資源簡(jiǎn)介

依循認(rèn)知路徑的“氯氣的性質(zhì)”教學(xué)設(shè)計(jì)
1 教學(xué)背景分析
1.1認(rèn)知路徑分析
【依循科學(xué)體系構(gòu)建路徑】氯是一種重要的“成鹽元素”，氯氣不僅是鹵素中最具代表性的元素，氯及氯的化合物在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，氯單質(zhì)也是高中化學(xué)主要研究的物質(zhì)之一，與之相關(guān)聯(lián)的還有常見(jiàn)氣體發(fā)生裝置與原理也是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容，元素及其化合物知識(shí)是中學(xué)化學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。本節(jié)課對(duì)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)化學(xué)研究物質(zhì)的過(guò)程和方法、形成正確的科學(xué)觀、掌握正確的學(xué)習(xí)方法、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ榷季哂兄匾淖饔谩?br/>【依循教材編寫(xiě)邏輯路徑】“氯氣的性質(zhì)”屬于人教版高中化學(xué)必修一第二章第二節(jié)內(nèi)容。教材在本節(jié)并未采用第一節(jié)的編寫(xiě)思路，而是以學(xué)生不熟悉的氯氣為主線，選擇氯氣的性質(zhì)、用途等內(nèi)容，將含氯化合物穿插在其中進(jìn)行介紹，讓學(xué)生在重點(diǎn)學(xué)習(xí)氯氣單質(zhì)的過(guò)程中，關(guān)注這些含氯元素物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建不同價(jià)態(tài)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，形成非金屬及其化合物的研究思路和方法。
【依循學(xué)生學(xué)習(xí)路徑】在前面學(xué)生已學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)理論、離子反應(yīng)，為推測(cè)氯的化學(xué)性質(zhì)奠定了理論基礎(chǔ)；學(xué)生在前面已經(jīng)體驗(yàn)和了解化學(xué)科學(xué)研究的一般過(guò)程和方法，并學(xué)會(huì)了一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路和方法，在老師的引導(dǎo)和提示下能夠找出對(duì)本節(jié)教材內(nèi)容能進(jìn)行合理的探究，并能對(duì)產(chǎn)生現(xiàn)象的原因進(jìn)行解釋?zhuān)宦仁堑湫偷姆墙饘僭兀燃奥鹊幕衔镌谌粘Ｉ睢⒐まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，這使得學(xué)生對(duì)氯及氯的化合物感覺(jué)并不陌生。
1.2 課標(biāo)分析
課程標(biāo)準(zhǔn)中“氯氣的性質(zhì)”的內(nèi)容要求見(jiàn)表1。
表1 “氯氣的性質(zhì)”的內(nèi)容要求
內(nèi)容要求 1. 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，了解氯元素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。2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)非金屬及其化合物的多樣性，了解通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化、認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在促進(jìn)社會(huì)文明進(jìn)步、自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值。
學(xué)業(yè)要求 1.能從物質(zhì)類(lèi)別和元素價(jià)態(tài)變化的視角說(shuō)明物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑。2.能根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)、生活及環(huán)境中的某些常見(jiàn)問(wèn)題。3.能說(shuō)明常見(jiàn)元素及其化合物的應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值、對(duì)環(huán)境的影響。能有意識(shí)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會(huì)性議題的討論。
