2019-2020年人教版高中化学必修一：4-2富集在海水中的元素——氯（教案4）（第1课时）.doc

2019-2020年人教版高中化学必修一：4-2富集在海水中的元素氯（教案4）（第1课时）一、教学目标分析1知识技能：使学生了解氯气的物理性质和用途；使学生初步掌握氯气与金属、氢气、水反应的化学性质；从氯的原子结构特点和氯气与金属、氢气、水等的反应了解氯气是一种化学性质非常活泼的非金属。2过程与方法：培养学生自主学习的方法；培养学生观察能力及抽象概括能力、形成规律性认识和总结归纳方法；培养学生的创新意识和相互协作意识。3情感态度与价值观：通过化学史的教育，培养学生科学意识和科学素质；培养学生的环保意识和社会责任感。二、教学内容分析氯是比较典型的非金属元素，氯及氯的化合物在日常生活、工农业生产中的应用非常广泛。对氯气的性质、用途、制法等进行比较全面、细致的研究，不仅是下一节进一步学习、研究卤素性质相似性及其变化规律的需要，也是以后学习和研究同族元素性质变化规律以及联系社会实际知识的需要。同时，由于在高中阶段对氯气的性质、用途等介绍较为全面、细致，且探讨和应用也比较多，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也具有重要的作用。学习的重点：氯的原子结构及氯气的化学性质(氯气与金属、氢气、水的反应)。学习的难点：从氯的原子结构特点及氯气与金属、氢气、水等的反应了解氯气具有氧化性，是一种化学性质非常活泼的非金属。三、设计主旨和思想以多媒体、实验等手段为学生营造一个自主学习的环境，探求新知、发现规律、从而解决问题。与教师的传统角色不同，教师在课堂上只起一定的导向作用，学生自主完成对知识的获取。教师的角色发生了转变，融入与学生的共同学习之中。体现出一定的科学探究精神。体现双重开放性，即知识的开放性与学生思维的开放性。根据内容特点，本节课的教学策略是引导学生自主学习的探索研究式。运用时先提出问题，让学生们通过组内协作，解决生活中的问题，以此发展学生思维能力的独立性与创造性，使学生真正成为学习的主体。四、教学准备多媒体及相关教具、相关实验的准备五、教学过程设计(进程)设问题情境激起探究兴趣(教师行为)在上节课里我们一起探讨了氯气的生产原理，请大家写出工业和实验室制取氯气的化学方程式。那么氯气是一种怎样的气体，有什么用途呢？(学生行为)回忆，书写，相互评价。(设计意图与预期目标)引导学生回忆，让学生打开记忆的窗口，进行新旧知识的衔接过渡。氯气的性质(教师行为)PPT展示先让我们一起来看一下过去发生的与氯气有关的两件事情，如果你在现场该怎么办？1历史的瞬间2京沪高速公路淮安段氯气泄漏事件(学生行为)看投影，倾听、思考，伴随惊讶、惋惜的表情。(设计意图与预期目标)为新知识的学习创设良好的课堂氛围和知识、心理准备。(教师行为)展示我们把两件事情的主角氯气请上来，出示一瓶氯气，瓶后衬一张白纸。(1)请学生观察并描述其颜色和状态。(2)请一名学生上来闻氯气的气味，并强调闻味的方法。(3)能否溶于水呢？学生讨论后加水振荡，再引导观察。(学生行为)学生踊跃参与，但闻味时尤其女生比较犹豫。(设计意图与预期目标)培养学生观察能力。使学生学会闻气味方法。(教师行为)归纳请学生归纳氯气有哪些物理性质呢？(学生行为)总结并复述氯气的物理性质。(设计意图与预期目标)培养学生总结归纳能力。物理性质：氯气通常状况下为黄绿色剧毒气体，有刺激性气味，而且溶于水，1体积水溶2体积氯气，易液化。(设计意图与预期目标)强化记忆，突出重点。(进程)层层递进把问题引向纵深(教师行为)过渡氯气有剧毒，有很强的杀伤力。但我们常常把少量的氯气通入自来水，以达到杀菌消毒的目的。那么氯气为什么又能杀菌消毒呢？氯气具有怎样的化学性质，应从什么角度来分析？总结氯原子的最外层有7个电子，在反应中很容易得到1个电子，从而达到最外层为8个电子的稳定结构。因此，氯气的化学性质非常活泼。(学生行为)猜测毒性与化学反应有关，而化学性质由结构决定。分组讨论：(1)氯原子的原子结构有什么特点？是否稳定？在反应中易发生怎样的变化？(2)这一结构特点决定了氯气怎样的化学性质？