专题3第一单元氯气及氯的化合物- 教学设计 2026-2027学年高一上学期苏教版（2019）化学必修一

氯气及氯的化合物 ——苏教版高中化学必修 第一册 第一单元 教学设计（2026-2027学年） 项目 内容 项目 内容 课题 氯气及氯的化合物 教材 苏教版必修 第一册 第一单元 课型 新授课 课时 1课时（45分钟） 一、教材与学情分析 （一）教材分析 本节是苏教版高中化学必修第一册第一单元的核心内容。教材首先介绍氯气的物理性质，然后以“实验探究”的形式研究氯气与钠、铁、铜、水和碱溶液反应的化学性质，在此基础上介绍氯气在生活、生产中的重要应用，并以“拓展视野”的形式介绍新型灭菌消毒剂二氧化氯。教材以氯气及其化合物的性质为载体，引导学生体会并初步掌握实验探究元素及其化合物性质的基本方法，学会运用发展的、相互联系的、对立统一的观点理解化学变化。 本节内容承上启下：上一课时从海水资源出发学习了氯气的发现史与制备方法，本节则从性质入手建立“结构—性质—用途”的认识思路，为后续学习硫及其化合物等元素化合物知识奠定方法基础。 （二）学情分析 在初中，学生已经学习过氧气、氢气等物质的性质，初步认识了观察、实验等研究方法；通过本专题前面内容的学习，学生初步掌握了物质的分类方法，了解了氯气的发现与制备，学会了氯离子等简单离子的检验方法，了解了典型元素原子核外电子排布。本节课是对前面所学知识的综合应用。 教学中应重视引导学生由已知推未知，进行分析假设、实验验证、得出结论，让学生初步体会“结构决定性质”“科学探究”等化学观念与方法，从而实现科学素养的提升。 二、教学目标 依据课程标准和学情，围绕化学学科核心素养设置本课教学目标： 1. 宏观辨识与微观探析：能从氯原子结构（最外层7个电子、易得1个电子）的角度理解氯气的强氧化性，认识氯气及其化合物的主要性质。 2. 变化观念与平衡思想：通过氯气与水、碱溶液的反应，认识可逆反应的特点，初步形成基于物质类别、元素价态对物质性质进行预测和检验的认识模型。 3. 证据推理与模型认知：通过氯水成分的实验探究，经历“提出假设—实验验证—得出结论”的完整过程，体会实验探究是认识物质性质的基本方法。 4. 科学态度与社会责任：通过认识氯气“有毒又有用”的双重性，辩证看待化学物质，认识化学对人类生产、生活的积极影响，增强合理使用化学品的意识。 三、教学重难点 1. 教学重点：氯气的化学性质（与金属、氢气、水、碱溶液的反应）；氯水的成分分析。 2. 教学难点：氯气与水的反应（可逆反应的理解）；氯水成分的分析；探究式学习的开展。 四、教学准备 多媒体课件（含氯气泄漏事故新闻视频）、一瓶氯气样品、针筒（100 mL）、干燥与湿润的有色布条、新制氯水、稀盐酸、pH试纸、硝酸银溶液、稀硝酸、试管、胶头滴管等。 五、教学过程 （一）环节一：情境导入（约5分钟） 【设计意图】以历史上的毒气战创设情境，展示战争的残酷，引发学生对和平的思考，起到德育作用；同时提出氯气“有毒又有用”的辩证视角，激发学习兴趣，明确本节任务。 师：上节课我们学习了海水中含量很高的氯元素，并且初步了解了氯气的发现史和制备方法。不过，氯气究竟是一种怎样的物质呢？ （媒体展示：1915年伊普尔防线，德军释放了18万公斤黄绿色气体，致使1.5万人中毒——这是人类历史上第一次毒气战。这种黄绿色气体就是氯气。） 师：看了这段史实，大家也许对氯气充满了恐惧。但是科学家们通过研究，不仅能防止氯气“害人”，还能将它运用到生产生活中——自来水消毒、漂白粉的生产都离不开它。今天我们就一起来学习氯气的性质与应用。 