内容正文:
第二章 海水中的重要元素-钠和氯
从“源头”到“龙头”背后的秘密
——2.2.1氯气的性质
学习目标
1.通过观察充分感知氯气并学习氯气的物理性质,发展宏观辨识。
2.基于物质类别和氧化还原的视角对氯气的性质作出合理猜想并设计实验验证,培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
3.通过氯气与金属、氯气与非金属的探究实验,并用化学符号表征宏观现象,建立宏观-符号的双向联系。
4.通过探究氯水的成分和性质实验,深入分析氯水的构成微粒并设计实验验证猜想,用化学符号表征其过程,建立宏观-微观-符号的关联。
5.通过氯气与生活的学习认识氯水和次氯酸盐在生产中的应用和对生态的影响,培养科学态度与社会责任的核心素养。
84消毒液是日常生活中常见的消毒杀毒产品,尤其在疫情防控中发挥重要作用。生活中有人经常将“84”消毒液与洁厕灵使用,84消毒液的主要成分是什么?如何正确使用?
创设情景 问题驱动
任务一 认识氯气的物理性质
观察氯气及结合课本资料,分析氯气具有哪些性质?
颜色 气味 状态 毒性 熔点 沸点 溶解性 密度
气体 1体积水溶解
约 体积Cl2 比空气
黄绿色
刺激性
2
-101℃
-34.6℃
加压液化,贮存在钢瓶中
液态氯气单质,叫液氯,是纯净物
Cl2水溶液为氯水
思考:如何收集氯气?
向上排空气法收集
有毒
大
较低(易液化)
Cl2
0
-1
结构
性质
常见化合价:
−1、0、+1、+3、+4、+5、+7
【模型建立】预测性质:Cl易得1个电子 → 作氧化剂→ 表现强氧化性
【小组讨论】从原子结构示意图分析,预测氯气能与哪些物质反应呢?
任务二 基于不同视角预测氯气的性质
【小组讨论】从物质组成与氧化还原反应的角度,预测氯气能与哪些物质反应呢?
角度2: 氧化还原反应角度
角度1:物质类别
Cl2
活泼非金属单质
O2
物质分类
性质相似
物质分类
类比推理
O2
与金属单质:Na、Fe、Cu化合
与非金属单质:C、H2化合
氧化物
-1
0
Cl
Cl-
与金属单质化合
与非金属单质化合
氯化物
Cl2
类比推理
?
任务二 基于不同视角预测氯气的性质
任务三 基于探究实验认识氯气的化学性质
实验活动:进行实验验证猜想-氯气与钠、铁、铜反应
剧烈燃烧,火焰呈黄色,产生白烟
2Na+Cl2 2NaCl
△
剧烈燃烧,产生棕红色的烟,溶于水得棕黄色溶液
2Fe+3Cl2 2FeCl3
△
产生棕黄色的烟,
溶于水后溶液呈蓝绿色
Cu+Cl2 CuCl2
△
氯气和氢气反应
与非金属反应氯气与氢气反应
实验现象
化学方程式
H2在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口上方出现白雾
产物HCl在空气中与水蒸气结合,
呈现雾状,所以瓶口有白雾。
现象解释
工业制HCl
烟——固体小颗粒分散在空气中
雾——液体小液滴分散在空气中
【实验2-7】在空气中点燃氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中,观察并记录实验现象,写出方程式。
任务三 基于探究实验认识氯气的化学性质
【思考交流】
1.通过以上实验过程,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?
2.将氯气和氢气的混合均匀后,混合气体置于强光照条件下,改变了条件,现象有何不同?
【思考与交流】
1.氯气能否溶于水,若能溶于水是物理过程还是发生化学反应?
2.具有漂白性的物质是什么?
【资料卡片】法国化学家贝托菜在研究氯气时发现,氯气溶于水后形成的溶液(称为 “氯水〞)有漂白性,露置在日光下会失去漂白能力,同时产生盐酸和氧气,因此他推断氯气是一种含氧化合物。
【思考与讨论】取干燥和湿润的有色布条分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中,会有什么样的现象
氯气与鲜花
实验操作
实验现象
结论
有色布条 。
鲜花 。
有色布条 。
不褪色
褪色
褪色
干燥氯气
不具有漂白性
湿润氯气
具有漂白性
湿润氯气
具有漂白性
结论:使有色物质褪色的物质不是氯气本身,而是反应生成的HClO具有漂白性。
任务四 氯水的成分探究和性质实验
Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO
次氯酸:
强氧化性,能杀死水中的细菌,起到消毒作用。
思考
在25 ℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水。请写出氯水存在的所有离子方程式。氯水中存在哪些成分?
