《活潑的黃綠色氣體-氯氣》名師教案

PAGE12《富集在海水中的元素——氯》教學(xué)設(shè)計(jì)武漢市第十二中學(xué)徐東方核心素養(yǎng)以氯氣的發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用為主線，學(xué)習(xí)氯氣的制備、性質(zhì)和應(yīng)用的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)人類文明的偉大貢獻(xiàn)。教材分析“富集在海水中的元素——氯”位于人教版必修Ⅰ第四章第二節(jié)，這一節(jié)一般分為2個(gè)課時(shí)，內(nèi)容包含氯元素的存在、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法、氯氣的物理化學(xué)性質(zhì)、用途。教材編制中已滲透“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的化學(xué)學(xué)科思想。本節(jié)是在“無機(jī)非金屬材料的主角—硅”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介紹非金屬元素及其化合物知識(shí)和研究方法，為元素族概念的形成、元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、元素周期表的形成積累感性材料。所學(xué)的離子反應(yīng)、分類思想、原子結(jié)構(gòu)及氧化還原理論對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)起著指導(dǎo)作用。而此節(jié)學(xué)習(xí)之后，可以對(duì)學(xué)習(xí)其他非金屬元素及其化合物的性質(zhì)，形成正確的觀點(diǎn)、掌握學(xué)習(xí)的思路和方法起到引導(dǎo)作用。同時(shí)通過學(xué)與問、思考與交流、科學(xué)史話、實(shí)驗(yàn)等可以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科能力，包括理解能力、推理論證能力、實(shí)驗(yàn)探究能力和綜合分析能力。學(xué)情分析從學(xué)生知識(shí)層面，學(xué)生在初中已學(xué)氯離子的檢驗(yàn)，在上一章學(xué)習(xí)“鐵的重要化合物”時(shí)已經(jīng)知道了鐵和氯氣的反應(yīng)；從學(xué)生能力層面，學(xué)生具備一定的操作能力、觀察分析問題的能力，有較好的思考與質(zhì)疑、交流與合作的能力；從學(xué)生心理層面，處于高中的學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣濃厚，有較強(qiáng)的探索，崇尚真理的意識(shí)。教學(xué)目標(biāo)1前置教學(xué)目標(biāo)（1）認(rèn)識(shí)元素周期表中氯元素的位置，用符合表征氯原子的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步確立內(nèi)因是決定物質(zhì)性質(zhì)的根本原因的辯證唯物主義思想。（2）認(rèn)識(shí)氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)非?；顫姷姆墙饘賳钨|(zhì)，知道氯離子檢驗(yàn)方法。（3）知道氯氣的用途，形成綠色應(yīng)用的意識(shí)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。2課堂教學(xué)目標(biāo)（1）通過仿真實(shí)驗(yàn)探究，掌握氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備方法。（2）掌握氯氣能與水、堿、金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。（3）通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，探究氯水成分及次氯酸見光分解產(chǎn)物，認(rèn)知到實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。（4）重溫科學(xué)家的氯氣發(fā)現(xiàn)之旅，認(rèn)識(shí)科學(xué)發(fā)展的過程是一個(gè)不斷完善的過程。教學(xué)重難點(diǎn)1教學(xué)重點(diǎn)：氯氣的化學(xué)性質(zhì)、氯離子的檢驗(yàn)2教學(xué)難點(diǎn)：氯氣與水反應(yīng)、氯氣與NaOH、CaOH2溶液反應(yīng)教學(xué)思路基于以上分析，本節(jié)課將2個(gè)課時(shí)的內(nèi)容合并為1個(gè)課時(shí)，利用微課將簡(jiǎn)單問題前置，課堂中學(xué)習(xí)教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容。采用“問題—研究”模式、“誘思探究”模式與創(chuàng)造性思維學(xué)習(xí)策略（集體激勵(lì)、類比、對(duì)立思考、轉(zhuǎn)換思考等）。微課前置的內(nèi)容主要從氯所處的元素周期表位置、結(jié)構(gòu)講起，延伸至氯氣的應(yīng)用。試圖讓學(xué)生能從宏觀和微觀視角分析、解決問題。表1前置性微課思路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)一元素周期表中氯元素的位置[學(xué)案問題]氯元素的位置：氯原子最外電子層上有7個(gè)電子，很容易得到個(gè)電子，表現(xiàn)出性氯在自然界以形式存在。環(huán)節(jié)二氯氣是很活潑的非金屬單質(zhì)，具有很強(qiáng)的氧化性。[學(xué)案問題]氯氣能與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)，把變價(jià)金屬（如Fe、Cu）一般氧化到價(jià)。