氯及其化合物（第一課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)高一上學(xué)期化學(xué)人教版

第二章海水中的重要元素——鈉和氯第2節(jié)氯及其化合物第1課時(shí)氯氣的性質(zhì)教材分析課程標(biāo)準(zhǔn)分析：《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》對(duì)于《氯及其化合物》這節(jié)的要求：結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解氯及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。教材內(nèi)容分析：本課時(shí)選自新人教版第二章第二節(jié)第一課時(shí)，這部分內(nèi)容是元素化合物知識(shí)的重要組成部分，是學(xué)生在高中階段系統(tǒng)學(xué)習(xí)的第一種非金屬元素，在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中占有重要地位。教材選擇氯氣的性質(zhì)、用途等內(nèi)容進(jìn)行比較全面的學(xué)習(xí)和研究，不但可以讓學(xué)生了解典型非金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，而且對(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。而且教材中涉及的食鹽、漂白粉等含氯的化合物學(xué)生都相對(duì)熟悉，學(xué)習(xí)內(nèi)容與日常生活比較貼近，學(xué)習(xí)時(shí)，容易使學(xué)生產(chǎn)生一種親近感，有一種似曾相識(shí)的感覺(jué)，容易產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望，有效地降低了學(xué)習(xí)的難度，較好的體現(xiàn)了一種人文關(guān)懷。從氯氣的知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)看，重點(diǎn)介紹氯氣的強(qiáng)氧化性，并引導(dǎo)學(xué)生從離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)的視角對(duì)反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)測(cè)、探究，體現(xiàn)了宏觀與微觀相結(jié)合的思想，強(qiáng)化證據(jù)推理意識(shí)。從內(nèi)容的選取看，重視氯及其化合物的應(yīng)用價(jià)值，如氯氣用于自來(lái)水消毒，消毒液、漂白粉是日常生活中重要的消毒劑和漂白劑等，有助于學(xué)生更好地了解化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。氯氣有毒又有用的編寫(xiě)方式，可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到要學(xué)好知識(shí)并正確運(yùn)用，才能讓資源更好地為人類服務(wù)，從而發(fā)展社會(huì)參與意識(shí)，建立社會(huì)責(zé)任感。本節(jié)教材以氯及其化合物的研究為載體，建構(gòu)了非金屬及其化合物的研究模型，突出了對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，有利于后續(xù)硫、氮及其化合物的學(xué)習(xí)。學(xué)情分析優(yōu)勢(shì)：①學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)原子結(jié)構(gòu)和氧化還原反應(yīng)的知識(shí)，可以對(duì)氯的化學(xué)性質(zhì)以及氯的相關(guān)反應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè)；②學(xué)生通過(guò)之前對(duì)鈉元素的學(xué)習(xí)，具備了一定的實(shí)驗(yàn)探究和證據(jù)推理能力；③學(xué)生通過(guò)對(duì)鈉元素的學(xué)習(xí)，對(duì)元素的研究過(guò)程也有一定的了解；不足：①學(xué)生之前幾乎沒(méi)有接觸歧化反應(yīng)，因此需要進(jìn)行講解；②有些學(xué)生沒(méi)有了解過(guò)漂白性是什么，因此應(yīng)該對(duì)此概念進(jìn)行講解；③學(xué)生對(duì)于氯氣和水的反應(yīng)會(huì)比較陌生，因此采用實(shí)驗(yàn)探究的方法幫助他們攻克這一難題。