2.2.2氯气的实验室制法 教学设计-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学教学设计聚焦氯气的实验室制法，通过舍勒发现氯气的科学史话及氯元素存在形式的提问，激活学生对氯气性质、用途的已有认知，引导从性质探究制备原理，构建气体制备装置模型。 以“基础装置→除杂干燥优化→84消毒液制备应用”发展模型，结合虚拟实验和装置改进讨论培养科学探究与实践能力，尾气处理强化科学态度与责任，结构化学习助学生形成知识体系，辅助教师突破重难点，提升核心素养。

人教版高中化学必修一第二章第二节氯及其化合物 第2课时 氯气的实验室制法 ——以“氯”制“用”教学设计 1、 教材分析 “氯气的实验室制法”是《新课标》中必修课程第二章“海水中的重要元素一钠和氯”的第二节“氯及其化合物”的内容，这一部分内容是元素化合物知识的重要组成部分，是高中化学实验的重要内容，在高中化学学习中占有重要地位。教材讲解的是氯气的实验室制法。学生在上一课时的学习中已经知道了氯气的物理化学性质和主要用途，自然就会联想到如何得到氯气，这样的学习过程对学生发展“证据推理与模型认知”“宏观辨识与微观探析”科学精神与社会责任”的学科核心素养提供有力保障。氯是比较典型的非金属元素，氯及氯的化合物在日常生活、工农业中的应用非常广泛。对氯气性质、用途和制法的研究，不仅是第四章进一步学习、研究卤素性质相似性及其变化规律的需要，也是研究同族元素性质变化规律的需要。由于高中阶段对氯气的性质、用途等介绍、应用较多，对学生全面认识化学元素、形成正确观点、掌握正确学习方法等有重要作用。 2、 学情分析 学生在初中的学习中已经学习了氧气和二氧化碳的制备，对气体的制备模型有了初步的构建，有助于学生对氯气的制备进行探究。通过前两节课的学习，学生已掌握了氯气的性质，这就为氯气的收集、尾气的处理打下了基础。在初中学生已经能够分析实验室制取二氧化碳中的杂质气体的净化过程，并且已经具备了根据气体的性质来选择收集装置的能力。另外，学生还具有一定的分析、归纳、总结能力，但学生的基础知识、基本技能不是很扎实，所以在实验过程中仍需要教师引导。初中阶段，对常见气体（如氧气、氢气、二氧化碳等）的制备，就化学理论知识和实验操作技能知识的掌握仅停留在初步了解等浅显程度，学业质量也仅要求初步了解和体会简单的实验探究或操作等，至于如何设计、评价、优化实验方案，甚至创新设计等高阶思维的发展上没做明确要求，而这些正是高中化学教学急需解决的问题。 三、教学目标 1.证据推理与模型认知:通过完成氯气的实验室制备，理解实验室气体制备的选择原则，形成从问题出发依据探究目的设计探究方案，并运用化学实验进行实验探究的化学核心素养。 2.证据推理与模型认知：基于实验现象进行证据推理，判断氯气的生成。构建实验室制取气体的装置设计模型，即根据“反应物状态与反应条件→发生装置，气体性质→收集装置、除杂装置、尾气处理装置”的逻辑关系，能迁移应用该模型分析其他气体的制备装置。 3.科学精神与社会责任:通过对于氯气制取过程中氯气的尾气处理和吸收，培养学生的环保意识，理解化学家在环境保护中的社会责任。 4.科学探究与创新意识:在完成气体制备模型的构建后，通过分析其他气体的制备原理能正确地给出制备装置并适当的创新，诊断并发展学生科学探究与创新意识的核心素养。 四、教学重难点 教学重点： 氯气实验室制法的原理、装置组成及各装置的作用。 教学难点： 1.氯气制备中除杂装置的选择与顺序，理解除杂顺序的合理性。 2.氯气制备装置设计模型的构建与迁移应用，能根据气体性质分析其他气体制备装置的选择。 五、教法和学法分析 教法分析： 1.对比法(氯气制备装置的引出) 2.归纳法(气体的制备装置，除杂装置，收集装置和尾气处理装置的归纳总结) 学法分析： 1. 结构化学习法：用思维导图梳理知识点网络：中心为“氯气的制备”，分支包括原理、装置、步骤等 2. 对比联想法对比初中学习的气体制备总结制备气体的一般思路 六、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 课堂引入 【提问】氯元素在自然界中什么样的形式存在？