(设计意图与预期目标)使学生开始接触“结构决定性质”的化学思想。提醒注意。(教师行为)过渡要验证氯气活泼性，应用什么方法？(实验方法)。从原子结构角度思考，它可与哪类物质反应？初中阶段有没有学过类似的化学反应？ 实验演示(1)常温下把铁丝伸进有氯气的集气瓶中(2)加热条件下把铁丝伸进有氯气的集气瓶中(3)向(2)反应物中加入少量水，振荡。启发学生观察重点，现象、方程式如何？小结氯气能和几乎所有金属反应，反应的本质在于金属最外层电子数小于4，易失去电子，而氯气则表现为得电子。(学生行为)能和活泼金属(钠等)反应回忆氧的一些化学性质。仔细观察，思考。得出结论：常温下氯气和铁不反应，在点燃条件下产生棕色的烟，该烟的水溶液呈黄色。在铁和氯气反应的基础上，学生写出氯气和钠、镁、铜的反应方程式，并大胆猜测现象。(设计意图与预期目标)使学生消除恐惧实验心理。培养科学思维方法，类比、归纳、总结能力。透过现象看到氯气和金属反应的本质。(进程)小组间相互交流设计实验探究(教师行为)讲述实验证明，在一定条件下，Cl2还可以和H2、P、S、C等非金属直接反应，工业上利用H2和Cl2反应生成氯化氢溶于水得到盐酸。过渡氯气溶于水，常将少量氯气通入自来水，(体积比约为10.000 63 )以达到杀菌消毒的目的。那么，氯气和水是否反应呢？氯水中存在哪些微粒呢？展示猜测这瓶饱和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(设计意图与预期目标)确定本主题学习过程中所起的作用。此时教师仅仅是学生学习的指导者、合作者和帮助者。(教师行为)思考、学生讨论氯气溶于水后有无反应发生？如何证明？结论氯气溶于水后有反应发生，产物有盐酸。使石蕊褪色的是氯气还是有其他生成物？如何证明？演示实验红色布条，一半湿润，伸入氯气集气瓶(湿润的部分褪色)思考(1)液氯与氯水有何不同？(2)新制的氯水中有哪些主要微粒？(学生行为)学生实验(1)氯水中加入硝酸银(2)氯水中加入石蕊(3)石蕊滴加入氯水(4)氯水中加入少量碳酸钙粉末(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。培养学生合作学习的能力。实验动手能力和实事求是的精神。(教师行为)动画模拟次氯酸分解HClO尽管具有很强的氧化性，可用来消毒杀菌，但是HClO却很不稳定，光照下分解加剧。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？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。思考漂白粉为什么能起漂白作用？如何保存？(学生行为)通过实验得出氯气没有直接的漂白性，而是与水生成的新物质：次氯酸归纳(1)液氯是纯净物，氯水是混合物(2)新制氯水：Cl2、H2O、HClO(弱酸)、H、Cl、ClO易运输、易保存、高效、对环境影响小等。学生观察现象，在氯气与水反应的基础上写出氯气与氢氧化钠、氢氧化钙的反应方程式。(设计意图与预期目标)密切联系生活实际、激发学生学习兴趣，为氯气与碱反应作铺垫。(进程)总结与评价(教师行为)课堂小结投影案例分析1：在某些氯碱化工厂的厂区中，人们往往看到树木枯萎、树叶发黄，工厂附近的庄稼长势很差，请分析原因，寻求对策。案例分析2：2001年9月22日上午9：05分，南京大学化学实验室一个装有Cl2的钢瓶发生严重泄露，气体迅速向外蔓延，如果你恰好在场，如何防护处理？若在此场恰好有醋酸、肥皂水，你选哪一种物品进行自我防护？为什么？(学生行为)根据教师提供的相关网站进行搜索，小组讨论后，并制作PPT，利用网络进行交流。主要原因：氯气的毒性对植物生长造成影响、HClO有漂白作用、土壤的酸化主要方法：关停设备陈旧、工艺落后、污染严重的企业；更新工业设施、采用先进工艺；植树造林、利用某些树木的特性来减少污染(油松、夹竹桃、女贞、连翘)主要方法：逃逸地势、风向身边可使用物品潮湿的毛巾人的社会责任感报警110、120(设计意图与预期目标)学生在根据老师提供的部分网址搜询后，预计可能会得到的成果。