氯氣大單元教學設計高一上學期化學人教A版

單元教學設計（參考）單元課題第三章第二節(jié)氯及其化合物本單元在高考的地位和作用分析本節(jié)內容是人教版（2019版）教材第二章第二節(jié)內容，這一部分內容是元素化合物知識的重要組成部分，是學生在高中階段第一節(jié)學習了典型的金屬元素—鈉，了解了研究金屬元素及其化合物的思路和方法，初步構建了含同種元素的物質間的轉化關系后，系統(tǒng)學習的第一種非金屬元素，在高中化學學習中占有重要地位。教材選擇氯氣的性質、用途等內容進行比較全面的學習和研究，不但可以讓學生了解典型非金屬單質及其化合物的性質，而且對學習其他非金屬元素及其化合物的性質，形成正確的觀點、掌握學習的思路和方法起到引導作用。而且教材中涉及的食鹽、漂白粉等含氯的化合物學生都相對熟悉，學習內容與日常生活比較貼近，學習時，容易使學生產生一種親近感，有一種似曾相識的感覺，容易產生強烈的求知欲望，有效地降低了學習的難度，較好的體現(xiàn)了一種人文關懷。本節(jié)教材以氯及其化合物的研究為載體，建構了非金屬及其化合物的研究模型，為高中學習元素化合物的知識起到了鞏固和提高的作用，突出了對學生化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，有利用于后續(xù)硫、氮及其化合物的學習。本節(jié)內容包括氯氣的性質、氯氣的實驗室制法、氯離子的檢驗三個部分，共分三個課時完成（含1個專題）。教學的重點是在學習氯氣單質的過程中，關注這些含氯元素物質間的轉化，建構不同價態(tài)物質間的轉化關系，形成非金屬及其化合物的研究思路和方法。教學的難點是氯氣與水和氫氧化鈉的反應?！奥葰獾男再|”是本節(jié)內容的第一課時。教材中對氯的性質作了詳細的介紹，包括氯氣與金屬、非金屬的反應，與水、氫氧化鈉的反應。其中，氯氣與水、氫氧化鈉的反應既是本節(jié)內容的重點，也是本課時的重點。為此，本課時還對氯氣與水反應的產物以及次氯酸的漂白作用進行了初步探究，氯氣與堿的反應時與水的反應的延伸和拓展?？蓮南疽汉推追壑新仍氐幕蟽r與次氯酸中氯元素的化合價相同的角度，理解+1價氯的強氧化性及應用。氯氣性質的教學采用“問題探究”的教學方法，通過創(chuàng)設問題情境→突出問題→假設猜想→實驗驗證→解決問題（得出結論）等過程完成。氯氣的物理性質教學，可以通過播放第一次世界大戰(zhàn)利用氯氣作生化武器的視頻，提出針對性的問題，引導學生有效思考，再歸納總結。氯氣的化學性質與金屬、非金屬、水、堿的反應，應緊緊圍繞氧化還原反應、離子反應的特征來分析，引導學生理解氯氣的氧化性。由于氯氣有毒，所以實驗可以采用微視頻的形式讓學生進行觀察、討論、歸納、總結。氯氣與水反應是大部分學生學習的一個難點，為此，本節(jié)課重點是引導學生認識氯與水反應的原理、產物及性質，而對氯水成分的實驗探究則放在后面的課時進行，這樣可以有效分散難點，降低學習的難度。同時，可利用氯氣與水反應的產物及性質，自然引出氯氣與堿的反應來降低難度?？傊?，教學中要注意提出有效問題，充分調動學生的主動性和積極性，逐步培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識的化學核心素養(yǎng)。單元課時計劃5課時課程標準要求1.通過觀看視頻、閱讀教材、實驗探究，認識氯是一種重要的“成鹽元素”，了解氯氣的物理性質，掌握氯氣的化學性質,體會實驗對認識和研究物質性質的重要作用，培養(yǎng)證據(jù)推理意識。2.