教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察進(jìn)行適度的推理，建立證據(jù)意識(shí)，能基于證據(jù)對(duì)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過(guò)分析推理加以證實(shí)。2.通過(guò)完成氯氣漂白性驗(yàn)證的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)探究的一般過(guò)程與一般方法，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。3.通過(guò)對(duì)于氯氣性質(zhì)及應(yīng)用的研究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能關(guān)注生活、關(guān)注社會(huì)，培養(yǎng)用科學(xué)知識(shí)去解決生活、社會(huì)中的一些現(xiàn)象與問(wèn)題的精神，體會(huì)科學(xué)知識(shí)社會(huì)生活中的重要作用。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：氯氣的化學(xué)性質(zhì)、氯及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系；教學(xué)難點(diǎn)：氯氣和水的反應(yīng)。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖Ⅰ氯氣物理性質(zhì)分析環(huán)節(jié)1引課【視頻投影】上課之前我們先來(lái)觀看一段視頻：一戰(zhàn)期間化學(xué)武器的使用?！居^看視頻】通過(guò)視頻和歷史實(shí)例激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。環(huán)節(jié)2歸納物理性質(zhì)【閱讀材料】+【PPT演示】18世紀(jì)70年代，瑞典化學(xué)家舍勒(C.W.Scheele,17421786)將軟錳礦(主要成分是MnO2)與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體。受當(dāng)時(shí)流行學(xué)說(shuō)的影響，舍勒未能確認(rèn)這種氣體。直到1810年，英國(guó)化學(xué)家戴維(，17781829)才確認(rèn)這種氣體是一種新元素組成的單質(zhì)氯氣。【資料閱讀】【提出問(wèn)題】的閱讀和視頻的觀看中，你發(fā)現(xiàn)了氯氣的哪些物理性質(zhì)？到氯被確認(rèn)為一種新的元素，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)三十多年，其間經(jīng)歷了數(shù)位科學(xué)家的不懈探索。你從這一史實(shí)中得到什么啟示?【總結(jié)】氯氣的物理性質(zhì)：黃綠色有刺激性氣味的氣體，可溶于水，易液化，有一定的毒性，密度大于空氣?！舅伎肌繉⒙葰庥密浌芡ㄈ氲教锸蠖粗锌捎糜谙麥缣锸螅@是利用了氯氣哪些性質(zhì)？這啟示我們?cè)谟龅铰葰庑孤r(shí)應(yīng)怎樣做？【講解】一方面是利用氯氣其密度比空氣大，可沉于洞底，另一方面是氯氣有毒。遇到氯氣泄漏，要去上風(fēng)向的高處躲避?！鹃喿x材料】【回答問(wèn)題】問(wèn)題1：黃綠色有刺激性氣味的氣體，可溶于水，易液化，密度比空氣大。問(wèn)題2：不論做什么事情，要堅(jiān)持不懈。通過(guò)資料的閱讀，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，開(kāi)闊學(xué)生的視野，讓學(xué)生了解化學(xué)的歷史。培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)歸納能力。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任。Ⅱ氯氣和單質(zhì)的反應(yīng)環(huán)節(jié)3氯氣和金屬單質(zhì)的反應(yīng)【過(guò)渡】學(xué)習(xí)了氯氣的物理性質(zhì)，那么我們接下來(lái)繼續(xù)分析氯氣的化學(xué)性質(zhì)?！