先关的化学方程式。

  七、板书设计

   


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