學(xué)業(yè)質(zhì)量水平 1.認(rèn)識(shí)化學(xué)變化是有條件的，能從物質(zhì)的組成、構(gòu)成微粒、主要性質(zhì)等方面解釋或說(shuō)明化學(xué)變化的本質(zhì)特征。2.能將化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)、生活實(shí)際結(jié)合，能主動(dòng)關(guān)心并參與有關(guān)的社會(huì)性議題的討論。3.能基于物質(zhì)性質(zhì)提出物質(zhì)在生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)等方面應(yīng)用的建議和意見(jiàn)。
2 教學(xué)設(shè)計(jì)
2.1教學(xué)目標(biāo)
①通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究氯氣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)對(duì)認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì)性質(zhì)的重要作用，培養(yǎng)證據(jù)推理意識(shí)。
②能用氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)的觀點(diǎn)預(yù)測(cè)并解釋氯氣的化學(xué)性質(zhì)，并能用化學(xué)方程式正確表達(dá)。
③以氯及其化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)為線索，建立含氯元素的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，進(jìn)一步了解研究物質(zhì)的思路和方法。
④通過(guò)含氯物質(zhì)性質(zhì)和用途的學(xué)習(xí)，感受物質(zhì)性質(zhì)與用途的關(guān)系，體會(huì)化學(xué)對(duì)生活、環(huán)境保護(hù)的重要意義，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。
2.2評(píng)價(jià)目標(biāo)
①通過(guò)原子結(jié)構(gòu)示意圖的分析，氯氣與水反應(yīng)探究，診斷學(xué)生從物質(zhì)、元素、微粒視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)和符號(hào)表征水平，診斷和發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究水平。
②通過(guò)氯氣與金屬、非金屬反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)進(jìn)階，診斷并發(fā)展學(xué)生觀察與描述實(shí)驗(yàn)的能力，發(fā)展學(xué)生基于證據(jù)得出結(jié)論的素養(yǎng)。
③通過(guò)氯及其化合物性質(zhì)、用途及轉(zhuǎn)化關(guān)系的結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化思路的認(rèn)識(shí)進(jìn)階，以及對(duì)性質(zhì)與用途的關(guān)聯(lián)水平，認(rèn)識(shí)事物的結(jié)構(gòu)化水平。
2.3教學(xué)流程
任務(wù)一：認(rèn)識(shí)氯氣與金屬、非金屬單質(zhì)的反應(yīng)
【情境一】播放一段視頻認(rèn)識(shí)“氯及其化合物”。
【教師】大家都知道，海洋是一個(gè)巨大的資源寶庫(kù)。海洋約占地球表面積的71%。資料表明：如果將海洋中的鹽全部提取出來(lái)，鋪在地球的陸地上，可使陸地平均升高約150米。
【展示】一瓶已收集好的氯氣。
【提問(wèn)】同學(xué)們可以看到氯氣是什么顏色的呢？
【學(xué)生】黃綠色。
【教師】對(duì)。氯氣是黃綠色的氣體，有刺激性氣味，有毒，密度比空氣大，能與水以1：2溶解，熔沸點(diǎn)較低，易液化，所以要貯存在鋼瓶中。
【提問(wèn)】氯氣有毒，這里我們應(yīng)該怎么聞氣體呢？
【回答】應(yīng)該扇聞，用手輕輕得在瓶口扇動(dòng)，使極少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔。
【教師】請(qǐng)一位同學(xué)上來(lái)寫(xiě)出氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖。
