資源簡介

《氯氣的實驗室制法》教學設計
課程基本信息
學科 化學 年級 高一 課型 新授課 課時 40min
課題 氯氣的實驗室制法
教材 化學必修第一冊 第二章 第二節 氯及其化合物（第三課時）
教學目標
教 學 目 標 通過閱讀氯氣的發現史，感受科學家的探究精神，培養學生科學態度與社會責任的化學學科核心素養。 通過實驗室制備氯氣實驗裝置的選擇，掌握實驗室氣體制備裝置的選擇原則和方案設計，能夠根據實驗室氣體制備的實驗原理選擇合適的實驗裝置，培養學生科學探究與創新意識的化學學科核心素養。 通過歸納實驗室氣體制備裝置的連接順序和選擇原則，建立實驗室氣體制備裝置的思維模型，培養學生證據推理與模型認知的化學學科核心素養。
評 價 目 標 通過讓學生閱讀氯氣發現史并寫出舍勒發現氯氣的化學方程式，診斷學生對氧化還原反應相關知識的掌握情況。 通過讓學生小組合作選擇實驗室制備氯氣各部分裝置，診斷學生分析解決問題的能力。 通過讓學生小組合作根據高錳酸鉀和濃鹽酸反應制備氯氣的原理，選擇并拼接出合適的實驗裝置，診斷學生對實驗室氣體制備裝置思維模型的掌握情況。
教學內容分析
課 標 分 析 《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》，在《主題1：化學科學與實驗探究》和《主題2：常見無機物及其應用》中都提到了氯氣的實驗室制法的相關要求，可以總結為以下兩點： 理解并掌握氯氣的實驗室制法。 能根據反應原理選取裝置制取物質。
教 材 分 析 這部分是教材新增加的內容。初中已經學過O2、CO2、H2等氣體的實驗室制法，氯氣的制法是在這些氣體制備的基礎上引入的。教材中引入了實驗室制取氣體的裝置的設計的方法導引，使學生在原來氣體的制備裝置的選擇上認識更加系統和全面。 本部分內容難度不大，但是知識的應用很廣泛。實驗題中氣體的制備、性質檢驗是高考的高頻考點，因此氯氣的實驗室制法的學習為后面其他氣體的制法的學習奠定了基礎。
教學 重難點 重點：氯氣的實驗室制備裝置的分析和選擇 難點：實驗室氣體制備裝置的思維模型
學 情 分 析 學生在初中學過實驗室制備O2、CO2、H2 等氣體，對氯氣的物理性質和化學性質也有比較完整的認識，已經具備定的實驗基本操作和實驗設計的能力。 但還未建立實驗室制取氣體的基本思維模型,綜合運用所學知識進行原理分析、實驗設計的能力不足，全面分析、解決實驗過程中可能出現的問題存在困難。
教學方法
教學 方法 講授法、實驗法、討論法、合作探究法
教學 用具 多媒體課件、導學案、實驗裝置卡片（自制）、實驗儀器、黑板等
教學過程
新 課 導 入 資料1：1774年，瑞典化學家舍勒將軟錳礦（主要成分是MnO2）與濃鹽酸混合加熱，產生了一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體。直到1810年，英國化學家戴維確認這種黃綠色氣體是一種新元素組成的單質——氯氣。 [學生活動] 閱讀氯氣發現史，感受科學家的探究精神。
環節一：探究氯氣實驗室制備的原理 【活動1】探究氯氣實驗室制備的原理 [學生活動] 根據舍勒發現氯氣的史料和氧化還原反應的知識，寫出產生氯氣的化學方程式（已知：在該反應中MnO2被還原為MnCl2）。找出方程式中的氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物。 [教師活動] 引導學生思考，組織學生交流，對學生的學習成果進行評價。