【教学细节】此处不急于给出氯气性质的结论，而是通过“毒气战”与“自来水消毒”的强烈反差，建立“氯气有毒又有用”的认知冲突，为后续性质学习提供驱动问题。 （二）环节二：氯气的物理性质（约7分钟） 【设计意图】通过展示氯气样品，引导学生运用“观察颜色—扇闻气味—分析溶解性”的方法认识气体物理性质，体会研究物质性质的一般顺序。 师：（展示一瓶氯气）请大家观察氯气的颜色。要注意嗅闻气味的方法——打开盛有氯气的集气瓶的盖玻片，用手掌在瓶口上方轻轻扇动，使少量氯气飘进鼻孔。 生：氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体。 师：氯气有毒，扇闻才是规范操作。现在我们可以解释“氯气”名字的由来了——氯气就是“绿颜色的气体”。怎样保存、运输氯气呢？ 生：（阅读教材）在加压条件下氯气转化为液态（液氯），可储存于钢瓶中。 师：液氯是纯净物。请注意区分：“液氯”是液态的氯气，而“氯水”是氯气溶于水得到的混合物。氯气在水中的溶解性如何呢？我们用实验来说话。 图1 氯气溶解性针筒实验：先抽取80 mL氯气，再抽取20 mL水，振荡 师：（演示）用一支100 mL针筒抽取80 mL氯气，然后再抽取20 mL水，振荡。请观察活塞位置和颜色的变化。 生：气体体积明显缩小，溶液呈黄绿色，说明氯气能溶于水。常温下，1体积水约能溶解2体积氯气。 【教学细节】针筒内残留的黄绿色气体说明氯气并未全部溶解——这一“余量”为环节四探究“氯气与水是否发生反应”埋下伏笔。 （三）环节三：氯气与金属、氢气的反应（约10分钟） 【设计意图】氯原子最外层有7个电子，化学反应中易得到1个电子达到8电子稳定结构，因此氯气是化学性质很活泼的非金属单质，能与多种金属直接化合。通过三个燃烧实验的现象观察，建立“燃烧不一定需要氧气”的认识，训练“现象—结论”的证据推理。 师：请从原子结构角度预测：氯气可能与哪些物质反应？ 生：氯原子最外层7个电子，易得1个电子，化学性质活泼，可能与金属等物质反应。 师：（演示实验）将点燃的钠、加热至红热的铁丝和铜丝分别伸入盛有氯气的集气瓶中，观察现象。 图2 钠、铁、铜在氯气中燃烧的现象对比 生：钠在氯气中剧烈燃烧，产生黄色火焰和大量白烟；铁丝燃烧，集气瓶中充满红棕色的烟；铜丝燃烧，集气瓶中充满棕黄色的烟。 师：白烟是生成的氯化钠细小颗粒分散在空气中形成的；红棕色的烟是氯化铁颗粒，棕黄色的烟是氯化铜颗粒。三个反应的化学方程式如下（条件均为点燃）： 师：请注意，铁在氯气中燃烧只生成+3价的氯化铁。铁元素虽有+2、+3两种价态，但+2价的氯化亚铁不能通过铁在氯气中燃烧直接得到。向燃烧后的集气瓶中加入少量水，可得蓝绿色的氯化铜溶液。 师：氯气还能与氢气反应。纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰，瓶口出现白雾——这是生成的氯化氢与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴的缘故。 师：工业上正是利用氢气在氯气中燃烧来制备氯化氢，溶于水即得盐酸。若氢气与氯气混合受强光照射则会发生爆炸，所以点燃前一定要验纯。 【教学细节】引导学生对比“白烟”（固体小颗粒）与“白雾”（小液滴）的区别，这是描述实验现象的高频易错点。 （四）环节四：氯气与水的反应——氯水成分探究（约13分钟） 【设计意图】围绕“氯气溶于水是单纯溶解还是发生了化学反应”这一核心问题，让学生经历“提出假设—设计实验—实验验证—得出结论”的完整探究过程，认识氯气与水的反应及次氯酸的漂白性，突破本节难点。 