2019-2020年高中化学 富集在海水中的元素学案 新人教版必修1.doc

富集在海水中的元素氯 教材分析1.课时安排 3课时氯气的性质、 1课时氯水的成分、性质、用途 1课时C1的检验 氯水成份探究 1课时（实验室中进行）2.教材内容分析教材编写：本节是高中化学1必修第四章第二节内容，富集在海水中的元素氯。教材以与日常生活贴近的食盐、氯元素在海洋中的大量存在引入新课，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，从而产生强烈的求知欲望，有效地降低了学习的难度，较好的体现了一种人文关怀。教学内容包含知识点比较多：氯气的性质，燃烧的条件和本质，氯水的性质以及漂白原理，漂白液、漂白粉的制取，氯离子的检验以及卤素简介等。教材贯穿：“结构性质用途”这条主线，重点讨论了（1）氯气与水的反应、氯气与水反应的产物以及次氯酸的漂白原理；（2）氯气与碱的反应。从而使学生理解正+1价氯的强氧化性及其应用。教材内容地位：通过本节的学习使学生对离子反应、氧化还原反应及物质的分类等基础知识得到了进一步的巩固，不但可以让学生掌握典型非金属元素-氯的单质及其化合物的性质，还对学习硫氮等其他非金属元素及其化合物的性质，形成正确的观点、掌握学习的思路和方法起到引导作用。为化学2必修第一章元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累了感性材料。教材处理：氯气的物理性质，化学性质（氯气与非金属氢气、金属钠、铁、铜的反应），为第一课时；利用科学史话及思考交流引导学生用氧化还原反应原理得出氯气实验制法的原理，但不宜拓宽（化学选修6中有氯气的制法）。氯气与水、碱溶液反应以及漂白原理等为第二课时，这样处理可以突出重点。也利于突破氯水中起漂白作用的是次氯酸而不是氯气这一难点。建议：利用教材习题2可适当拓展氯水的成份和性质，利用科学视野和教材习题12可将卤素单质的氧化性强弱进行适当拓展，但不宜过宽过多，因为在化学2必修第一章有较细的讲解。 C1的检验、氯水成份探究为第三课时。3.学情分析通过第三章的学习，学生对元素与化合物的学习方法已初步掌握，已经明确用物质分类的观点、氧化还原及离子反应等理论来有序认识相关知识。学生对氯离子的鉴定在本册第一章已有所了解。学生学习习惯差，上课专注度低，不喜欢动手，学生普遍感觉化学难学。4.教学目标 知识与技能：（1）了解氯气的物理性质（2）掌握Cl2的化学性质。能从氧化还原反应的角度分析氯气与氢气、钠、铁、铜、水、氢氧化钠溶液、（拓展内容）某些盐（Fe2+、I）的反应，并能写出相关的离子方程式（3）理解漂白粉的生产原理，漂白粉的漂白原理；了解氯水的消毒和漂白作用； （4）学会Cl检验的方法。 过程与方法：（1）初步学会从化合价的分析入手，运用氧化还原反应原理预测和学习Cl2的有关性质，体会基本理论对学习元素化合物知识的重要性，实现知识的有序存储。（2）通过Cl2与氯水漂白性的比较、新制氯水与久置氯水成分的比较实验，学习对比实验的设计方法，体会实验条件控制的思想和方法的重要性。（3）通过Cl检验,能对对实验现象进行有序观察和规范表述，以及掌握空白对照实验的方法。（4）利用科学视野，初步形成元素族的概念。情感态度与价值观：（1）从科学史话“氯气的发现和确认”中学习科学家的科学态度和研究方法。（2）从氯气虽然有毒，但是合理的使用氯气可以使之为人类更好的服务这一个事实，体会对立统一规律和辩证唯物主义观点。使学生认识到要学好知识，正确运用，才能让自然资源更好地为人类服务。本节教学重点：氯气的化学性质。本节教学难点：氯气与水反应、氯气与NaOH溶液反应。教学方法：创设情景，启发讨论与实验探究5.教学基本设计设计思想 新课程改革强调科学不仅包括科学知识而且包括科学过程，在课程教学中更应注重培养学生获得知识的方法，即学习方法。促进学生学习方法的转变是本次课程改革的基本要求。在认知理论中存在两种不同层面的思想，行为主义理论(经典的认识论)的观点和建构主义(问题解决的观点)的观点。新课程改革强调探究式学习方法即建构主义的方法论，但不等于全面否定行为主义理论，传授法仍然是学校教学的有效方法。