通过这一过程培养学生应用知识解决实际问题的能力，形成关注社会、关注环境的意识，最终具有强烈的社会责任感。六、反思和总结通过本节内容你学到哪些化学知识？学会了哪些实验方法？科学问题探究的一般思路？有没有疑问？好的建议？1氯气(1)氯气的来历1774年，瑞典化学家舍勒在做化学实验时，将二氧化锰粉末倒入盐酸中加热，得到了一种黄绿色带有强烈刺激性气味的气体，并用猪尿泡成功地收集它。但他没意识到这种黄绿色的气体是一种前所未有的发现的元素，错失了以氯元素的发现者身份永载史册的机会。直到1810年，英国的化学家戴维通过化学实验，证实这种“黄绿色气体”是一种前人未发现的化学元素，并以希腊文Chiozos(黄绿色)命名之。(2)氯气的用途饮用水消毒氯消毒Cl2和H2O发生下列反应：Cl2H2O=HClHClO，HClO是弱酸，pH低时HClO多于ClO，如pH7时(0 )，有83%HClO(余17%为ClO)；20 时，有75%HClO(ClO为25%)。 实际消毒情况是：低温和pH低时，消毒效果好；pH低时，消毒速率快。以上事实暗示着HClO消毒效果好。目前的一种解释是：中性HClO扩散到带负电的细菌表面，穿过细胞膜进入细胞内部，氧化某种酶系统(附：pH大时，HClO少，ClO 多，ClO带负电，不易接近细菌)。工业上利用氯气和消石灰来制取漂白粉，此反应可用化学方程式简单表示如下：2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O 。漂白粉是次氯酸钙和氯化钙的混合物，它的有效成分是次氯酸钙。在工业上，漂白粉还用来漂白纸张、棉纱、布匹，因为它在水中能分解，放出很强氧化能力的初生态氧，具有很强的氧化性。聚氯乙烯于本世纪30年代初就已经开始了工业化生产，它是历史上产量高、用途广泛的一种热塑性塑料，它是六大塑料之一。其英文代号为PVC。聚氯乙烯塑料的主要成分为聚氯乙烯树脂，其他的助剂有填塑剂、填料、稳定剂、润滑剂以及颜料等。 聚氯乙烯薄膜广泛地被用于农业育秧以及农作物的保土防寒。它还广泛地用作家具、玩具、工业管道系统以及建筑材料等许多方面。聚氯乙烯树脂本身无毒，但一般在市场上所见到的聚氯乙烯制品所用的增塑剂、稳定剂大多数是有毒的，所以要慎重的使用聚氯乙烯制品(如薄膜)来盛装、包装食品。滴滴涕、六六六、氯丹、艾氏剂等均属有机氯农药，这些农药具有杀虫力强，范围广，残留期长、成本低、易生产等特点。氯气与氢气反应生成氯化氢，它溶于水就是我们常用盐酸。盐酸属化学工业的基础原料之一。三份盐酸与一份硝酸混合便是王水，它能溶解金和铂。盐酸在冶金工业中用于矿石的湿法冶炼，化学工业的磷肥、磷酸、金属氯化物的生产。在食品工业中用于酸水解淀粉成葡萄糖后，用于发酵生产酒精、味精、各种氨基酸。在日常生活中，人们常用盐酸清洗瓷盆、浴缸等陶瓷用品。此外氯在半导体硅的制造过程中起着重要的作用，可制得高纯硅。(3)氯气的危害氯气的毒性：氯气主要通过呼吸道侵入人体，氯气对上呼吸道黏膜会造成有害影响，它会溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和盐酸，次氯酸使组织受到强烈的氧化；盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀，使呼吸道黏膜浮肿，大量分泌黏液，造成呼吸困难，所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。症状重时，会发生肺水肿，使循环作用困难而死亡。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。1 L空气里最多可以允许含氯气0.001 mg，超过这个含量就会引起人体中毒。 战争中，氯气曾被用作强杀伤性的武器。如在第一次世界大战中，一次德军与英、法军战士在比利时的伊普尔对峙，黎明时，英、法军前线战壕的士兵突然看到一股阴森森的黄绿色气体逐渐向前袭来，很快数百名英、法军战士窒息而死，数千名士兵双目失明。这是1915年4月22日发生的令人发指的事件。