补充:H2O⇌H++OH-
【归纳总结】新制氯水中存在的微粒有:Cl2 ,HClO,H2O
H+,Cl-,ClO-,少量OH-
其中OH-来源于水电离
【知识辨析】对比液氯、新制氯水、久置氯水的成分
注意:新制氯水成分复杂,性质多样。
H2O、Cl2、HClO
H+、Cl- 、 ClO- (OH - )
H2O
H+、Cl-
Cl2
新制氯水
分子
离子
久置氯水
液 氯
三分子:
四离子:
Cl2 ,HClO,H2O
H+,Cl-,ClO-,少量OH-
请阅读教材47页
久置氯水是否有漂白性?为什么?
次氯酸不稳定,在光照条件下容易分解放出氧气。
久置的氯水主要成分是盐酸
【归纳总结】配套测评63页
新制氯水
Cl2
氧化性
能够氧化Fe2+、Br-、I-等还原性离子
Cl-
生成沉淀
加入AgNO3溶液产生白色沉淀
HClO
不稳定性
光照下,新制氯水有气泡产生
强氧化性
使有色布条或者品红褪色
使紫色石蕊先变红后褪色
H+
酸性
加活泼金属、碳酸盐等产生气泡
【阅读思考】次氯酸常用于消毒杀菌,但因不稳定难以保存和运输,有什么办法可以解决吗?阅读课本47页。
CI2+ 2NaOH == NaCI + NaCIO + H2O
次氯酸钠
【联系生活】制成漂白液和漂白粉
【实践应用】常用NaOH溶液吸收多余Cl2 (尾气处理 )
漂白液的有效成分
Cl2+2OH- == Cl-+ClO-+H2O
任务五 氯气与生活
2Ca(OH)2 + 2Cl2= CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
【交流研讨】 漂白粉(漂粉精)原理:
漂白粉的有效成分
石灰乳
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
【方法迁移】漂白粉的制取:将氯气通入冷的石灰乳中。
Cl2+2Ca(OH)2==2Ca2++Cl-+ClO-+2H2O
任务五 氯气与生活
目前,很多自来水厂“用氯气来杀菌、消毒,我们偶尔闻到的自来水散发出来的刺激性气味就是余氯的气味。氯气溶于水为什么能杀菌、消毒呢?
氯气对自来水消毒时,生成的有机氯化物可能对人体有害;而且已开始使用新的自来水消毒剂,如二氧化氯(ClO2)、臭氧等。
氯气的用途:是一种重要的化工原料
大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等
盐酸
有机溶剂
农药
药品
染料
课堂小结
Cl2
与H2O 反应
与强碱溶液 反应
与金属反应(金、铂除外)
与P、H2反应
与还原性物质如FeCl2等反应
既氧化性
又还原性
氧化性
用
途
自来水的杀菌、消毒;制取漂白粉、漂白液、消毒液等;化工原料用于工业制盐酸、有机溶剂、农药、染料等。
【课后作业】
1.“84消毒液”有效成分是NaClO,它露置在空气中会逐渐失效。(1) 结合所学知识,推测其失效过程中可能发生的化学反应(写出化学方程式)。
(2) 请设计一个实验,证明空气中哪种成分(CO2、H2O)是导致其失效的主要原因。(写出实验思路)
2.新制氯水久置后,其漂白性会逐渐消失,最终变成稀盐酸。(1)设计一个简单的实验,证明久置氯水中已不再含有HClO。
(2)实验室应如何保存氯水?为什么?