在教学过程中不应非此即彼。在本节教学设计中对氯气性质的认识主要采用探究加传授的方法，经验的获得是由学生自己阅读材料、观察实验、分析推理而形成，对氯气与水反应和氯水漂白的原因采用问题解决的方法。第一课时 氯气的性质三维目标1知识与技能（学案体现）(1)了解氯元素的存在，体会节标题的含义，了解日常生活中涉及的氯元素。 (2) 了解氯气是一种活泼的非金属单质；准确记忆氯气的物理性质；熟练书写氯气与金属钠、铁、铜、氢气反应的化学方程式，(3)了解燃烧的条件和本质；熟练书写氯气制备的化学方程式。2过程与方法（教案体现）(1)运用海洋资源的丰富，日常生活的含氯物质、化学史实，激发学生的学习兴趣；(2)通过引导学生观察、分析实验现象，培养归纳、推理能力以及探究精神；(3)通过教学的问题性，创设探究情景，增加主动求知的精神；3情感态度与价值观(1)运用科学史实，渗透科学态度和科学方法；(2)创设问题情景，提升提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的能力；(3)在化学学习中增强亲身实践的意识，保持不断探索的兴趣，学会认识物质、了解物质的一般方法。教学重点氯气的化学性质教学过程背景波涛澎湃的海洋。讲述提起浩瀚的海洋，人们常形容她为“地球上最大的聚宝盆”。海洋中不仅有丰富多样的动植物，海水中还含有品种繁多的盐类而且数量巨大。人类很早就知道海水晒盐，海洋中的NaCl的总量可达4亿亿吨。人需要经常补充一些食盐以保证体内正常的生理活动和功能的发挥，打点滴用的生理盐水就是含NaCl 09的溶液。利用资料卡片让学生体会海洋中有好多盐。引入除了NaCl外我们还了解哪些物质中含有氯元素?(包括生活用品)回答盐酸、氯酸钾、四氯化碳、聚氯乙烯、氯化铁等氯化物、某些农药、84消毒液等。学生活动学生填写学案1内容（对节标题的理解）教师活动书写盐酸、氯酸钾、氯化铁、四氯化碳等物质的化学式比较化合价。自然界中氯的化合物以1价的氯离子最为常见，这是因为氯原子最外层是7个电子，很容易得到一个电子形成8电子稳定结构。学生活动书写氯原子和氯离子的微粒结构示意图（学案2内容）过渡虽然自然界中有大量的氯元素，却没有单质的氯气，关于氯气的发现过程还有一段鲜为人知的故事。请同学们阅读课本科学史话，讨论思考与交流。学生活动阅读并交流讨论。总结1.(1)科学研究需要大量事实为依据，不能凭主观想象，更不能迷信一些所谓的权威。 (2)真理的发现需要经过漫长、曲折的道路。 (3)科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。 24HCl(浓)+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2(教师指导方程式的书写)情境投影氯气的危害及氯气的用途教师活动(1)展示氯气样品。 (2)根据上述材料谈谈你对氯气的认识。学生讨论氯气是黄绿色有毒气体，密度比空气大，易液化，能溶于水思考交流(1)如何闻气体的气味? (2)氯气有毒，而人每天又必需摄入一定量的NaCl，氯气中的氯与NaCl的氯有何不同?过渡引入（利用学案2解释）氯原子最外层是7个电子，很容易得到一个电子形成8电子稳定结构，即一1价的氯离子。氯气是活泼的非金属单质，在学习金属时我们知道，金属的通性之一是和非金属反应。作为典型的非金属单质C12，和金属反应时有哪些特点呢?视频投影(1)钠在Cl2中燃烧、铜丝在Cl2中燃烧、铁丝在Cl2中燃烧。学生活动(1)描述这三个反应的现象 (2)写出这三个反应的方程式（完成学案3）点评过渡(1)反应现象的观察与理解 (2)方程式书写注意点：Cl2有很强的氧化性，能将铁氧化到+3价，而盐酸与铁反应时，H+只能将铁氧化到+2价即生成FeCl2。 (3)在这几个反应中Cl2均作氧化剂，正如这些金属在氧气中燃烧，一些具有还原性的非金属如H2、P等也可以在氧气中燃烧，这些物质能否也在Cl2中燃烧呢?演示实验 H2在Cl2中燃烧（提示可燃气体点燃前要验纯）学生归纳安静地燃烧，发出苍白色的火焰，集气瓶口有白雾。现象点评烟与雾的区别。思考讨论燃烧的本质是什么?任何剧烈发热、发光的氧化还原反应。