疽龑?dǎo)】+【提問(wèn)】對(duì)比上節(jié)課學(xué)習(xí)鈉的性質(zhì)，我們先來(lái)分析一下氯的原子結(jié)構(gòu)，討論一下氯氣具有怎么樣的化學(xué)性質(zhì)？【講解】氯原子的最外電子層上有7個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中很容易得到1個(gè)電子，使最外電子層達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氯氣具有強(qiáng)氧化性?！咎釂?wèn)】根據(jù)氧化還原的知識(shí)，我們知道具有氧化性的物質(zhì)是可以和具有還原性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的，那么哪些物質(zhì)具有還原性呢？【視頻演示】氯氣和鈉、鐵、銅反應(yīng)的視頻?！净?dòng)】請(qǐng)同學(xué)書(shū)寫(xiě)方程式。(和鐵的反應(yīng)可能會(huì)寫(xiě)成二價(jià)的，注意引導(dǎo))【講解】+【板書(shū)】2Na+Cl22NaClCu+Cl2CuCl22Fe+3Cl22FeCl3【思考】初中的時(shí)候，我們已經(jīng)知道鐵的常見(jiàn)價(jià)態(tài)為+2、+3，而銅的常見(jiàn)價(jià)態(tài)為+1、+2，根據(jù)上述反應(yīng)，你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？【講解】因?yàn)槁染哂袕?qiáng)氧化性所以，它和具有還原性的金屬反應(yīng)會(huì)生成高價(jià)態(tài)的氯化物，同時(shí)需要主要我們剛剛觀看的視頻所觀察到的顏色是產(chǎn)物固體小顆粒的顏色，和它們水溶液的顏色是不一樣的?！净卮稹俊净卮稹柯仍拥淖钔怆娮訉由嫌?個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中很容易得到1個(gè)電子【回答】金屬（鈉）【觀看視頻】【書(shū)寫(xiě)方程式】總結(jié)氯氣和金屬反應(yīng)的一般規(guī)律：氯氣與有變價(jià)的金屬反應(yīng)時(shí)，總是生成高價(jià)金屬氯化物?；仡櫻趸€原以及金屬鈉的知識(shí)。通過(guò)視頻的觀看，使學(xué)生更加清楚的觀察到反應(yīng)的現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力環(huán)節(jié)4氯氣和氫氣的反應(yīng)【過(guò)渡】以上是氯氣與金屬單質(zhì)的反應(yīng)，下面我們來(lái)研究一下氯氣與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃?，將點(diǎn)燃的氫氣深入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象?！净?dòng)】請(qǐng)同學(xué)描述現(xiàn)象，并寫(xiě)出方程式?！局v解】現(xiàn)象：氫氣在氯氣中安靜的燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，生成的HCl氣體在集氣瓶口與空氣中的水蒸氣結(jié)合，形成白霧。反應(yīng)方程式為：H2+Cl2==2HCl。工業(yè)上利用這反應(yīng)制取HCl，生成的HCl溶于水，就得到了鹽酸?！驹O(shè)疑】同學(xué)們回憶一下，初中化學(xué)中學(xué)習(xí)的燃燒的定義是什么？燃燒的條件是什么？【講解】根據(jù)剛才的學(xué)習(xí)，氫氣在氯氣中也能燃燒，說(shuō)明初中的燃燒定義有失偏頗，學(xué)習(xí)完氫氣和氯氣的反應(yīng)后我們給燃燒重新了解了燃燒：燃燒的條件：燃料與氧化劑接觸，達(dá)到著火點(diǎn)燃燒的本質(zhì)：燃料與氧化劑發(fā)生的劇烈的發(fā)光發(fā)熱的氧化還原反應(yīng)。【觀看實(shí)驗(yàn)】【描述現(xiàn)象】氫氣在氯氣中安靜的燃燒，發(fā)出蒼白色火焰【書(shū)寫(xiě)方程式】【回答】物質(zhì)與氧氣發(fā)生的劇烈的發(fā)光發(fā)熱的化學(xué)反應(yīng)；物質(zhì)與氧氣接觸，達(dá)到著火點(diǎn)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的觀看，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、描述現(xiàn)象的能力。