《氯气的性质》教学设计

氯气的性质教学设计 一、学习任务分析 苏教版化学必修 1 专题 2 是“从海水中获得的化学物质” ，此专题以提取海 水中储量丰富的化学物质为载体，探究典型的非金属元素和金属元素及其化合 物的性质和用途，揭示氧化还原反应和溶液中离子反应的本质。 “氯气的性质” 是本专题第一单元中的内容，是元素化合物知识的重要组成部分，在学生的化 学学习中占有重要地位。通过学习典型的非金属单质氯气的性质，为学习其 他元素及其化合物的性质奠定了基础。 本节课的学习任务主要是氯气的主要物理性质、化学性质及其应用的学习。 教材通过“活动探究”形式介绍了氯气的主要性质，如氯气与金属铁、非金属 氢气在点燃条件下的反应，氯气与碱氢氧化钙的反应，氯气与水的反应等等; 并根据氯气与水的反应情况，引出了“可逆反应”的概念。再结合课标中对该 部分内容的要求，学生在本堂课中除了要学习氯气的相关性质，还要掌握几个 典型实验的装置、现象和原理等内容。 二、学习者分析 在前两个课时学生已经学习了氯气的工业制法和实验室制法，并学习了实 验方案的设计，因此具有一定的实验方案设计能力。在课堂教学中，学生能够 在教师指导下设计一些简单实验方案，完成一些简单的实验操作。 通过前期分析发现，本班的学生思维活跃，动手欲望强，对化学实验的兴 趣浓厚，因此本节课的教学设计中要突出系列化学实验，以吸引学生的学习兴 趣。 三、教学目标 知识与技能： 描述氯气的主要物理性质。 知道氯气是一种很活泼的非金属单质。 列举氯气的主要化学性质及新制氯水的成分。 能说出可逆反应的特点。 通过探究氯气与铁、铜、水的反应，初步掌握化学实验操作的基本技能。 过程与方法： 知道化学实验探究的一般过程与一般方法，知道化学实验是研究和认识 化学物质的重要途径。 初步学会通过观察、分析实验现象和参与课堂讨论等途径发现并提出问 题。 能够应用所学的知识解决一些简单的实际问题。 学会从多媒体材料和文本材料中筛选信息并进行交流。 情感态度与价值观： 树立关心生活，关心社会的态度，具有环境保护的意识。 体会实验中的相互合作，学会与他人的合作学习。 关注氯气泄漏事件，能够对化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。 四、教学重难点 教学重点:氯气化学性质与氯水成分的分析 教学难点:氯水成分的分析、实验方案的设计与操作 五、教学策略设计 教学策略的设计主要从以下几个方面来阐述:教学方法的选择、教学顺序的 确定和教学活动的安排、中心问题的选择和设计、教师系列提问的预设。 1.教学方法的选择 新课程倡导将知识放在一定的情景中进行教学，即“知识情景化”从生 活到化学，从化学到社会。因此要改变教师的教学方式及学生的学习方式。在 课堂中通过问题讨论、实验演示、学生实验等各种教学方法，让学生进行合作 学习、交流学习、自主探究等多种学习活动。 2.教学顺序的确定 在元素及其化合物的教学中，改变过去的一贯顺序:结构性质用途制 法的教学模式，立足于新教材编排，将教材核心内容进行整合。要求学生从媒 体资料中获取有用的信息，并通过观察实验现象，描述实验现象，得出结论。 因此，本节课主要采用通过问题讨论、实验探究的形式来进行教学设计。 3.教学活动的安排 教学中围绕中心问题，以教师的系列提问为辅助，设置以实验探究为核心 的活动:在活动中落实教学的三维目标，使学生形成对科学探究的兴趣和积极的 情感。