教师引导H2在点燃前需要验纯，否则易发生爆炸。思考分析爆炸的原因：迅速反应，产生大量气体和热量。介绍工业制盐酸的方法。学生归纳思考与交流中燃烧的条件和本质。填写学案相应内容。教师活动归纳小结本课时内容，完成课堂作业。富集在海水中的元素氯第二课时 三维目标1知识与技能 (1)生理解氯气与水、碱的反应，能够熟练书写相应化学方程式；从氧化还原反应的角度分析氯气与水的反应(2)掌握氯水的消毒和漂白原理； (3)掌握次氯酸的性质； (4)体验科学问题探究的一般过程：发现问题提出推测实验验证得出结论提出新课题。2过程与方法 (1)提升观察实验和操作实验的能力； (2)增强分析和解决问题的思维能力3情感态度与价值观 掌握实验探究的一般原理和方法，通过实验探究获取知识，从而感受到合作和学习的乐趣教学重点 氯气与水、与碱的反应。教学难点 氯气与水的反应，氯水漂白的实质，氯气与氢氧化钠溶液反应教学过程知识回顾 氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。具有强氧化性，可以和金属、非金属单质发生剧烈的反应。氯气与具有可变价的金属化合时均能得到最高价化合物，跟非金属反应(比如H2跟C12反应生成HCl，有两种情况，氢氯混合气体光照爆炸，H2在C12中安静燃烧)展示一瓶用矿泉水瓶盛装的氯气，再加入水，并让学生闻氯水的气味,体会在那个地方遇到过相似的气味？（有时打开水龙头会闻到一股刺激性的气味）教师活动氯气溶于水为什么能杀菌消毒呢？是什么物质起杀菌作用？猜测这瓶氯水存在哪些主要微粒(分子或离子)?如何设计实验证明?学生行为学生根据观察氯水的色、态以及元素守恒进行交流讨论，猜测可能成分，并设计实验验证(此时教师仅仅是学生学习的指导者、合作者和帮助者)。提出问题自来水中是否像同学们所说还有C12存在呢?请大家根据C12和H20两种物质的组成大胆进行猜测，C12通入水后，氯元素在水中以什么形式存在?推理自来水中的氯元素可能存在的形式有两种：C12、C1，如果有C1存在，那一定有阳离子存在，根据C12和H20的组成，该种阳离子只能是H+。演示实验 (1)氯水中加入硝酸银 (2)氯水滴加到蓝色石蕊试纸上 (3)氯水中加入少量碳酸钙粉末学生活动分析根据观察氯水的颜色说明了C12存在，滴加用稀硝酸酸化的硝酸银溶液出现白色沉淀确定有C1存在，由加入碳酸钙粉末,溶液出现气泡以及石蕊变红都证明有H+的存在，但蓝色石蕊试纸中间变白，又说明什么问题呢?回答说明氯水中含有一种物质能使红色褪去，化学上称这种性质为漂白性。设问什么物质具有漂白性呢?H+、C1和水的性质我们已学过，都没有漂白性，那么是C12具有漂白性还是C12与H2O反应的产物具有漂白性呢?(设计意图与预期目标)创设开放性的问题情境，有效地培养学生思维的广阔性和灵活性，强化发散思维能力。演示实验实验步骤：将干、湿两朵红花分别投入到集满干燥氯气的集气瓶中。 现象：干燥氯气中干的红花不褪色，湿的红花褪色。分析：说明C12不具有漂白性，具有漂白性的应该是C12与H2O反应的产物。前面我们已经证明了C12与H2O反应有HCl生成，根据C12与H2O的组成，该物质只能由H、O、C1三种元素组成。科学实验证明此物质就是HClO。思考请用双线桥法分析氯气与水的反应，指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么?学生板演C12+H2O=HCl+HClO教师行为HClO具有很强的氧化性，可用来消毒杀菌，漂白。但是HClO却很不稳定，光照下分解加剧。学生活动2HClO=2HCl+O2教师活动HClO还具有哪些性质？过渡新制氯水中含有HClO，而HClO具有不稳定性，那么氯水久置后主要成分是什么?思考氯水能否长期存放用来消毒、杀菌?理想的消毒、杀菌剂应具有哪些优点?(易运输、易保存、高效、对环境影响小等)演示实验用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入盛有含酚酞的NaOH稀溶液的试管中，并用力不断振荡。学生观察现象学生活动在氯气与水反应的基础上写出氯气与氢氧化钠的反应方程式。