對(duì)初中片面的定義進(jìn)行糾正。Ⅲ氯氣和水的反應(yīng)環(huán)節(jié)5氯水的漂白性【過(guò)渡】學(xué)習(xí)完氯氣和單質(zhì)的反應(yīng)，我們依舊無(wú)法解釋含氯消毒劑可以消毒的原理，那么接下來(lái)我們來(lái)學(xué)習(xí)氯氣和化合物的反應(yīng)。在此之前，我們一起來(lái)看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，大家觀察一下有什么區(qū)別?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】向裝有濕潤(rùn)紅色布條的試劑瓶中通入氯氣，觀察現(xiàn)象。【互動(dòng)】請(qǐng)一位同學(xué)描述現(xiàn)象。【講解】我們將使有色物質(zhì)褪去顏色變?yōu)樵瓉?lái)底色的能力成為漂白性。那大家覺(jué)得是什么物質(zhì)具有漂白性呢？【提出問(wèn)題】該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一猜想呢？【演示實(shí)驗(yàn)】向裝有干燥紅色布條的試劑瓶中通入氯氣，觀察現(xiàn)象?！净?dòng)】我們能得出什么結(jié)論？【觀看實(shí)驗(yàn)】【描述現(xiàn)象】【猜測(cè)】Cl2【思考回答】不噴水放進(jìn)去【思考回答】氯氣本身不具有漂白性。培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。環(huán)節(jié)6氯氣和水的反應(yīng)【過(guò)渡】由剛剛的演示實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)氯氣和水都不具備漂白性，但是紙條褪色了，說(shuō)明存在具有漂白性的物質(zhì)，那肯定是氯氣和水發(fā)生反應(yīng)生成可以漂白的物質(zhì)。那這個(gè)具有漂白性的物質(zhì)到底是什么？還有沒(méi)有生成別的物質(zhì)？我們一起來(lái)探究一下?！咎骄柯葰夂退磻?yīng)】結(jié)合水以及氯氣所含的元素以及氯氣的強(qiáng)氧化性，推測(cè)可能含有什么離子?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】（1）向氯水中滴加硝酸銀，觀察現(xiàn)象；（2）向氯水中滴入幾滴紫色石蕊，觀察現(xiàn)象?！净?dòng)】請(qǐng)兩位同學(xué)描述所觀察到的現(xiàn)象，以及對(duì)于現(xiàn)象的解釋?！局v解】氯氣和水反應(yīng)會(huì)生成氯離子和氫離子，也就是HCl，那么大家覺(jué)得是生產(chǎn)的氯化氫使有色物質(zhì)褪色嗎？【演示實(shí)驗(yàn)】稀鹽酸和紫色石蕊的顯色反應(yīng)?！净?dòng)】請(qǐng)一位同學(xué)描述現(xiàn)象并得出結(jié)論?！局v解】根據(jù)實(shí)驗(yàn)以及氧化還原反應(yīng)的“有得必有失”所以肯定有別的產(chǎn)物生成，這個(gè)產(chǎn)物是我們新接觸的一個(gè)物質(zhì)——次氯酸（HClO）?！敬温人岬慕榻B】【互動(dòng)】請(qǐng)一位同學(xué)請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理、質(zhì)量守恒定律寫(xiě)出該反應(yīng)方程式和雙線橋?！局v解】H2O+Cl2=HCl+HClO（講解歧化反應(yīng)）我們?cè)谘芯柯葰馕锢硇再|(zhì)的時(shí)候知道氯氣是可以溶于水的，并且大家可以看到氯水使淺黃綠色的。所以氯氣是有一部分溶于水，一部分發(fā)生了我們剛剛探究的反應(yīng)。【拓展】近年來(lái)有科學(xué)家提出，使用氯氣對(duì)自來(lái)水消毒時(shí)，氯氣會(huì)與水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，生成的有機(jī)氯化物可能對(duì)人體有害。所以，國(guó)家規(guī)定了飲用水中余氯含量的標(biāo)準(zhǔn)；而且已開(kāi)始使用新的自來(lái)水消毒劑，如二氧化氯(ClO2)、臭氧等?！舅伎肌啃轮频穆人杏惺裁闯煞郑烤弥频穆人托轮频挠惺裁床煌?？