实验室怎么样制备氯气呢？ 【展示】科学史话（舍勒发现氯气的内容） 结合回忆内容，得出氯气在自然界很容易和很多金属和非金属反应，以化合物形式存在；通过科学史话激发学生的学习兴趣，为新课讲解做铺垫。 激活已有知识，为新课学习做好铺垫。 任务一：确定反应原理 【板书】板书并讲解主要反应原理： MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 【思考】1.浓盐酸的作用2.参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为？ 听讲并做笔记 思考并回答 让学生认识到浓盐酸才有较强的还原性，且反应需要加热 任务二：构建模型 【提问】回顾O2和CO2的制备原理及其装置，从以下装置中选择合适的仪器。 【思考】1.为什么选用分液漏斗？2.如何优化排水法？3.装置中NaOH溶液有什么作用？4.如何验满？ 学生进行装置搭建，并说明搭建的理由 通过课件上的内容总结回答适合氯气的发生装置：固体/液体+液体（加热）；适合收集氯气的方法：向上排空气法；适合尾气吸收方法：因为氯气有毒，要用氢氧化钠吸收 巩固实验发生装置、收集装置、尾气处理等方面的知识点。总结实验室制取气体的一般装置模型：发生装置、收集装置。从简单入手，层层推进，利于学生理解。 任务三：优化模型 【提问1】这样制备的氯气是干燥纯净的吗？ 【提问2】含有哪些杂质气体如何除去杂质？ 【资料卡片1】1体积水能溶解500体积HCl, 能溶解2体积Cl2；Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，Cl2易溶于饱和食盐水 【资料卡片2】常见的净化装置和干燥剂 常见干燥剂：浓硫酸、碱石灰、无水CaCl2（中性，无还原性）、P2O5（酸性，无还原性） 【小结】总结实验室制取气体装置的设计模型以及选择依据。 【实验】总结实验操作步骤，借助虚拟实验室进行实验室制备氯气。 【思考】实验过程中发现盐酸不能顺利滴落，实验仪器如何改进？ 通过课件上的内容总结回答适合氯气的除杂装置： 饱和食盐水--除氯化氢 适合氯气的干燥装置： 浓硫酸--除水蒸气 小组讨论，利用燕尾夹将搭建的装置图固定在纸板上。讨论结束后学生上台展示并说明理由。 认真观看实验并记录实验现象（黄绿色气体生成、溶 液颜色变化等） 思考不能顺利滴落的原因 在选择除杂试剂时，通过提示给学生搭建脚手架，突破难点，让学生能顺利过渡到模型的优化。 感受实验室制备氯气的实验过程。体会信息技术与化学实验融合，激发学生实验探究兴趣。 任务三：发展模型——实验室制备84消毒液 【资料卡片】请根据原理搭建实验室制备84消毒液的装置：原理: Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O Cl2和NaOH反应放热，温度较高时会有副反应发生，生成氯酸钠。副反应: C12+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O 【思考】1.制备NaClO的装置中为什么不用浓硫酸对气体进行干燥？2.饱和食盐水的洗气瓶为什么没有删掉？3.制备NaClO的装置为什么用冰水浴？ 。 小组讨论，利用燕尾夹将搭建的装置图固定在纸板上。讨论结束后学生上台展示并说明理由。 形成基于一般气体进行核心物质制备的装置模型的建构，并形成一般模型解析的分析思路。 课堂总结 【小结】总结有气体参与的核心物质制备装置的连接顺序 跟随教师梳理知识脉络，形成结构化记忆。 帮助学生构建知识体系，强化重点内容。 课堂练习和课后作业 【练习】有关氯气的制备和性质检验有关的实验综合题 完成练习并记录作业任务；课后完成书面练习 巩固所学知识，拓展视野，培养自主学习能力。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $