高中化学人教版 (新课标)必修1第二节 富集在海水中的元素--氯第1课时教学设计

第二节  富集在海水中的元素——氯

整体设计

从容说课

    氯及其化合物知识作为本章第二节教学内容，其设计意图是：1.氯是一种比较典型的、重要的非金属元素。教科书选择氯气的性质、用途以及Cl-的检验等内容进行比较全面的学习和研究，不但可以让学生了解典型非金属单质及其化合物的性质，而且对学生全面认识化学元素，尤其是了解其他非金属元素及其化合物的性质，形成正确的观点、掌握正确的学习方法等具有重要的作用。2.氯是富集在海水中的一种元素，资源丰富。而且食盐、漂白粉等含氯的化合物大家都非常熟悉，与日常生活比较贴近，学习时,容易使学生产生一种亲近感，有一种似曾相识的感觉,容易产生强烈的求知欲望,有效地降低了学习的难度，较好地体现了一种人文关怀。3.通过本节的学习,可以培养学生的归纳能力、举一反三的能力、自主学习的能力。而自主学习的能力又是一切能力的基础，也是教学的最高境界——教是为了不教。

    理论联系实际，突出知识的重要用途，是本节编排的一个特色。重点知识判断的重要依据之一就是实用性。氢气在氯气中的燃烧是工业上制盐酸的重要方法，氯气与水反应是氯气用于自来水消毒的原理所在，离子检验是化学实验的重要内容，也是一项重要的基本技能。因此，这些重点知识的学习对学生知识与能力的发展有非常重要的作用。而氯气的实验室制法，与现实联系不多，实际用途不大，而且，尾气氯气的毒性比较大，容易对环境造成污染，容易使学生产生一种不正确的认识及一种恐惧感，不利于学生以后对实验的学习及掌握。因此，在新教材中就删去了“氯气的实验室制法”。这样，就使学生的注意力顺着教材的顺序，自然而然地转移到用途上来，体现了编者的意图。教材中把有关“氯气的实验室制法”放到“科学史话”中作了介绍，而且是以探究的形式让学生自己去写反应方程式，既化解了难点，又培养了学生的探究能力，真是一举两得。

    另外，教材在内容上也体现了对立统一规律和辩证唯物主义观点。例如，氯气是有毒气体，但它可用于自来水消毒，而且是重要的化工原料。通过学习可以使学生认识到只有学好知识，正确运用，才能化弊为利，才能让自然资源更好地为人类服务。

    教师在教学中，要因势利导，注意设计好探究性问题，以增强教学的启发性和探究性，培养学生的探究能力。例如：对于氯气与水的反应、氯气与碱的反应这些教学难点，建议首先向学生提出问题：请你根据已掌握的Cl2的性质猜测，Cl2与H2O反应可能形成的产物是什么？并设计各种实验方案，证明你的假设是否成立。通过假设、设计、验证、得出结论后，再用下列问题进行情境迁移：（1）根据Cl2与H2O的反应设想一下，如果将Cl2通入NaOH溶液中会发生怎样的反应？（2）在工业上，Cl2与消石灰反应可以制得漂白粉，其有效成分是什么？起漂白作用的物质是什么？若学生的基础较好，此时可应用下列问题继续进行深入探究：往NaOH溶液中滴加酚酞溶液，再逐滴滴加氯水，会有什么现象？实验中酚酞褪色的原因是什么？是因为Cl2与碱发生了反应，还是因为氯水中含有的HClO起了漂白作用？你是否能设计实验证明哪种猜测是对的呢？在此过程中，教师应充分调动学生主动参与探究学习的积极性，引导学生通过实验、观察、调查、收集资料、阅读、讨论、辩论等多种方式进行学习，培养学生提出问题、分析问题，以及通过实验解决问题的能力。