从学生实际的认知水平出发寻找学生知识的生长点，改变原来只关注事 实性知识的教学，转变成以问题为课堂核心的教学，让学生自己建构知识，并 将习得的知识运用到问题解决中去。 4.中心问题的选择和教师系列提问的预设 “氯气的性质”这部分内容知识点较多，但主线不是很明确。鉴于教材用 较大的篇幅介绍了氯水的成分以及相关原理在工业上的应用，又联系到 2007 年 曾发生几起较大的氯气泄露事故，而氯气泄露的处理方法牵涉到氯气的运输、 在工业上的应用、氯气与水和碱的反应等等，能够与本节课的学习任务很紧密 地结合，因此以氯气泄露事故的发生原因、处理方法、防范措施等为基础，加 上真实的问题情境，设计中心问题。 以思维能力结构理论为基础，以教学目标为指导，将本节课的学习任务进 行分层: 氯气的主要化学性质和物理性质要求达到辨别能力水平;氯气与水的反应的 相关内容要求达到运用能力水平;氯气的化学性质相关实验的设计要求达到创造 能力水平;对氯气泄露相关问题的解决方案做出合理的判断要求达到评价能力水 平;建模能力水平的思维能力在本节课尚无要求。教师在课堂教学中要根据实际 情况进行有目的的提问。 六、教学用品 1.药品:氯气、铁丝、铜丝、水、稀盐酸、石蕊试液、pH 试纸、AgNO3 溶液、 稀硝酸、红纸条、Na(o 琦 2 溶液、Ca(OH)2 溶液等。 2.仪器:集气瓶、试管、橡皮塞、滴管、玻璃片等。 3.其他:多媒体设备、实物投影仪等。 教学在化学实验教室进行，课前应将实验用品分组放在实验桌上。 七、教学过程设计 1.呈现中心问题 【用 PPT 展示问题及其情境】 2005 年 3 月 29 日晚 6 时许，京沪高速淮安段，一辆由山东开往上海方向 的槽罐车与一辆迎面驶来的解放牌大货车相撞后翻倒在地，槽罐车上满载的约 32 吨液态氯气快速泄漏。与事故发生地相距 300 米的地方，是一个村庄，住有 l 万名村民。中毒死亡 28 人，送医院治疗 285 人。 事故发生地的东北侧是一片麦田。这个季节的小麦，本应是翠绿的，但是 这片麦田呈现出的却是金黄色!村民告诉记者，一夜之前麦田还是绿色的，但是 经以问题为中心的高中化学教学设计研究过几个小时的氯气“浸泡” ，绿色的小 麦己变成可以收割时的颜色，金黄一片。油菜已被氯气熏得枯黄。 2007 年 6 月，重庆某纸厂在其周围厂区存放的 7 个大约 200 公斤的废弃氯 气罐，由于氯气罐体放置年限过长，罐体大部分严重腐蚀，发生氯气泄露事 故。事故发生时，周围空气中有强烈的刺激性气味，钢瓶附近的低洼处可见到 明显的黄绿色气体残留。事故造成 3 人死亡。 类似的氯气泄露事故还有很多 【要求学生仔细阅读文字材料和观察图片，并思考教师提出的问题】 【教师提问】 (1)为什么原本翠绿的小麦会变成金黄色? (2)如果你是参与事故抢救的其中一员，你会采取怎样的措施? (3)这样的事故如果发生在你的身边，你会怎样自救? (4)为什么氯气泄露事故频频发生? (5)怎样从源头防止此类事故的发生? 【教师讲述】 围绕这些问题，我们来进行今天的学习，希望通过今天的学习，能够解决 这些问题，或者找到解决问题的原理。 【板书】 二、氯气的性质 2.氯气的物理性质 【教师提问】 资料中能得到氯气的哪些信息?工业上的储存方式? 【学生思考并回答】 氯气呈黄绿色、有毒、可液化、密度大于空气、工业上储存于钢瓶中等等。 【教师请学生总结氯气的主要物理性质】 【板书】 1.物理性质 黄绿色气体有刺激性气味有毒密度比空气大能溶于水易液化 3.氯气的化学性质 (1)与金属的反应 【教师讲述并提问】 从材料中发现，工业上将氯气加压液化后，储存于钢瓶中进行运输和使用， 但时间比较长的话，钢瓶会被氯气腐蚀，怎样解释? 