環 節 二 ： 實 驗 室 制 備 氯 氣 裝 置 的 選 擇 結合初中所學的O2、CO2等氣體的實驗室制備原理和裝置圖，依據實驗室制備氯氣的原理，選擇合適的實驗室制備氯氣的實驗裝置。 【活動2】選擇發生裝置和收集裝置。 [學生活動] 小組合作從下列實驗裝置中選擇實驗室制備氯氣合適的發生裝置和收集裝置。把所選裝置卡片用長尾夾固定在硬紙板上，以合適的順序連接在一起，并說明選擇的理由： [教師活動] 指導學生進行小組活動，參與到小組活動中。 [學生活動] 對小組活動成果進行小組交流展示。 [教師活動] 引導學生進行小組活動成果交流展示，引導學生歸納總結發生裝置和收集裝置的選取依據。 [教師活動] 帶領學生認識發生裝置中各個儀器的名稱和用途。 【活動3】選擇尾氣處理裝置。 [學生活動] 思考并回答問題：根據氯氣的性質，氯氣能否直接排入空氣中？如果不能，如何改進實驗裝置？ [教師活動] 組織學生回答問題并進行評價。 [學生活動] 小組合作，選擇合適的試劑吸收尾氣并從下列實驗裝置中選擇實驗室制備氯氣合適的尾氣處理裝置，說明理由。把所選的裝置卡片用長尾夾固定在硬紙板上，以合適的順序連接在一起： [教師活動] 指導學生進行小組活動，參與到小組活動中。 [學生活動] 對小組活動成果進行小組交流展示。 [教師活動] 引導學生進行小組活動成果交流展示，引導學生歸納總結尾氣處理裝置的選取依據。 【實驗】氯氣的實驗室制備實驗。 [教師活動] 播放實驗室制備氯氣的實驗視頻。 [學生活動] 觀看實驗室制備氯氣的實驗視頻，了解實驗操作，觀察實驗現象。 【活動4】選擇除雜裝置。 [學生活動] 思考并回答問題：用上述裝置能否獲得純凈、干燥的氯氣？制得的氯氣中會含有哪些雜質？如何改進實驗裝置以除去雜質？ [教師活動] 組織學生回答問題并進行評價。 [學生活動] 小組合作，選擇合適的除雜試劑并從下列裝置中選擇合適的除雜裝置，說明選取理由。把所選的裝置卡片用長尾夾固定在硬紙板上，以合適的順序連接在一起： [教師活動] 指導學生進行小組活動，參與到小組活動中。 [學生活動] 對小組活動成果進行小組交流展示。 [教師活動] 引導學生進行小組活動成果交流展示，引導學生歸納總結除雜試劑和裝置的選取依據。 [學生活動] 歸納總結：說明實驗室制備氯氣各部分裝置的作用。
環 節 三 ： 實 驗 室 氣 體 制 備 裝 置 的 思 維 模 型 [學生活動] 小組討論并歸納實驗室氣體制備裝置的連接順序和選取依據，交流分享討論結果。 [教師活動] 組織學生交流分享討論結果并進行評價。 【活動5】遷移應用 資料：在實驗室中也常采用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制備氯氣。高錳酸鉀氧化性較強，該反應在常溫下即可進行，反應的化學方程式為： 2KMnO4 + 16HCl（濃）== 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 ↑ + 8H2O [學生活動] 小組合作，依據以上反應原理，選擇并拼接出合適的實驗裝置。 [教師活動] 指導學生進行小組活動，參與到小組活動中。 [學生活動] 對小組活動成果進行小組交流展示。 [教師活動] 引導學生進行小組活動成果交流展示，并進行分析評價。
課 堂 小 結 氯氣的實驗室制法 1.制備原理： 2.實驗裝置：發生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置