本节内容主要包括三部分：一是活泼的黄绿色气体——氯气；二是氯离子（Cl-）的检验；三是卤素简介。

教学重点

    氯气的性质

教学难点

    氯气与H2O、NaOH的反应，Cl－的检验

课时安排

    2课时

第1课时

教学设计

三维目标

知识与技能

1.了解氯元素的存在，掌握氯气的物理性质、化学性质。

2.培养学生的归纳能力、推理能力、实验能力。

过程与方法

1.引导学生自主学习，了解教材的知识编排顺序：由存在到性质、到用途。

2.在教师的指导下完成一系列实验。

3.探究与活动:氯气与金属、非金属的反应。

情感、态度与价值观

使学生形成勇于创新的习惯，培养创新能力。

教学重点

氯气的化学性质

教学难点

    Cl2与水反应、与氢氧化钠反应

    培养探究能力、创新能力、归纳能力

教具准备

    多媒体课件、投影仪、烧杯、集气瓶（盛有Cl2）、水槽、导气管、火柴、红色的布条、鲜花瓣、蒸馏水

教学过程

导入新课

    师：同学们，我们一日三餐的调味品中最不能缺少的是什么?

    生：食盐!

    师：海水为什么是咸的?

    生：因为海水中含有大量的盐。

    师：我们常说的“盐卤点豆腐”，其中的“盐卤”又是什么?从这一节课开始，我们就来学习与它们有关的知识。

（多媒体投出标题——2  富集在海水中的元素——氯）

（多媒体播放大海的画面、盐厂的一角）

（多媒体播放2004年重庆天源化工厂氯气泄漏的场景）

推进新课

    师：请同学们打开课本，并翻到最后一页——元素周期表。找出氯元素在周期表中的位置——第几行，第几列。

氯元素位于周期表中第3行第7列。

结构决定性质。氯原子很活泼，容易与另一个氯原子结合成Cl2。

［板书］一、活泼的黄绿色气体——氯气

1.原子结构

（多媒体播放科学史话  氯气的发现和确认）

（多媒体播放瑞典化学家舍勒事迹介绍）

    师：请大家看书P83：思考与交流

提问学生回答第1题

    生：科学家需要有一种献身精神。

真理的发现需要经过漫长、曲折的道路。

在搞科学研究时，不能凭主观想象，更不能迷信一些所谓的权威。……

    师：请3名学生上黑板写出第2题的化学反应方程式。然后，再请3名学生分析、点评、分析所书写的化学反应方程式的理论依据。由此，培养学生的探究能力、创新能力。

    师：展示一瓶新制备的氯气，引导学生观察其颜色，指导学生学会闻有毒气体的方法。

    生：非常难闻的气味；强烈的刺激性气味。

师（小结）：氯气是一种黄绿色的、具有强烈刺激性气味的气体，有毒。在闻有毒的气体时鼻孔不能直接靠近瓶口，要用手轻轻地在瓶口扇动，使少量气体飘进鼻孔。

    师：氯气是很活泼的非金属单质，具有很强的氧化性。氯气能与大多数金属化合，生成金属氯化物。例如：Na、Fe、Cu等都能在氯气中燃烧。

请同学们回忆：什么叫化合价? Na、Fe、Cu的化合价分别是多少?

根据已学过的知识，试分别写出Na、Fe、Cu这三种金属在氯气中燃烧的方程式。

    师：检查学生所写的方程式，并选取具有代表性的练习，用实物投影仪投出，让大家分析讨论。

    生：Na+Cl2====NaCl  Fe+Cl2====FeCl2  Cu+Cl2====CuCl2

    师：正确的化学方程式应为：

2Na+Cl2====2NaCl

2Fe+3Cl2====2FeCl3

Cu+Cl2====CuCl2

    师：氯气也能与大多数非金属化合。

［实验43］

    师：演示氢气在氯气中燃烧，引导学生观察现象。

    生：看书P83思考与交流：氢气在氯气中燃烧，在瓶口所产生的现象与打开浓盐酸试剂瓶塞所产生的现象有什么相似之处?有一股白烟产生。有白雾产生。有白色的烟雾产生。

    师：（总结）正确的描述应该是白色的雾。烟和雾是不同的。烟：由固体小颗粒形成的叫烟；由小液滴形成的叫雾。H2在Cl2中燃烧生成HCl，HCl极易溶于水，吸收空气中的水蒸气形成了盐酸小液滴。浓盐酸容易挥发，产生了HCl气体，因此，两者现象相同。

［例题剖析］

（例1）已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(    )