板书设计
1.氯气与金属、非金属的反应
2Na+Cl2 2NaCl
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Cu+Cl2 CuCl2
2.氯气与水反应:
Cl2 + H2O HCl + HClO
新制氯水的成分:“三分四离”:Cl2 ,HClO,H2O
H+,Cl-,ClO-,少量OH-
3.与碱反应:
CI2+ 2NaOH == NaCI + NaCIO + H2O
2Ca(OH)2 + 2Cl2= CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
第二章 海水中的重要元素-钠和氯
从“源头”到“龙头”背后的秘密
——2.2.1氯气的性质
1
3
4
教材分析
教学目标与重难点
教学过程
6
教学反思
目录
2
学情分析
5
板书设计
27
01
教材分析
28
教材分析
课标分析
教材地位和作用
内容要求
理解和掌握氯气的化学性质。掌握氯水的成分以及氯水漂白的本质原因。
学业要求
通过氯气性质的学习,建立从微观视角认识氯气强氧化性的原因,深化对化学反应的认识;建立从元素价态视觉预测物质性质的思路方法,合理解释生产生活现象及相关化学问题。
29
教材分析
课标分析
教材地位和作用
教材的地位与作用
本节课是人教版高中化学必修一第三章第二节第一课时的内容。是元素化合物知识的重要组成部分。起到的是承上启下的作用。学生前面学习了第一种典型金属元素钠,通过学习钠元素的相关性质掌握了研究金属元素及其化合物的基本方法和思路,初步建构学习元素及其化合物的模型。而氯气的性质的相关学习是这部分内容之后的学习,不仅可以利用所建构的模型进行学习,掌握典型非金属元素及其化合物的性质,建构元素化合物知识体系。“氯气及其化合物”的学习将为元素概念的形成、掌握元素性质的递变规律、了解元素周期表的形成打下基础。
30
02
学情分析
31
能力层面:
学生处于化学学科思想和方法培养的关键时期,思维非常活跃,对化学实验和生活中的化学充满好奇心。具备基本的实验操作能力,但对于实验的观察和记录、设计与分析、自主探究等方面有待进一步提升。
知识层面:
学生已经学习氧化还原理论、钠及其化合物的相关知识,掌握了学习元素及其化合物的一般思路和方法。。
学情分析
学情分析
教学方法
能力层面:
学生具备了一定的实验观察和现象描述能力,但对有毒气体的制备、性质探究等复杂实验的操作规范和安全意识较为薄弱。从原子结构(最外层7个电子,易得电子)预测物质性质的能力需要重点培养。
32
学情分析
教学方法
学情分析
创设情境
问题驱动
及时评价
实验论证
合作探究
归纳总结
教师主导
学生主体
教、学、评一体化
教学目标素养培养
33
03
教学目标与重难点
34
教学目标与重难点
教学目标
1.基于物质类别和氧化还原的视角对氯气的性质作出合理猜想并设计实验验证,培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
2.通过氯气与金属、氯气与非金属的探究实验,并用化学符号表征宏观现象,建立宏观-符号的双向联系。
3.通过探究氯水的成分和性质实验,深入分析氯水的构成微粒并设计实验验证猜想,用化学符号表征其过程,建立宏观-微观-符号的关联。
4.通过氯气与生活的学习认识氯水和次氯酸盐在生产中的应用和对生态的影响,培养科学态度与社会责任的核心素养。
教学重难点
35
教学目标
教学重难点
重点
难点
氯水的成分探究和性质实验。
氯气化学性质的探究,与金属、非金属的反应。
教学目标与重难点
36
04
教学过程
37
教学过程
环节一
创设情境任务驱动
环节二
构建模型
突破重难点
巩固应用解决问题
环节三
环节四
归纳总结
感知成就
38
环节一
创设情境
任务驱动
环节二
构建模型
突破重难点
环节三
巩固应用
解决问题
环节四
归纳总结
感知成就
设计意图:以学生熟知的生活用品84消毒液使用创设情境,容易引起学生的共鸣,从生活走进化学课堂,亲切自然,容易激发学生学习的热情。
环节一
创设情境
任务驱动
环节二
构建模型
突破重难点
环节三
巩固应用
解决问题
环节四
归纳总结
感知成就
设计意图:通过归纳总结的方式,训练学生筛选信息与知识拓展的能力,培养学生学以致用的能力
通过展示新制的氯气,引导学生通过观察和阅读课本,归纳总结氯气的物理性质。
环节一
创设情境
任务驱动
环节二
构建模型
突破重难点
环节三
巩固应用
解决问题
环节四
归纳总结
感知成就
Cl2
性质相似
O2
从物质组成、氧化还原反应、结构分析的角度,通过对比氧气的性质,预测氯气能与哪些物质反应呢?