师：针筒实验中氯水呈黄绿色，说明氯水中还存在氯分子。那么氯气溶于水，究竟是像氧气溶于水那样单纯溶解，还是像二氧化碳溶于水那样有一部分与水发生了反应呢？ 生：（猜想）①只是溶解；②与水发生了化学反应；③部分溶解、部分反应。 师：若氯气与水发生了反应，生成物可能是什么？请利用原子守恒分析——反应物是氯气和水，含氯、氢、氧三种元素，生成的酸可能是什么？ 生：可能是盐酸，也可能还有别的含氯、氧的物质。 师：下面通过四个小实验来检验。（学生分组实验并记录现象与结论） 实验1：观察新制氯水的颜色——氯水呈黄绿色，说明氯水中溶有氯分子。 实验2：将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入盛有干燥氯气的集气瓶中——干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色。 图3 氯气漂白性探究：干燥布条不褪色、湿润布条褪色 实验3：分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸滴在pH试纸上——氯水使试纸先变红后褪色，稀盐酸只使试纸变红不褪色。 实验4：在洁净的试管中加入1 mL新制氯水，再向试管中滴加几滴硝酸银溶液和稀硝酸——产生白色沉淀，说明氯水中含有氯离子。 师：综合四个实验：氯水显酸性且有氯离子，说明生成了盐酸；干燥的氯气没有漂白性而氯水有，说明氯气与水反应生成了新的具有漂白性的物质。结合元素守恒，这种物质就是次氯酸。氯气与水的反应方程式为： 师：这个反应用了可逆符号。在相同条件下，既可以向正反应方向进行、同时又可以向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。可逆反应不能向一个方向进行完全，最终体系中既存在反应物，又存在生成物。因此新制氯水中含有多种分子和离子。 图4 氯气与水的可逆反应：正、逆反应同时进行，体系中共存反应物与生成物 师：从物质的类别看，新制氯水中含有四种物质：、水、HCl 和 HClO。从微粒的角度看，新制氯水中主要存在三种分子（）和三种离子（），此外还有极少量的氢氧根离子。 师：次氯酸是一种弱酸，具有漂白性，能用于杀菌消毒；它不稳定、见光易分解，生成盐酸和氧气。请写出该分解反应： 图5 新制氯水与久置氯水的对比：久置氯水相当于稀盐酸，失去漂白性 师：因此氯水要避光保存于棕色试剂瓶中；久置的氯水漂白性减弱直至消失，最终相当于稀盐酸。这也解释了为什么养金鱼的自来水要先放置一段时间——让水中溶解的氯气和次氯酸分解挥发。 【教学细节】此处是本节难点，务必让学生区分：“干燥的氯气无漂白性，氯水的漂白是次氯酸的作用”；可用“排除法”板书归纳——氯气？水？盐酸？都不是，只能是新物质次氯酸。 （五）环节五：氯气与碱溶液的反应——漂白粉的制备（约7分钟） 【设计意图】从“如何将不稳定的次氯酸转化为稳定的次氯酸盐”出发，引出氯气与碱的反应，建立漂白粉的制备原理与使用原理的联系，体会化学在生产生活中的应用价值。 师：次氯酸不稳定，见光易分解，直接用它漂白、消毒不方便。由于次氯酸盐比次氯酸稳定，工业上把氯气与碱溶液反应来制取次氯酸盐。氯气与氢氧化钠溶液反应的方程式为： 师：所得溶液即市售的漂白液，有效成分是次氯酸钠。实验室制取氯气时用氢氧化钠溶液吸收尾气，也是应用了这一反应。氯气与石灰乳（氢氧化钙）反应则可制得漂白粉： 师：漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙，有效成分是次氯酸钙。