A.①和②处          B.②处          C.②和③处          D.②③④处

    师：请同学们先分析、讨论。

    生：①错，因为缺少酒精灯。②错，因为氯气通过NaOH溶液时，被吸收。……

    教师精讲：本题考查了学生对实验装置的观察能力、对新信息的处理能力以及对实验的分析评价能力。

    由题意可知：“KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2”说明不需要加热，故不需要酒精灯，所以①装置是正确的。②中Cl2通入NaOH溶液，Cl2能与NaOH反应而被吸收。③中进气管短，会把浓硫酸排出来，也是错误的。④中试管是密闭的，随着压强的增大，容易弹出胶塞，也是错误的。对于④，有一部分同学没有观察到错误，原因是对④的作用不清楚、观察不仔细。

解答：D

［活动与探究］

    师：在初中我们是如何定义燃烧的?现在通过H2在Cl2中燃烧的实验，你有什么新的认识?

    生：原定义（1）可燃物（2）与氧气接触。而本实验中无氧气参加。有单质参与，属于化合反应。

［知识拓展］

1.课后查阅资料，给燃烧下一个比较完整的定义。

2.Na、Fe、Cu都能在氯气中燃烧，完成这些实验，你需要准备那些仪器?请设计出实验方案，写出必要的实验步骤，记录实验现象并比较其异同。

    师：在菜市上，我曾经听到过这样的一段对话：“李大婶，今天早上你家的自来水感觉到有什么异味没有?有啊!肯定是上边又来检查了，自来水中又多放药了呗!”同学们，你知道自来水中为什么要放药?自来水中放的是什么药?请同学们看书P84。

（多媒体播放自来水厂有关消毒的生产流程）

思考：（1）什么叫氯水?250 ℃时1体积的水能溶解几体积的Cl2?

（2）250 ℃时1体积的水能溶解几体积的CO2?

板书：Cl2+H2O====HCl+HClO

    师：HClO有很强的氧化性，能杀死水中的病菌，起到很好的消毒作用。HClO是一种不稳定的弱酸，光照下易分解2HClO2HCl+O2↑

［合作探究］

结合初中有关溶液的知识，试分析氯水的成分。

［实验44］氯水的漂白作用

    师：同学们分成3组，分别用红纸、蓝色的干布条、红色的鲜花瓣放到氯水中，观察有关现象，并解释。

    ［实验45］干燥的氯气能否漂白

    师：同学们再分成3组，分别用干红纸、干蓝色的布条、红色的鲜花瓣放到干燥的氯气瓶中。

    结论：干燥的氯气不能漂白，漂白的实质是氯水中的HClO起作用。

    师：为什么红色的鲜花在干燥的氯气中褪色了？

    生：鲜花中会有水分。

    师：久置的氯水是否还有漂白性？为什么？

    生：没有漂白性了；因为HClO不稳定，在久置的过程中分解了。

［例题剖析］

（例2）对某宇航员从外星球空间大气层中取回的气体样品进行有关实验并记录如下：

①将气体样品溶于水，发现其主要成分气体A易溶于水；

②将A的浓溶液与固态高锰酸钾混合反应生成黄绿色气体B，B通入烧碱溶液中生成两种钠盐；

③A的稀溶液与锌粒反应生成气体C，C与B组成的混合气体经光照后生成气体A，实验测得反应前后气体的体积不变；

④实验测得气体C的相对分子质量为2。

根据以上实验事实回答下列问题：

(1)写出化学式：A____________，B____________，C____________。

(2)写出有关反应的化学方程式：

①____________________________________________________________；

②____________________________________________________________；

③____________________________________________________________；

④____________________________________________________________。

(3)科研资料表明：如果该星球中有生命活动，那么这些生物可能要从该星球上原始的液态氨的海洋中产生，那里的液氨相当于地球上的水，据此推测该星球上是否有生命活动，并简述你的理由。

    生：由题意，B为黄绿色气体，则一定为氯气，根据④实验测得气体C相对分子质量为2，可确定C为氢气。又根据A易溶于水，且A的稀溶液与Zn粒反应生成气体C，C与B组成的混合气体经光照后生成气体A，且测得反应前后气体的体积不变，可以推断出A为HCl。