【學(xué)生板演】書(shū)寫(xiě)氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖。
【教師】從結(jié)構(gòu)示意圖中我們可以看到氯原子的最外電子層上有7個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中容易結(jié)合一個(gè)電子，使最外層電子達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
【過(guò)渡】所以氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)。這也決定了氯在自然界只能以化合態(tài)存在。下面我們就通過(guò)各組的實(shí)驗(yàn)來(lái)探究氯氣的活潑性具體表現(xiàn)在哪些方面。
【視頻】將綠豆大的鈉放在石棉網(wǎng)上稍微加熱，然后迅速將裝滿氯氣的集氣瓶倒扣在鈉上。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】鈉在氯氣中劇烈燃燒，發(fā)出黃光，生成大量白煙。
【提問(wèn)】白色的煙是什么呀？
【分析】氯化鈉晶體，我們用“煙”來(lái)描述固體小顆粒。 2Na+Cl2==2NaCl
【教師】氯氣除了會(huì)和活潑金屬鈉反應(yīng)外，還會(huì)和銅、鐵反應(yīng)。我請(qǐng)兩位同學(xué)上來(lái)幫我做一下。
【實(shí)驗(yàn)1】用坩堝鉗夾住一束的銅絲，灼燒后立刻放入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】銅絲在氯氣中劇烈燃燒，生成大量棕黃色的煙。
Cu + Cl2 ==點(diǎn)燃== CuCl2
【實(shí)驗(yàn)2】用坩堝鉗夾住一束擦亮的細(xì)鐵絲，將鐵絲的一端放在酒精燈上灼燒至紅熱，迅速伸入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】鐵絲在氯氣中劇烈燃燒，生成大量棕褐色的煙。
【提問(wèn)】這里生成是什么？
【分析】這里生成的是氯化鐵。
2Fe + 3Cl2 ==點(diǎn)燃=== 2FeCl3
【總結(jié)】由銅與氯氣反應(yīng)、鐵與氯氣反應(yīng)可以看出，氯氣可與大多數(shù)金屬在點(diǎn)燃或加熱的條件下直接化合，而且生成高價(jià)態(tài)金屬氯化物。
【過(guò)渡】以上都是氯氣與金屬的反應(yīng)，那氯氣與非金屬又是如何反應(yīng)的呢？接下來(lái)我們看一下氯氣和氫氣的反應(yīng)。
【多媒體展示、講述】純凈的氫氣可以在氯氣中安靜的燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口有白霧產(chǎn)生。反應(yīng)生成的氣體是HCl，它在空氣中與水蒸氣結(jié)合，呈現(xiàn)霧狀。
H2+Cl2 ==點(diǎn)燃== 2HCl
【講述】我們用“霧”來(lái)描述液態(tài)物質(zhì)。
【講述】在描述反應(yīng)現(xiàn)象的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)有“煙”，也有“霧”，在這方面也要特別注意，煙——固體小顆粒分散在空氣中，霧——小液滴分散在空氣中。
【分析】工業(yè)上常用此方法制取鹽酸。
【講述】氯氣還能和P、S等非金屬反應(yīng)。
【提問(wèn)】上面的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)是燃燒嗎？
【概念拓展】在初中大家可能認(rèn)為燃燒一定要有氧氣參加，其實(shí)不是。任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都可以稱(chēng)為燃燒。
任務(wù)二：認(rèn)識(shí)氯氣與水的反應(yīng)
【思考】氯化鈉能溶于水，氯化氫極易溶于水，氯氣能溶于水（1︰2），但是他們?cè)谒腥芙獾那闆r一樣嗎？
①氯氣溶解于水后是否與水發(fā)生反應(yīng)？
②氯水中溶質(zhì)的微粒以什么形式存在？
【教師】為了探究這些問(wèn)題，我再請(qǐng)一位同學(xué)上來(lái)我?guī)妥鲆粋€(gè)實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)3】用玻璃棒蘸取水在紅紙條上寫(xiě)字，然后將紙條放入集氣瓶中，可以看到寫(xiě)的字漸漸明顯。
【教師】這說(shuō)明了什么？
【學(xué)生】干燥的氯氣沒(méi)有漂白性，而濕潤(rùn)的氯氣有漂白性。
【教師】對(duì)，這說(shuō)明氯氣和水反應(yīng)產(chǎn)生了具有漂白性的物質(zhì)。