課 堂 檢 測 1.二氧化錳跟濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣。 （1）連接上述儀器的正確順序（填各接口處的字母）：___接___；___接___；___接___；___接___。 （2）裝置中，飽和食鹽水的作用是____________；NaOH溶液的作用是_______________。 （3）寫出下列化學反應的化學方程式： ①氣體發生裝置中：________________________________________________。 ②NaOH溶液中：__________________________________________________。 參考答案： E; C; D; A; B; H; G; F 除Cl2中的HCl；吸收過量的氯氣。 MnO2＋4HCl(濃) == MnCl2＋Cl2↑ + 2H2O； 2NaOH＋Cl2 = NaCl＋NaClO＋H2O
板書設計
2.2.1 氯氣的實驗室制法 1.制備原理： 2.實驗裝置：發生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置
作業布置
完成學習任務單上的作業練習。
《氯氣的實驗室制法》學習任務單
課程基本信息
學科 化學 年級 高一 課型 新授課 課時 40min
課題 氯氣的實驗室制法
教材 化學必修第一冊 第二章 第二節 氯及其化合物（第三課時）
教學目標
教 學 目 標 通過閱讀氯氣的發現史，感受科學家的探究精神，培養學生科學態度與社會責任的化學學科核心素養。 通過實驗室制備氯氣實驗裝置的選擇，掌握實驗室氣體制備裝置的選擇原則和方案設計，能夠根據實驗室氣體制備的實驗原理選擇合適的實驗裝置，培養學生科學探究與創新意識的化學學科核心素養。 通過歸納實驗室氣體制備裝置的連接順序和選擇原則，建立實驗室氣體制備裝置的思維模型，培養學生證據推理與模型認知的化學學科核心素養。
評 價 目 標 通過讓學生閱讀氯氣發現史并寫出舍勒發現氯氣的化學方程式，檢驗學生對氧化還原反應相關知識的掌握情況。 通過讓學生小組合作選擇實驗室制備氯氣各部分裝置，檢驗學生分析解決問題的能力。 通過讓學生小組合作根據高錳酸鉀和濃鹽酸反應制備氯氣的原理，選擇并拼接出合適的實驗裝置，檢驗學生對實驗室氣體制備裝置思維模型的掌握情況。
學習任務
任 務 一： 探 究 氯 氣 實 驗 室 制 備 的 原 理 資料1：1774年，瑞典化學家舍勒將軟錳礦（主要成分是MnO2）與濃鹽酸混合加熱，產生了一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體。直到1810年，英國化學家戴維確認這種黃綠色氣體是一種新元素組成的單質——氯氣。 【活動1】試根據舍勒發現氯氣的史料和氧化還原反應的知識，寫出產生氯氣的化學方程式（已知：在該反應中MnO2被還原為MnCl2）： 在該反應中，氧化劑是 ，還原劑是 ；氧化產物是 ，還原產物是 。濃鹽酸在該反應中表現出了哪些性質 。
任 務 二 ： 實 驗 室 制 備 氯 氣 裝 置 的 選 擇 結合初中所學的O2、CO2等氣體的實驗室制備原理和裝置圖，依據實驗室制備氯氣的原理，選擇合適的實驗室制備氯氣的實驗裝置。 【活動2】發生裝置和收集裝置的選擇。小組合作從下列實驗裝置中選擇實驗室制備氯氣合適的發生裝置和收集裝置。把所選的裝置卡片用長尾夾固定在硬紙板上，以合適的順序連接在一起： 你們小組選擇的發生裝置是 ，選擇此裝置的原因 。 你們小組選擇的收集裝置是 ，選擇此裝置的原因 。 【思考】根據氯氣的性質，氯氣能否直接排入空氣中？如果不能，如何改進實驗裝置？ 【活動3】尾氣處理裝置的選擇。小組合作，選擇合適的試劑吸收尾氣并從下列實驗裝置中選擇實驗室制備氯氣合適的尾氣處理裝置，說明理由。把所選的裝置卡片用長尾夾固定在硬紙板上，以合適的順序連接在一起： 你們小組使用 試劑吸收尾氣，選擇的尾氣處理裝置是 ，選擇以上試劑和裝置的原因 。 【思考】用上述裝置能否獲得純凈、干燥的氯氣？ 制得的氯氣中會含有哪些雜質？如何改進實驗裝置以除去雜質？ 