教师精讲：同学们分析得很好，抓住了题中所给的一些本质特征。本题属于无机推断题。在解此类题时，要注意以下几个环节：（1）仔细审题，去掉文字性的描述，找出与化学学科有关的信息；（2）想方设法寻找突破口：根据物质的特殊的颜色、气味、特殊的状态、特殊的反应加以逐步地确定；（3）采用灵活多变的思维方式：正向思维、逆向思维、发散思维，要在“重重包围”“重重障碍”之中“杀出一条血路”；（4）注意检查。推出结果后，再根据题中的条件，逐一核对，防止有与题设矛盾的地方。

解答：(1)HCl  Cl2  H2

(2)①2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

②Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O

③Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑

④H2+Cl2====2HCl

(3)没有；假如该星球上有生命活动，那么就应有大量的液态氨存在，不可能有HCl气体，因为NH3和HCl能发生化学反应。

［课堂小结］

    这节课我们学习了Cl2的性质：与金属反应、与水反应，懂得了生活中的一些科学道理。随着我们学习的深入，我们会掌握更多的知识，并利用这些知识为生活服务。下节课我们将继续学习Cl2的其他性质。

板书设计

第二节  富集在海水中的元素——氯

一、活泼的黄绿色气体——氯气

1.原子结构

2.物理性质

3.化学性质：（1）与金属反应

（2）与水反应

4.用途：活动与探究

1.H2在Cl2中燃烧时瓶口所产生的现象与打开浓盐酸试剂瓶所产生的现象为什么相同?

2.氯气有毒，但是为什么又用它来给自来水消毒?

3.到本市自来水公司做一次调查，了解自来水公司是如何给自来水消毒的。

4.人在“死海”中为什么不会下沉?

5.上网查找资料（或查词典《化工辞典》王箴主编，化工出版社），了解当前国内、国际上可以用于自来水消毒的试剂有哪些。

附调查表

随堂练习

1.海水中含量最多的离子是（    ）

A.钠离子             B.氯离子            C.钙离子           D.镁离子

答案:B

2.关于氯气的叙述，下列正确的是（    ）

A.氯气不能溶解于水，所以可用排水法收集氯气

B.氯气在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在

C.氯气是一种黄绿色、有毒的气体

D.氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物

答案:C

3.下列物质中，不能使干燥有色布条褪色的是（    ）

A.干燥Cl2                                B.氯水

C.NaClO溶液                             D.Na2O2与水反应后的溶液

答案:A

4.下列氯化物中，不能通过单质之间直接制取的是（    ）

A.FeCl2               B.FeCl3             C.CuCl            D.CuCl2

答案:AC

5.用自来水养金鱼时，通常需要将自来水晒一段时间，再注入鱼缸，原因是(    )

A.提高水温                                B.增加水中的含氧量

C.除去水中少量的次氯酸                    D.用紫外线杀死水中的细菌

答案:C

6.自来水可以用氯气消毒。如果实验室中临时没有蒸馏水，可以用自来水配制某些急需的药品，但有些药品若用自来水配制，则明显会导致药品变质。下列哪些药品不能用自来水配制（    ）

A.Na2SO4              B.NaCl             C.AgNO3           D.AlCl3

答案:C

7.下列有关氯气的叙述正确的是(    )

A.钠和磷都可以在氯气中燃烧，都产生白色烟雾

B.红热的铁丝、铜丝都可以在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟

C.纯净的氢气可以在氯气中安全燃烧，发出苍白色火焰

D.氯气可用于漂白，这是氯气具有漂白作用

答案:BC

8.从1897年英国首次使用氯气对给水管网消毒以来，氯气用于自来水消毒已经经历了100多年的历史。目前，我国大多数城市仍然采用氯气消毒法对自来水进行净化、消毒。氯气之所以长期用于自来水消毒，原因是（    ）

A.氯气有毒，可以毒死细菌、病毒

B.氯气具有刺激性气味，可以熏死细菌、病毒

C.氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO，可以杀死细菌、病毒

D.氯气用于自来水消毒的工艺简单、成熟，易于操作，且成本低

答案:CD