通過分析氯原子的原子結構特點，利用離子反應、氧化還原反應的觀點預測氯氣的化學性質，并能根據(jù)預測的結果，設計、實施實驗方案，書寫相關反應的化學方程式或離子方程式。了解氯氣的發(fā)現(xiàn)史，學習科學家的研究精神及勤于鉆研、嚴謹求實的科學態(tài)度。單元知識結構通過上節(jié)金屬鈉及其化合物的學習，學生已經初步形成了學習元素及其化合物的基本模型，了解了研究金屬元素及其化合物的的思路和方法，構建了含同種元素的物質間的轉化關系。對物質結構理論、實驗基本操作等知識也有一定了解，因此，通過分析氯原子結構特點，根據(jù)氧化還原反應理論，利用化合價變化分析氯及其化合物的氧化、還原性難度不大。但根據(jù)實驗現(xiàn)象，運用所學知識理解相關原理，并利用原理解決具體問題的綜合能力還存在不足等問題。單元教學重難點分析重點：氯氣的化學性質；氯水的成分、次氯酸的性質難點：氯氣分別與水、氫氧化鈉的反應、實驗室制備氣體的基本思路單元拓展知識實驗室制備氣體的基本思路常見氣體制備裝置的選擇→凈化裝置→干燥裝置→收集或性質實驗裝置→尾氣處理裝置，按上述思路，建立完整的氣體制備實驗思路，能解決實驗中的綜合問題。單元備課使用資料計劃課標：普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）教材：人教版高中化學必修第一冊及選擇性必修1教師用書課時教學設計（參考）課題第二節(jié)氯及其化合物課型新授課課時3學習目標1.通過觀看視頻、閱讀教材、實驗探究，認識氯是一種重要的“成鹽元素”，了解氯氣的物理性質，掌握氯氣的化學性質,體會實驗對認識和研究物質性質的重要作用，培養(yǎng)證據(jù)推理意識。2.通過分析氯原子的原子結構特點，利用離子反應、氧化還原反應的觀點預測氯氣的化學性質，并能根據(jù)預測的結果，設計、實施實驗方案，書寫相關反應的化學方程式或離子方程式。了解氯氣的發(fā)現(xiàn)史，學習科學家的研究精神及勤于鉆研、嚴謹求實的科學態(tài)度。學習重點重點：氯氣的化學性質；氯水的成分、次氯酸的性質學習難點難點：氯氣分別與水、氫氧化鈉的反應學情分析通過上節(jié)金屬鈉及其化合物的學習，學生已經初步形成了學習元素及其化合物的基本模型，了解了研究金屬元素及其化合物的的思路和方法，構建了含同種元素的物質間的轉化關系。對物質結構理論、實驗基本操作等知識也有一定了解，因此，通過分析氯原子結構特點，根據(jù)氧化還原反應理論，利用化合價變化分析氯及其化合物的氧化、還原性難度不大。但根據(jù)實驗現(xiàn)象，運用所學知識理解相關原理，并利用原理解決具體問題的綜合能力還存在不足等問題。核心知識一、氯氣的性質和用途二、氯離子的檢驗教學內容及教師活動設計學生活動設計【創(chuàng)設情境，引入新課】播放第一次世界大戰(zhàn)使用氯氣的視頻，引導學生總結氯氣的物理性質，并引導生在和平的過度有多么幸福?！鹃喿x教材】Ｐ82～83第一、二段，思考氯元素在自然界存在形式及來源是什么？用途有哪些？學生通過閱讀教材可以總結如下：①氯是一種重要的“成鹽元素”，在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，致使海水既咸又苦，不能直接飲用。還存在于陸地的鹽湖和鹽礦中。②人體體液中的Na+和Cl對于調節(jié)體液的物理和化學特性有著重要的作用，它們除了來自食物外，還要通過食鹽來補充，以NaCl為主要成分的食鹽是重要的調味劑。③氯在自然界中以化合態(tài)存在。=4\*GB3④主要的化工原料，制造鹽酸，有機溶劑、農藥、染料和藥品等，可生產漂白液和漂白粉等【過渡】觀察氯氣集氣瓶中的氯氣，我們初步認識到氯氣史一種黃綠色的有毒氣體，除次之外，氯氣還有哪些物理性質呢？