氯氣與鈉反應(yīng)：現(xiàn)象反應(yīng)方程式氯氣與鐵反應(yīng)：現(xiàn)象反應(yīng)方程式氯氣與銅反應(yīng)：現(xiàn)象反應(yīng)方程式氯氣能與非金屬單質(zhì)（如H2）反應(yīng)。在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃?，然后把?dǎo)管伸入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察到的現(xiàn)象是燃燒結(jié)束后，抽去蓋在集氣瓶口處的毛玻璃片，觀察到的現(xiàn)象是化學(xué)反應(yīng)方程式：燃燒的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是，要有氧的參加。環(huán)節(jié)三氯氣的用途[學(xué)案問題]請(qǐng)同學(xué)們查閱資料，氯氣有什么用途呢以“實(shí)驗(yàn)探究”為核心，以“氯氣發(fā)現(xiàn)的化學(xué)史”為線索，以“科學(xué)精神，責(zé)任自覺”的價(jià)值追求為情感主線，根據(jù)情境的發(fā)展設(shè)置問題，問題緊緊相扣，激發(fā)學(xué)生的探索熱情，滲透化學(xué)學(xué)科思想。表2課堂教學(xué)思路設(shè)計(jì)

教學(xué)準(zhǔn)備1教師的教學(xué)準(zhǔn)備：教師研究教材，找到學(xué)生感興趣的知識(shí)點(diǎn)，初步研究進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。制作多媒體課件及微課，給出預(yù)習(xí)提綱。準(zhǔn)備數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器和藥品。2學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：部分學(xué)生錄制微課。觀看微課，完成學(xué)案前置性學(xué)習(xí)。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)學(xué)展示[課堂引入]蕭伯納曾說你有一個(gè)蘋果，我有一個(gè)蘋果，我們彼此交換，每人還是一個(gè)蘋果；但你有一種思想，我有一種思想，我們彼此交換，每人就有了兩種思想。同學(xué)們組內(nèi)交換思想，請(qǐng)學(xué)生匯報(bào)學(xué)習(xí)成果。[課堂過渡]那么，氯氣是在何時(shí)何地又是被誰發(fā)現(xiàn)的呢今天，就讓我們坐上時(shí)光機(jī)，穿越百年之前，對(duì)話科學(xué)家，重溫氯氣發(fā)現(xiàn)之旅。[學(xué)案展示]借助教育云，進(jìn)行前置性學(xué)習(xí)成果展示。

[網(wǎng)絡(luò)搜索]在信息時(shí)代，我們還可以依靠網(wǎng)絡(luò)獲取更多關(guān)于氯氣的信息。課前導(dǎo)學(xué)節(jié)約了課堂教學(xué)時(shí)間，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)空間，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化差異化的學(xué)習(xí)。

課堂展示既檢驗(yàn)了自主學(xué)習(xí)成果，也鍛煉了學(xué)生自我表達(dá)的基本素養(yǎng)。信息化手段與作用武漢教育云平臺(tái)：借用云平臺(tái)，教師發(fā)布微課導(dǎo)學(xué)，學(xué)生在家觀看微課完成導(dǎo)學(xué)案中前置性學(xué)習(xí)部分。多屏互動(dòng)：在導(dǎo)學(xué)展示環(huán)節(jié)，教師可以利用多屏互動(dòng)，行走在學(xué)生中間，實(shí)時(shí)分享學(xué)生的導(dǎo)學(xué)案，達(dá)到了“移動(dòng)實(shí)物展臺(tái)”的作用?；瘜W(xué)史1——氯氣的制備[微課引入]化學(xué)史——舍勒（學(xué)生扮演）在研究軟錳礦時(shí)與濃鹽酸加熱發(fā)現(xiàn)了黃綠色氣體。[教師提問]這樣制備的氯氣純凈嗎而且氯氣有毒，溢出的氯氣會(huì)造成污染。如何改進(jìn)呢[課堂過渡]一時(shí)思考不出來也沒有關(guān)系，我們?cè)賹W(xué)一些內(nèi)容來解決。[學(xué)生活動(dòng)]書寫實(shí)驗(yàn)室制氯氣的反應(yīng)。[仿真實(shí)驗(yàn)]氯氣有刺激性氣味且有毒，在現(xiàn)代技術(shù)支持下，我們可以用計(jì)算機(jī)來制備氯氣。（期間可以回顧氯氣密度比空氣大，應(yīng)用向上排空氣法。）由舍勒制備出氯氣引入氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備方法，包括原理和裝置兩個(gè)方面。利用仿真實(shí)驗(yàn)解決演示實(shí)驗(yàn)存在安全隱患的問題。拋出優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的問題，引入下一環(huán)節(jié)?；瘜W(xué)史2——氯氣與水的反應(yīng)[微課引入]化學(xué)史——貝托萊（學(xué)生扮演）實(shí)驗(yàn)證明干燥的氯氣沒有漂白性，氯氣溶于水有漂白性。[課堂過渡]次氯酸是一種弱酸，具有強(qiáng)氧化性所以能漂白殺菌。那么這一發(fā)現(xiàn)是不是在當(dāng)時(shí)引起了巨大轟動(dòng)呢[探究活動(dòng)]小組合作探究氯氣溶于水后有哪些成分，分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。[仿真實(shí)驗(yàn)]在仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證上述猜想。利用貝托萊發(fā)現(xiàn)氯水的漂白性這一史實(shí)，探究氯水成分。信息化手段與作用微課：學(xué)生自編自演的化學(xué)史微課，為這節(jié)課增加了趣味性。