过渡C12和NaOH溶液反应的产物NaClO也具有消毒杀菌和漂白作用，利用这个反应就可制得漂白液。次氯酸钠是漂白液的有效成分，次氯酸钠虽然也会分解，但它的水溶液在低温下存放三年才分解一半左右，比次氯酸稳定得多。除了漂白液，我们常用来消毒杀菌的还有一种固体漂白剂漂白粉。投影(1)漂白粉的有关资料 禽流感消毒： 可用5漂白粉溶液喷洒于动物圈舍、笼架、饲：槽及车辆等进行消毒。 非典型肺炎污染对象的消毒方法： 物品、家具可用漂白粉配成溶液进行浸泡、喷洒或擦洗。 洪涝灾害饮水问题： 可用漂白粉或漂粉精对水进行消毒。思考既然漂白粉用途这么广泛，我们应该怎样来制漂白粉呢?请同学们阅读课本上的相关内容回答下列问题：工业上如何制取漂白粉?漂白粉的有效成分是什么?漂白粉为什么可以漂白有色物质?使用漂白粉或漂粉精时要注意哪些问题?教师活动工业上，将氯气通人冷的消石灰中即可制取漂白粉。 漂白粉的有效成分是次氯酸钙。 次氯酸钙与空气中的二氧化碳、水可以作用生成具有漂白性的次氯酸。 使用漂白粉或漂粉精时要注意密闭保存，放在避光阴暗处。 2C12+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 漂白粉的有效成分：次氯酸钙Ca(CIO)2 漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 漂白粉的失效过程：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 2HClO=2HCl+O2个(进程)总结与评价课堂小结 富集在海水中的元素氯第三课时 三维目标1知识与技能 (1)复习巩固氯气的性质，熟练书写教材中所涉及的化学方程式。(2)学会Cl检验的方法，掌握新制氯水及久置氯水的成份和性质。体验科学问题探究的一般过程：发现问题提出推测实验验证得出结论。2过程与方法 (1)提升观察实验和操作实验的能力 (2)增强分析和解决问题的思维能力3情感态度与价值观 掌握实验探究的一般原理和方法，通过实验探究获取知识，从而感受到合作和学习的乐趣教学重点 Cl检验的方法，新制氯水的成份和性质教学难点 新制氯水的成份和性质教学过程知识回顾教师活动由教师引导学生回顾前面所学的内容,提高学生的归纳能力,有序记忆元素与化合物的知识。一、活泼的黄绿色气体氯气1氯气的物理性质2氯气的化学性质（1）与金属反应（2）与非金属反应（3）与水的反应：Cl2 + H2O = HClO + HCl HClO的性质：弱酸性不稳定性2HClO=2HCl+O2强氧化性（漂白杀菌） （4）与碱的反应： Cl2+ 2NaOH=NaCl+NaClO2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O学生活动分组活动，在实验室中进行。二、氯离子的检验实验4-6实验步骤：在5支试管中分别加入23mL稀盐酸，NaCl溶液、Na2CO3溶液，自来水、蒸馏水，然后各滴人AgNO3溶液，观察现象然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。学生活动现象及分析,填写教材（学案）表格。提问检验C1时，为什么滴加AgN03溶液后还要再加稀硝酸?回答滴加AgNO3溶液后还要再加稀硝酸可以排除干扰离子。结论对于C1的检验，我们先加稀硝酸酸化(排除干扰离子)，再加AgNO3溶液有白色沉淀，说明存在C1。补充实验（教材87页习题2）一瓶新制氯气、硝酸银溶液、蓝色石蕊试纸、红墨水、硫酸亚铁溶液、碘化钾溶液（拓展）学生活动从实验现象中得出结论，并写出相应的化学方程式和离子方程式（学案）补充实验（教材88页习题12）氯水、溴化钾溶液、碘化钾溶液、溴水、CCl4学生自学阅读教材P86科学视野：成盐元素卤素。提出问题思考、讨论下列问题（1）在元素周期表中，卤素包含哪些元素？这些元素的原子结构有什么相同点和不同点？（2）卤素单质化学性质的相似性主要体现在哪一方面？随着元素原子核电荷数的增大这一性质是怎样变化的？这一性质变化是由什么引起的？（3）根据上述（2），你能推导出卤素单质与H2、水反应的快慢吗？试说明这一快慢顺序是怎样的？