【問題1】觀察氯氣樣品、觀看視頻，結合上述材料和事件，思考氯氣具有哪些物理性質？并填寫下表。若遇氯氣泄漏你認為人該往何處逃離？【教師】強調：注意聞氣體的正確方法：正確操作，錯誤操作。【教師】投影、評價?！具^渡】請同學們畫出氯原子的結構示意圖，推測氯原子及氯氣的性質。【問題1】請從原子結構的觀點分析氯元素在自然界以化合態(tài)存在的原因事什么？氯原子容易得到1個電子而形成Cl－，所以氯氣較活潑，具有強氧化性，與具有還原性的物質反應可生成氯的化合物?！締栴}2】觀看視頻，寫出氯氣與金屬鈉、鐵、銅三種單質反應的化學方程式，并指明主要反應現(xiàn)象。有何規(guī)律？工業(yè)上為什么可以用鋼瓶儲運液氯？【教師】強調：液氯即液態(tài)的氯氣，常溫下干燥的氯氣（或液氯）與金屬鐵不能反應，因此工業(yè)上可以用鋼瓶儲運液氯?！締栴}3】完成教材P45實驗27（或視頻實驗），對比兩種不同條件下氯氣與氫氣的反應有何不同？填寫下表內容?！窘處煛客队啊⒃u價?！緦W生1】①氯氣的物理性質：顏色狀態(tài)氣味黃綠色氣體刺激性密度熔點沸點比空氣大1010C0C毒性溶解性特性有毒1體積水溶解約2體積Cl2易液化【學生2】②若遇氯氣泄漏，人應該往高處或逆風處撤離?！緦W生1】得電子得電子【學生1】①與鈉反應2Na＋Cl2eq\o(,\s\up6(Δ))2NaCl，劇烈燃燒，黃色火焰，產生大量白煙；與鐵反應2Fe＋3Cl2eq\o(,\s\up6(Δ))2FeCl3，劇烈燃燒，產生大量棕褐色煙；與銅反應Cu＋Cl2eq\o(,\s\up6(Δ))CuCl2，劇烈燃燒，產生大量棕黃色煙，溶于水后，溶液呈藍綠色?！緦W生2】②氯氣與鐵在加熱條件下才能反應，所以，可將液氯保存在鋼瓶中?！緦W生3】③規(guī)律：Cl2與變價金屬反應時生成高價態(tài)的金屬氯化物，即Cl2與Fe、Cu反應，不論Cl2是否過量均生成FeCl3和CuCl2【教師】強調：液氯即液態(tài)的氯氣，常溫下干燥的氯氣（或液氯）與金屬鐵不能反應，因此工業(yè)上可以用鋼瓶儲運液氯。【問題3】完成教材P45實驗27（或視頻實驗），對比兩種不同條件下氯氣與氫氣的反應有何不同？填寫小表內容?！窘處煛客队?、評價。H2在Cl2中燃燒H2在盛有Cl2的集氣瓶中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶口有白霧產生。H2＋Cl2eq\o(,\s\up6(點燃))2HCl（工業(yè)制鹽酸）H2和Cl2的混合氣體光照發(fā)生爆炸【學生2】②氯氣和氫氣的混合氣體在強光照射：會發(fā)生爆炸。產生此現(xiàn)象的原因是H2和Cl2混合后光照，反應瞬間完成，放出的熱量使氣體急劇膨脹而發(fā)生爆炸?！締栴}4】結合教材P45“思考與討論”，聯(lián)系氧化還原反應的原理分析，談談你對燃燒的概念有哪些新的認識？【過渡】氯氣與金屬的反應，體現(xiàn)了氯氣具有強氧化性。下面我們繼續(xù)來探究氯氣與水反應?！締栴}1】氯氣在水中的溶解度大約為1:2，那么氯氣溶于水時是否和水發(fā)生了化學反應呢？結合教材P46頁【實驗28】完成實驗探究（或觀看實驗視頻），并將實驗現(xiàn)象及有關結論填入表中。【教師】演示實驗或播放實驗視頻。【教師】評價、投影表格?！緦W生1】①燃燒是指所有發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學反應?！緦W生2】②燃燒不一定要有氧氣參加，物質并不是只有在氧氣中才可以燃燒。③燃燒的實質是劇烈的氧化還原反應?！緦W生】觀察、思考、交流。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論取干燥的和濕潤的有色布條，分別放入兩個盛有干燥氯氣的集氣瓶中，蓋上玻璃片，觀察現(xiàn)象。①干燥的有色布條不褪色；