【講解】【提問(wèn)】上面研究的氯水的消毒殺菌和漂白能力實(shí)際都是次氯酸表現(xiàn)出來(lái)的，其主要原因在于次氯酸有強(qiáng)氧化性，那么為什么我們市售的消毒劑主要成分不是次氯酸呢？【PPT展示】市售消毒劑的成分表照片?！局v解】因?yàn)榇温人峁庹障路纸猓?HClO2HCl+O2↑），所以生產(chǎn)生活中很難使用次氯酸直接作為漂白劑或者消毒劑。應(yīng)該將其轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的物質(zhì)再作為漂白劑。【思考】【思考】【回答】氯離子、氫離子、氫氧根離子【觀察現(xiàn)象】【描述現(xiàn)象】（1）有白色沉淀生成；（2）溶液變紅又褪色【解釋】有氯離子和氫離子。【觀察實(shí)驗(yàn)】【描述現(xiàn)象】溶液變紅，HCl不能使石蕊褪色?！緯?shū)寫(xiě)方程式】小組討論【思考】利用演示實(shí)驗(yàn)引出氯氣和水的反應(yīng)。理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，讓學(xué)生自己探索反應(yīng)的產(chǎn)物。培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)解決未知問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。鞏固氧化還原的知識(shí)拓展學(xué)生的視野，將化學(xué)和日常生活聯(lián)系起來(lái)，使其變得有趣，平易近人。用實(shí)際的例子和問(wèn)題引起學(xué)生的思考。培養(yǎng)學(xué)生自己解決問(wèn)題的習(xí)慣。Ⅳ氯氣和堿的反應(yīng)環(huán)節(jié)7氯氣和堿的反應(yīng)【過(guò)渡】氯氣由于一部分溶于水，一部分和水反應(yīng)，因此在水中的溶解度不大，而且生成的HClO不穩(wěn)定，難以保存，使用起來(lái)很不方便，效果也不理想。【講解】次氯酸鹽比次氯酸的穩(wěn)定性強(qiáng)很多。比如NaClO雖然也會(huì)分解，但它的水溶液在低溫下存放三年才分解一半左右，比HClO穩(wěn)定得多。次氯酸鹽可以在溶液中轉(zhuǎn)化為次氯酸，從而具有一定的漂白和消毒能力，所以常用的消毒劑和漂白劑的主要成分是次氯酸鹽?！舅伎肌?【小組討論】我們?cè)撊绾沃频么温人猁}（以次氯酸鈉為例）？（思考次氯酸鹽的元素組成，對(duì)比氯氣和水的反應(yīng)進(jìn)行思考。）【互動(dòng)】找12兩位同學(xué)闡述自己的想法?！局v解】在常溫下，將Cl2通人NaOH溶液中，可以得到NaClO?！净?dòng)】找1位同學(xué)書(shū)寫(xiě)方程式（根據(jù)氯氣與水的反應(yīng)，寫(xiě)出氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式以及離子方程式）。【講解】Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2+2OH=Cl+ClO+H2O將氯氣通入氫氧化鈉溶液會(huì)得到氯化鈉和次氯酸鈉的混合溶液，這樣的混合溶液稱為漂白液，其有效成分為NaClO?！局v解】+【PPT演示】將氯氣通入冷的石灰乳中會(huì)得到以次氯酸鈣為有效成分的漂白粉，若氯氣與氫氧化鈣充分反應(yīng)使次氯酸鈣成為主要成分，就得到了漂粉精。2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O【思考題】1.次氯酸鹽如何轉(zhuǎn)化為次氯酸?（漂白粉和漂白液的漂白原理）2.怎樣保存漂白粉？【解答】1.2.密封保存，防止和二氧化碳接觸變質(zhì)?！拘〗M討論】【回答】Cl2和NaOH反應(yīng)可以制得次氯酸鈉?！緯?shū)寫(xiě)方程式】【思考】通過(guò)已知的資料提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。鞏固氧化還原和離子反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)。類比漂白液的制備，介紹漂白粉和漂粉精的制備。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考，培養(yǎng)學(xué)生勤思考的好習(xí)慣。課后作業(yè)1.完成本節(jié)課的思維導(dǎo)圖，下節(jié)課一起分享；2.完成本節(jié)課對(duì)應(yīng)的習(xí)題以及思考題；3