设计意图:通过设计系列问题引发学生从多角度多方面多层次深入思考氯气能发生的性质。培养学生迁移对比的能力,发展学生宏微结合、证据推理、科学探究的化学学科核心素养。
环节一
创设情境
任务驱动
环节二
构建模型
突破重难点
环节三
巩固应用
解决问题
环节四
归纳总结
感知成就
设计意图:培养学生独立思考的能力,发散学生的思维。通过观察实验现象并分析微观过程及应用化学符号表征,建立宏观-微观-符号的关联。
通过演示实验,以及nobook模拟实验,氯气与Na、Fe、Cu、H2反应验证学生猜想。引导学生通过实验现象用化学方程式表示。
环节一
创设情境
任务驱动
环节二
构建模型
突破重难点
环节三
巩固应用
解决问题
环节四
归纳总结
感知成就
设计意图:通过实验充分感知实物,对比实验,培养独立思考的能力,引导学生思考,发散思维,培养综合应用化学知识的能力。
【思考与交流】
1.氯气能否溶于水,若能溶于水是物理过程还是发生化学反应?
2.具有漂白性的物质是什么?
【实验2-8】通过实验干燥布条与有色布条,鲜花褪色,对比实验现象和阅读教材,归纳氯水的成分以及性质:使有色物质褪色的物质不是氯气本身,而是反应生成的HClO具有漂白性。三种分子四种离子(“三分四离”)
环节一
创设情境
任务驱动
环节二
构建模型
突破重难点
环节三
巩固应用
解决问题
环节四
归纳总结
感知成就
设计意图:通过消毒的问题情景,激发学生学习的兴趣,帮助学生树立利用化学知识解决生活实际问题的观念,发展学生的安全意识和严谨求实的科学态度。
通过设问:次氯酸常用于消毒杀菌,但因不稳定难以保存和运输,有什么办法可以解决吗?引出氯气的化学性质-与碱反应,也是在生活中的应用之一,制成漂白粉、漂白液进行漂白、消毒。
环节一
创设情境
任务驱动
环节二
构建模型
突破重难点
环节三
巩固应用
解决问题
环节四
归纳总结
感知成就
设计意图:帮助学生树立利用化学知识解决生活实际问题的观念,发展学生的安全意识和严谨求实的科学态度。建立起正确使用化学物质的意识,感受物质与用途的关系,同时也是对本节课的知识进行巩固和应用。
呼应本节课的主题:从“源头”到“龙头”背后的故事--自来水的消毒,性质决定用途,了解生活中漂白粉、漂白液的应用。
建立结构决定性质,性质决定用途的关系模型。
以学生为主体,主动融入探究过程,体验化学探究的乐趣。
融入生活曲线,使用真实情境教学,建立正确的学习观。
教学反思--亮点
教学反思--不足和改进措施
1.不足:
(1)学生对氯水成分的复杂性及漂白原理的本质理解不够深入。未能将氯气与水的反应作为一个动态、可逆的体系来深入理解,导致在分析相关问题时容易出错,难以灵活应用。
(2)教学与生活、社会实际的联系不够紧密,未能充分渗透“化学服务社会”及“安全环保”的理念。未能引导学生从化学原理出发思考安全使用和环保处理的方法,导致情感态度与价值观目标的达成度不高。
2.改进措施:
(1)利用动画模拟微观过程: 寻找或制作氯气溶于水的微观动画,直观展示氯气分子与水分子反应生成盐酸和次氯酸的过程,并将新制氯水中的“微粒家族”(Cl₂, H2O, H⁺, Cl⁻, HClO, ClO⁻, OH⁻)进行可视化呈现。通过对比久置氯水成分的变化,帮助学生从微粒层面建立认识,突破认知难点。
(2)创设真实情境与开展项目式学习,强化学科价值与社会责任。
板书设计
1.氯气与金属、非金属的反应
2Na+Cl2 2NaCl
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Cu+Cl2 CuCl2
2.氯气与水反应:
Cl2 + H2O HCl + HClO
新制氯水的成分:“三分四离”:Cl2 ,HClO,H2O
H+,Cl-,ClO-,少量OH-
3.与碱反应:
CI2+ 2NaOH == NaCI + NaCIO + H2O
2Ca(OH)2 + 2Cl2= CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
感谢倾听
欢迎批评指正
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