②濕潤的有色布條褪色；①干燥的氯氣不具有漂白性，濕潤的氯氣才具有漂白性；②氯氣溶于水時，氯氣要與水反應生成新物質，具有漂白性。將有色鮮花放入盛有干燥氯氣的集氣瓶中，蓋上玻璃片，觀察現(xiàn)象。鮮花變色（見教材P43圖24）【教師】強調：實驗說明干燥的氯氣不具有漂白性。【問題2】根據(jù)氧化還原反應原理、質量守恒定律及已掌握的Cl2的性質預測Cl2與H2O反應的生成物可能是什么？【教師】引導、評價。【學生1】①氯氣溶于水與水發(fā)生反應，所得的水溶液稱為氯水，氯水是混合物。【學生2】②根據(jù)氯原子的結構可知，氯元素常見的化合價有1、0、+1、+3、+5、+7等，氯氣化合價為0價處于氯元素的中間價態(tài)，因此，氯氣應既有氧化性，又具有還原性。【學生3】③氯氣作氧化劑，還原產物為1價的氯離子，作還原劑，氧化產物可能為為大于或等于+1價的微粒。④根據(jù)質量守恒定律，氯氣與水可能發(fā)生的反應為：Cl2＋H2OHCl＋HClO。【問題3】已知次氯酸（HClO）是一元弱酸，具有漂白性（強氧化性），見光易分解，觀察氯水樣品，思考如何設計簡單實驗驗證氯氣與水發(fā)生了上述反應？說明氯水中含有哪些物質？【學生1】①觀察氯水樣品呈淡黃綠色，說明有氯氣的分子存在。【學生2】②試管中加入一定量的氯水，向氯水中滴加硝酸銀溶液觀察到有白色沉淀，這說明氯水有一定量的氯離子，即有HCl生成?！緦W生3】③根據(jù)濕潤的氯氣才具有漂白性或向氯水中滴加紫色的石蕊試液，觀察到溶液先變紅后褪色，證明產物有HClO生成?！窘處煛恳龑У贸鼋Y論：新制氯水中含有Cl2、HCl、HClO、H2O四種物質。但由于氯氣與水的反應是可逆反應，且HClO不穩(wěn)定，見光易分解：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。因此，久置的氯水則只有HCl和H2O兩種物質，即久置的氯水為稀鹽酸，不再具有強氧化性或漂白性。【教師】強調應用：目前，很多自來水廠用氯氣來殺菌、消毒，我們偶爾聞到的自來水散發(fā)出來的刺激性氣味就是余氯的氣味。使用氯氣對自來水消毒時，氯氣會與水中的有機物發(fā)生反應，生成的有機氯化物可能對人體有害。所以，國家規(guī)定了飲用水中余氯含量的標準，而且已開始使用新的自來水消毒劑，如二氧化氯(ClO2)、臭氧等。【學生4】根據(jù)氯氣與水的反應可知，氯水應該具有酸性、不穩(wěn)定性、強氧化性?！具^渡】若先在水中加入一定量的NaOH后，再通入氯氣，又會發(fā)生怎樣的反應呢？【問題1】市面上銷售的漂白粉或消毒劑的有效成分為Ca(ClO)2或NaCIO（又名84消毒液），為什么不直接用次氯酸作漂白劑或消毒劑？【學生1】①氯氣在水中的溶解度不大，而且生成的HClO不穩(wěn)定，難以保存，使用起來很不方便，效果也不理想?！緦W生2】②次氯酸鹽比次氯酸的穩(wěn)定性強很多。比如NaClO雖然也會分解，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?！緦W生3】③次氯酸鹽可以在溶液中轉化為次氯酸，從而具有一定的漂白和消毒能力，所以漂白液、漂白粉、漂粉精都是常用的消毒劑和漂白劑?！