也讓學(xué)生在扮演科學(xué)家的過程中體會(huì)科學(xué)探究的艱辛。仿真實(shí)驗(yàn)：氯氣有毒，教師在教室內(nèi)演示氯氣制備實(shí)驗(yàn)有安全隱患。而且固液加熱裝置搭建復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)。而氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備確實(shí)是重點(diǎn)內(nèi)容，借用仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)學(xué)生依舊可以直觀地看到儀器搭建過程、反應(yīng)現(xiàn)象?；瘜W(xué)史3——氯氣與堿的反應(yīng)[微課引入]化學(xué)史——次氯酸沒有被廣泛應(yīng)用于漂白業(yè)，原因是因?yàn)樗环€(wěn)定見光易分解。直到1789年，科學(xué)家泰耐特將氯氣通入石灰乳制得漂白粉。[數(shù)字化實(shí)驗(yàn)]次氯酸見光易分解，分解成什么首先觀看傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)視頻，證明有氣體產(chǎn)生。利用pH傳感器和氧氣傳感器進(jìn)行數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，電腦對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。學(xué)生直觀得知隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H和O2不斷增多。[學(xué)生活動(dòng)]書寫制漂白粉的原理。小結(jié)氯氣與堿反應(yīng)生成鹽和水。[優(yōu)化實(shí)驗(yàn)]氯氣會(huì)被堿吸收，所以我們?cè)谖矚馓幚頃r(shí)可以用堿吸收。氯氣會(huì)溶于水，氯氣在飽和食鹽水中的溶解度很小，所以可以用飽和食鹽水除去HCl。利用一則新聞引出次氯酸見光易分解的知識(shí)點(diǎn)，以及制備漂白粉的原理。通過傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)共同探究次氯酸見光分解的成分。學(xué)習(xí)氯氣與堿的反應(yīng)之后，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置。信息化手段與作用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)：數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是通過采用傳感器實(shí)驗(yàn)設(shè)備將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入電腦，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析與探究的新型實(shí)驗(yàn)形式。對(duì)比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)更加直觀，數(shù)據(jù)更加可靠。化學(xué)史4——氯氣與金屬、非金屬單質(zhì)反應(yīng)[微課引入]化學(xué)史——1809年，呂薩克將這種氣體與氫氣混合，制得鹽酸。[學(xué)生活動(dòng)]檢驗(yàn)前置性學(xué)習(xí)的目標(biāo)是否達(dá)成，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和具體反應(yīng)對(duì)應(yīng)起來。通過史實(shí)引入氯氣是一種非?；顫姷臍怏w，可以和金屬、非金屬單質(zhì)反應(yīng)?；瘜W(xué)史5——氯氣小結(jié)[微課引入]化學(xué)史——1810年，戴維以大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)，確認(rèn)舍勒發(fā)現(xiàn)的黃綠色氣體是一種新元素組成的單質(zhì)。命名為“氯氣”。[課堂過渡]同學(xué)們，從舍勒發(fā)現(xiàn)黃綠色氣體到戴維命名氯氣，期間經(jīng)歷了36年。科學(xué)的探索需要大量的事實(shí)為依據(jù)，既不能迷信權(quán)威也不能主觀臆斷。真理的探索是一個(gè)漫長(zhǎng)而曲折的道路[思維導(dǎo)圖]學(xué)生利用思維導(dǎo)圖軟件對(duì)今天所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)，并上傳至終端（武漢教育云平臺(tái)——教學(xué)助手）展示。[課堂檢測(cè)]利用教學(xué)助手發(fā)布在線檢測(cè)。[課后探索]新制氯水和久置氯水區(qū)別。通過氯氣發(fā)現(xiàn)的史實(shí)感受科學(xué)探索的艱辛，真理的發(fā)現(xiàn)從來不是主觀臆斷或者盲目聽從，一定是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，用事實(shí)說話。利用思維導(dǎo)圖構(gòu)建氯氣的知識(shí)體系。利用云平臺(tái)進(jìn)行在線檢測(cè)能夠感知學(xué)生對(duì)于這一節(jié)內(nèi)容的掌握程度。信息化手段與作用思維導(dǎo)圖：思維導(dǎo)圖是有效的思維模式，應(yīng)用于記憶、學(xué)習(xí)、思考等的思維“地圖”，利于人腦的擴(kuò)散思維的展開。而思維導(dǎo)圖的APP操作也非常簡(jiǎn)單，能夠幫助學(xué)生歸納總結(jié)知識(shí)體系。在線檢測(cè)：當(dāng)堂檢測(cè)是實(shí)施課堂優(yōu)化教學(xué)的重要手段,是保障高效課堂行之有效的方法。而教學(xué)助手（武漢市教育云平臺(tái)）下的在線檢測(cè)不僅可以引用大量題庫(kù)，而且能夠?qū)崟r(shí)反饋，自行分析，相當(dāng)于手把手的差異化指導(dǎo)。教學(xué)資源1預(yù)設(shè)資源：教學(xué)成功的重要前提之