使用时，次氯酸钙与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸，从而发挥漂白作用： 图6 漂白液、漂白粉的制备与漂白原理 师：氯气还能与溴化钠、碘化钾等反应，把溴、碘从它们的盐里“置换”出来，这体现了氯气氧化性比溴、碘强。 【教学细节】归纳氯气的用途：常用于自来水的杀菌消毒；工业上用于生产盐酸；用于制漂白粉、漂白液；是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料等的重要原料。 （六）环节六：课堂总结与课后任务（约3分钟） 师：这节课我们从物理性质到化学性质认识了氯气。请看氯气的性质转化关系图，按“与金属、与氢气、与水、与碱”四条线归纳，并说说氯气的用途。 图7 氯气的主要化学性质与转化关系 生：（在教师引导下按板书复述本节要点。） 课后任务： 1. 完成学案中“氯气及氯的化合物”的课后练习，并写出各反应的化学方程式； 2. 观察家中的漂白液、84消毒液等含氯消毒剂的标签，记录其主要成分和使用注意事项，思考为什么不能与洁厕灵（含盐酸）混用； 3. 预习下一课时的内容，思考如何设计实验检验自来水中的氯离子。 六、学习评价 1. 评价方式：课堂即时评价（观察演示实验、回答问题、参与分组实验）、例题与练习完成情况、课后作业反馈。 2. 评价维度与达成表现： 表1 学习评价维度与达成表现 评价维度 达成表现（学会的表现） 未达标调整 氯气的物理性质 能说出颜色、气味、毒性、溶解性（1∶2）及液氯与氯水的区别 再次展示氯气样品并复述观察方法 氯气与金属、氢气反应 能描述燃烧现象并正确书写化学方程式（条件、↑↓标注规范） 对比白烟与白雾，强化现象描述规范 氯气与水的反应 能说出氯水的成分、次氯酸的漂白性与不稳定性、可逆反应的特点 用排除法板书重新梳理探究逻辑 氯气与碱的反应 能写出制漂白液、漂白粉的方程式并说明漂白原理 结合碳酸酸性大于次氯酸再次讲解 科学探究素养 能参与假设—验证—结论的探究过程并规范记录现象 教师示范实验记录表后补做一次 【例题1】氯水的成分与性质 将干燥的红布条放入盛有新制氯水的烧杯中，布条褪色；把等量红布条放入另一盛有稀盐酸的烧杯中，布条不褪色。问：氯水中使布条褪色的是什么微粒？据此说明氯水具有哪些性质？ 解析：稀盐酸中含有氢离子和氯离子，不能使红布条褪色，说明氢离子和氯离子均无漂白性；新制氯水能使布条褪色，对比可知起漂白作用的只能是氯水中区别于盐酸的新微粒——次氯酸分子。该实验同时说明氯水显酸性（含盐酸、次氯酸）又具有漂白性（含次氯酸）。 答案：起漂白作用的微粒是（次氯酸分子）；氯水兼具酸性（含）与漂白性（含）。 七、板书设计 氯气及氯的化合物 一、物理性质：黄绿色、有刺激性气味的有毒气体；能溶于水（1∶2）；液氯是纯净物 二、化学性质： 　　1. 与金属： 　　2. 与氢气：（苍白色火焰） 　　3. 与水：（可逆反应；HClO漂白、杀菌，见光分解） 　　4. 与碱：（漂白液）；（漂白粉） 三、用途：自来水消毒、制盐酸、制漂白粉（液）、化工原料 八、课后反思 1. 预期困难：学生容易把“氯水”与“液氯”混淆，也容易误认为“氯气有漂白性”；氯水中微粒种类的分析对刚进入高中的学生来说思维容量较大。 2. 调整预案：若课堂进度偏紧，可将例题1改为课后讨论题；若学生掌握较好，可补充介绍次氯酸钙与盐酸、碳酸的酸性比较，为漂白粉失效原理的讨论留出空间。教学中始终以实验事实为证据推进推理，避免直接灌输结论。 学科网（北京）股份有限公司 $