窘處煛吭u價、強調：HClO雖能用于殺菌、消毒或作漂白劑，但不穩(wěn)定，不便于保存和運輸。【問題2】閱讀教材P47頁內容，思考如何制取漂白液和漂泊粉？漂白液和漂白粉的主要成分及有效成分分別是什么?【學生1】①制取漂白液—氯氣與NaOH反應：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O或Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。漂白液的有效成分是次氯酸鈉?！緦W生2】②制取漂白粉—氯氣與石灰乳反應：2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。將氯氣通入冷的石灰乳中會得到以次氯酸鈣為有效成分的漂白粉。若充分反應使次氯酸鈣成為主要成分，就得到了漂粉精。漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。【學生3】③漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、紙張的漂白劑，又可用作游泳池等場所的消毒劑?！具^渡】實驗中用NaOH溶液吸收尾氣后的溶液中有Cl嗎？如何檢驗呢？【問題1】中學階段離子檢驗的原理時什么？有哪些常用方法？【教師】評價、追問：若要判斷溶液中是否存在某個離子有哪些方法呢？【教師】評價、補充完善。【問題2】實驗探究：閱讀教材P49頁內容，結合【實驗29】在5支試管中分別加入2～3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自來水、蒸餾水，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象，填寫下表內容?！窘處煛垦菔緦嶒灮蛑笇瓿蓪W生分組實驗，投影表格。【學生】實驗觀察、討論交流，完成表格內容?！緦W生】原理：一般利用離子發(fā)生反應時，產生的特殊現(xiàn)象來判斷（檢驗），因此，不同離子的檢驗方法不同?！緦W生1】觀察顏色法—利用一些離子在水溶液中具有的特殊顏色。如Cu2+（藍色）、Fe3+（黃色）、Fe2+（淺綠色）、MnO4（紫紅色）?！緦W生2】焰色試驗法—鉀元素（離子）焰色：紫色（通過藍色鈷玻璃觀察）、鈉元素（離子）焰色：黃色。【學生3】氣體法—用于能轉化為特殊氣體的離子檢驗，如COeq\o\al(2－,3)或HCOeq\o\al(－,3)→CO2、NH4+→NH3。實驗現(xiàn)象化學方程式滴入幾滴AgNO3溶液加入少量稀硝酸①稀鹽酸有白色沉淀生成沉淀不溶解HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3②NaCl溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3③Na2CO3溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有氣泡產生Na2CO3+2AgNO3=Ag2CO3↓+2NaNO3，Ag2CO3+2HNO3=CO2↑+H2O+2AgNO3④自來水有少量白色沉淀生成沉淀不溶解Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3⑤蒸餾水無明顯變化無明顯變化——【問題3】結合上述實驗，歸納總結氯離子的檢驗方法及注意事項是什么？【教師】評價、補充。【學生1】①方法：先加AgNO3溶液，再加稀硝酸（或直接加入硝酸酸化的AgNO3溶