学生活动小结归纳（1）卤素包括氟（F）、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)五种元素。这些元素原子结构的相同点是：最外层各有7个电子；不同点是：从氟到砹，它们的核电荷数依次增大，电子层数依次增多。（2）卤素单质化学性质的相似性主要体现在都具有氧化性，而且随着元素原子核电荷数的增大，氧化性逐渐减弱。这一性质的变化是由其原子结构特点的变化（即原子的核电荷数依次增大，电子层数依次增多）引起的。（3）根据（2）中从F2到I2，氧化性依次减弱，可以推出卤素单质与H2、H2O反应越来越慢。2019-2020年高中化学 富集在海水中的元素学案 新人教版必修1一、富集在海水中的元素-氯1、食盐中的氯元素是最重要的 主要以 的形式存在于 和 的 中。2、海洋平均含盐约 左右、主要为 ，还含有 、 等盐类。3、请写出氯原子和氯离子的结构示意图。4、在化学反应中氯很容易 电子变成 ，表现出典型的 性，氯在自然界中以 存在。二、氯气1.实验室制备原理： 2.氯气的物理性质： 3.氯气的化学性质（1）Cl2与金属的反应 实验现象化学方程式与Na的反应与Fe的反应与Cu的反应（2）Cl2与非金属的反应（Cl2与H2的反应）现象化学方程式应用：工业制盐酸 思考1：在点燃和光照条件下H2与Cl2反应的现象为什么不同？烟与雾有何区别？拓展： Cl2还能跟其他一些非金属单质反应，如磷单质；但不能与C、O2直接化合。2P+3Cl22PCl3（液体）PCl3+Cl2=PCl5（固体）思考2：燃烧的条件和本质是什么？富集在海水中的元素氯 第二课时学案一、温故知新1.实验室制氯气原理： 2.氯气的物理性质： 3.氯气的化学性质（1）氯气与钠反应 （2）氯气与铁反应 （3）氯气与铜反应 （4）氯气与氢气反应 二、氯气的化学性质(5) Cl2与水的反应Cl2能溶于水，其水溶液叫 ，溶解的氯气少量跟水反应，生成 和 。反应方程式 。实验4-4 ：氯水的漂白作用现象: 结论: 实验4-5 ：干燥的氯气能否漂白物质现象: 结论: 小结: 起漂白作用的是 ,不是 .说明:HClO也能漂白酸碱指示剂.HClO的性质a. 不稳定性，易分解. b. 强氧化性。能漂白染料和有机色质，还能杀菌消毒。c. 弱酸性。次氯酸是弱酸， 酸性比碳酸还弱，不能使指示剂变色。思考3 直接用氯气来漂白、杀菌消毒有什么不利因素？如何改进？（6）Cl2与碱的反应 Cl2与NaOH溶液作用反应方程式为： 该混合液就是漂白液，有效成分是 。 Cl2与Ca(OH)2反应将Cl2通入冷的消石灰中，反应方程式为： 。漂白粉的主要成分为： ，有效成分是： 其漂白消毒的原理为： 漂白粉长期露置空气中会发生反应: 而失效.思考4：漂白液、漂白粉有何区别？存放漂白粉时应注意哪些问题?三、Cl2的用途是化学工业中的重要物质,可作消毒剂，制造盐酸、漂白粉、氯仿等有机溶剂，在有机化工中是合成 等的重要原料。富集在海水中的元素氯 第三课时学案一、 氯离子的检验实验4-6 ：完成下表实验现象解释或化学方程式加入AgNO3溶液后加入稀HNO3后稀HClNaCl溶液Na2CO3溶液自来水蒸馏水思考5：检验Cl-时，为什么滴加AgNO3溶液后还要再加稀硝酸？ 二、氯水的性质补充实验（教材87页习题2）一瓶新制氯水、硝酸银溶液、蓝色石蕊试纸、红墨水、硫酸亚铁溶液、碘化钾溶液（拓展）实验现象解释或离子方程式滴入硝酸银溶液滴在蓝色石蕊试纸上滴入红墨水滴入硫酸亚铁溶液滴入碘化钾溶液结论饱和氯水呈 色,具有刺激性气味,主要含有的粒子有:分子 ,离子 ,所以新制氯水有 性、 性和 性。说明：久置氯水由于HClO见光分解，溶解的Cl2几乎完全反应，实际上变成很稀的盐酸，主要含有的粒子有：H+、Cl-、H2O。它不再具有新制氯水的漂白、杀菌、消毒作用和强氧化性，故必须随用随配，并保存在棕色瓶中。三、 成盐元素卤素1、卤族元素在元素周期表中，与氯元素处于同一纵行第族的元素还有： ，这些元素最外层都有 个电子，都是 元素，都能与Na、K、Ca、Mg等金属反应生成盐，统称为 。(X2表示)2、卤素单质的化学性质氧化性：F2 Cl2 Br2 I2