資料2：（1）氯化氫極易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度較小。（2）常見干燥劑：濃硫酸、堿石灰、NaOH（S）、CaO、無水CaCl2 等。 【活動4】除雜裝置的選擇。小組合作，選擇合適的除雜試劑并從下列裝置中選擇合適的除雜裝置。把所選的裝置卡片用長尾夾固定在硬紙板上，以合適的順序連接在一起： 雜質① （填雜質名稱或化學式）用 試劑除去，選用的裝置為 ，選擇以上試劑和裝置的原因 。 雜質② （填雜質名稱或化學式）用 試劑除去，選用的裝置為 ，選擇以上試劑和裝置的原因 。
任 務 三 ： 實 驗 室 氣 體 制 備 裝 置 的 思 維 模 型 【歸納】實驗室氣體制備裝置的連接順序和選取依據： 連接順序 選取依據 【活動5】遷移應用：在實驗室中也常采用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制備氯氣。高錳酸鉀氧化性較強，該反應在常溫下即可進行，反應的化學方程式為： 2KMnO4 + 16HCl（濃）== 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 ↑ + 8H2O 請小組合作，依據以上反應原理，選擇并拼接合適的實驗裝置。
課 堂 檢 測 1.二氧化錳跟濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣。 （1）連接上述儀器的正確順序（填各接口處的字母）：___接___；___接___；___接___；___接___。 （2）裝置中，飽和食鹽水的作用是____________；NaOH溶液的作用是_______________。 （3）寫出下列化學反應的化學方程式： ①氣體發生裝置中：________________________________________________。 ②NaOH溶液中：__________________________________________________。
作業練習
1．一個國家的氯產量常被看做是化學工業發展水平的重要標志。實驗室制取氯氣的原理或裝置不能達到實驗目的的是 A．用裝置甲制備氯氣 B．用裝置乙除去Cl2中的HCl氣體 C．用裝置丙干燥氯氣 D．用裝置丁吸收多余的氯氣 2．實驗室中常用二氧化錳與濃鹽酸共熱制取氯氣。某化學興趣小組為制取較為純凈、干燥的氯氣設計了如下實驗裝置： 儀器X的名稱為 A．分液漏斗 B．圓底燒瓶 C．蒸餾燒瓶 D．長頸漏斗 3．利用下列裝置能達到實驗目的的是 A．利用甲裝置除去氯氣中混有的少量HCl B．利用乙裝置稀釋濃硫酸 C．利用丙裝置進行噴泉實驗 D．利用丁裝置進行蒸發結晶 4．實驗室中常用二氧化錳與濃鹽酸共熱制取氯氣。某化學興趣小組為制取較為純凈、干燥的氯氣，設計了如圖實驗裝置。 請回答下列問題： 實驗室制取Cl2的化學方程式為 。 向燒瓶里加入少量 粉末，分液漏斗中注入 。 A中盛放的是 ，其作用為 。 B中盛放的是 ，其作用為 。 D中盛放的是 ，其作用為 。
參 考 答 案 課堂檢測： E; C; D; A; B; H; G; F 除Cl2中的HCl；吸收過量的氯氣。 MnO2＋4HCl(濃) == MnCl2＋Cl2↑ + H2O； 2NaOH＋Cl2 = NaCl＋NaClO＋H2O 作業練習： A A A 4.（1）MnO2＋4HCl(濃) == MnCl2＋Cl2↑ +2 H2O； （2）二氧化錳；濃鹽酸。 （3）飽和食鹽水；出去氯氣中的氯化氫雜質。 （4）濃硫酸；干燥氯氣。 （5）氫氧化鈉溶液；吸收多余的氯氣。

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