【實(shí)驗(yàn)4】將鹽酸和新制氯水分別滴在PH試紙上。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：滴了鹽酸的試紙變紅，滴了新制氯水的試紙紅色的中間被漂白了，只有周?chē)蝗κ羌t色的。
【教師】通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們知道鹽酸沒(méi)有漂白性。那具有漂白性的物質(zhì)是什么呢？其實(shí)是次氯酸。氯氣和水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸。
【教師】氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性。它不穩(wěn)定，光照下可以加速它的分解。
【教師補(bǔ)充】次氯酸還具有殺菌消毒的功效。
【教師】新制氯水是黃綠色的，這說(shuō)明其中含有氯氣分子。除了氯氣分子，還含有哪些微粒呢？我們一起來(lái)探究下。
【實(shí)驗(yàn)5】向新制氯水加硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀，加入稀硝酸白色沉淀不消失，證明還有Cl-。
【教師】由于次氯酸是弱酸，它不能完全電離，所以溶液中還含有次氯酸分子，當(dāng)然溶液中含有次氯酸根。
【總結(jié)】氯水的成分，有三分子，四離子
分子：H2O、Cl2、HClO
離子：H+、Cl-、ClO-、OH-
【提問(wèn)】新制氯水、久置氯水和液氯在成分上有何區(qū)別？
【回答】新制氯水中含3種分子4種離子，Cl2 HClO H2O H+ OH- Cl- ClO-
久置氯水中含有H+ OH- Cl- H2O ，液氯中只含有Cl2
【提問(wèn)】氯氣可以儲(chǔ)存在鋼瓶中，那么氯水可以儲(chǔ)存在鋼瓶中嗎？
【回答】不可以，應(yīng)為氯水中含HCl會(huì)和鐵反應(yīng)。
任務(wù)三：認(rèn)識(shí)氯氣與堿的反應(yīng)。
【提問(wèn)】實(shí)驗(yàn)室制Cl2時(shí)尾氣用什么物質(zhì)吸收呢？
【講述】常溫下將Cl2通入NaOH溶液中得到以NaClO為有效成分的漂白液。.Ca（OH）2等其他堿也可以與氯氣反應(yīng)，工業(yè)上以氯氣和石灰乳為原料制造漂白粉，其主要成分是Ca（ClO）2和CaCl2
【提問(wèn)】漂白粉是純凈物還是混合物？它的有效成分是什么？
【回答】混合物。有效成分是Ca（ClO）2。
【講述】在空氣中，漂白粉中的次氯酸鈣與水蒸氣、二氧化碳作用，生成HClO。有強(qiáng)酸制弱酸可得出酸性：H2CO3＞HClO
【過(guò)渡】電解飽和食鹽水Cl2用什么來(lái)檢驗(yàn)？
【回答】濕潤(rùn)的淀粉KI試紙。Cl2+2KI=2KCl+I2
【提問(wèn)】Cl元素在自然界以什么形態(tài)存在？
【分析】Cl2單質(zhì)是游離態(tài)，化合物中Cl元素是化合態(tài)的。
【講述】Cl2是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)，所以它的用途很廣泛，可用于自來(lái)水的消毒，工業(yè)上制造鹽酸，用于農(nóng)藥的生產(chǎn)和藥物的合成。
【總結(jié)】本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)氯氣的性質(zhì)，學(xué)習(xí)了許多的化學(xué)方程式，同學(xué)們?cè)跁?shū)寫(xiě)時(shí)要特別注意配平和條件。
3.板書(shū)設(shè)計(jì)
氯氣的性質(zhì)
一、氯氣的物理性質(zhì)
1.黃綠色有刺激性氣味的有毒氣體；
2.易液化，密度比空氣大。
二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)
1、與金屬反應(yīng)
2Na+Cl2=2NaCl
點(diǎn)燃
2Fe+3Cl2====2FeCl3
點(diǎn)燃
Cu+Cl2 =====CuCl2
2、與非金屬反應(yīng)
點(diǎn)燃
H2+Cl2=====2HCl
H2+Cl2=====2HCl（爆炸）
3、與水反應(yīng)Cl2+H2O= HCl+ HClO
新制氯水的成分
分子：H2O、Cl2、HClO
離子：H+、Cl-、ClO-、OH-
HClO的性質(zhì)：
a、弱酸性；
b、不穩(wěn)定性2 HClO=2HCl+O2
c、漂白性
4、與堿反應(yīng)
2NaOH+ Cl2=NaCl+ NaClO+ H2O
2Ca(OH)2+ 2Cl2=CaCl2+ Ca(ClO)2+ 2H2O
(工業(yè)至漂白粉)
5、漂白原理
Ca(ClO)2+ CO2+ H2O= CaCO3+ 2HClO
6、漂白粉失效原因
Ca(ClO)2+ CO2+ H2O= CaCO3+ 2HClO
2 HClO=2HCl+O2

展開(kāi)更多......

收起↑