【学生思考并回答】 学生提出自己的想法。 【实验探究】 学生以小组为单位进行氯气与铁、铜反应的实验。教师应强调实验安全和 注意点。 学生进行实验时，教师应参与其中，提醒学生注意观察实验中的现象。 研究通过实验探究，学生观察实验现象，分析、描述实验现象并解释实验 现象，通过实验现象得出结论。 实验结论:在常温下，干燥的氯气不与铁发生反应:在一定条件下氯气能与 铁等大多数金属发生化学反应。 【板书】 2.化学性质 (1)与金属的反应 (2)与水的反应 【教师讲述】 回顾中心问题:氯气泄露事件的处理方法。 【学生思考】 【PPT 展示】 氯气泄露事故救援的相关图片:消防员在对氯气泄漏现场不断喷出水幕，以 稀释空气中氯气浓度，防止氯气扩散 【教师提问】 消防员采用了什么措施? 为什么可以用水进行处理和稀释泄漏空气中的氯气? 处理中，氯气是溶于水还是与水发生了反应，或者两者都存在? 请设计最简单的实验方案来证明自己的猜想。 【探究活动】 学生在教师的指导下进行实验设计。 氯气是否溶于水? 实验设计:向盛满氯气的集气瓶中注入约 1/5 水，然后迅速塞紧橡皮塞，充 分振荡，观察氯水为浅黄绿色。 实验结论:氯气溶于水。 提出新问题:氯气溶于水，它在水中的溶解性大小? 多媒体动画演示:在 20ml 的针桶里先吸取 10ml 氯气然后再吸取 3ml 的水， 经过一段时间后，还剩余 4ml 的氯气。 结论:常温下 1 体积水溶解 2 体积的氯气。 氯气溶于水是否发生了化学反应? 学生猜测:不反应;发生反应。 教师引导:引导学生从元素的守恒的角度去分析，去推测。 推测结果:氯水中可能含有的分子有:水分子、氯分子等;可能含有的离子有: H+、Cl _等。 深入提问:如何检验可能含有的 Cl_和 H+呢?请设计合理的实验方案。 学生活动:分组讨论。 实验方案:a.检验 Cl_的实验设计方案:向氯水中加入 AgN03溶液和稀硝酸溶 液，观察是否有沉淀产生。 b.检验 H+的实验设计:用紫色石蕊试液;用州试纸等。学生动手实 验，观察并记录实验现象。 教师提问:将加石蕊溶液的试管振荡，又出现什么现象?说明了什么呢? 学生振荡试管，观察现象。 学生思考:红色变浅，并且逐渐消失，溶液中有使颜色褪色的物质。 教师提问:a.这种能使有色物质褪色的物质是什么? b.水和干燥的氯气有漂白作用吗? c.氯水中起漂白作用的物质是氯气与水反应生成的新物质吗? d.氯气与水反应生成了盐酸，是不是盐酸使氯水具有漂白作用? 为什么? e.请设计实验方案检验。 学生实验:a.往滴加盐酸的试管中滴加品红试液。 现象:不褪色。 结论:说明盐酸没有漂白性。 b.向干燥氯气集气瓶中放入一半湿润一半干燥的红纸条。 现象:结果湿润的一半褪色，干燥的一半不腿色。 结论:具有漂白性的物质不是 C12 本身。 教师讲解:具有漂白性的物质是 Cl:与氏 O 反应的生成物 HC10。次氯酸 (HCIO)能使染料等有机色素褪色，可用于漂白。氯气与水的反应， 反应的产物是次氯酸和盐酸，且该反应具有可逆性。 次氯酸见光分解。 板书 (2)与水的反应 氯气溶于水并与水发生了化学反应。 新制氯水的成分:分子:C1 2、HClO、H 2O 离子:H +、Cl -、ClO - (3)与碱的反应 教师演示实验并提问 向新制氯水中滴加氢氧化钠溶液，看到什么现象?写出相关的反应方程式 学生观察并回答 新制的氯水褪色。 教师提问 为什么新制的氯水会褪色? 学生讨论，教师引导分析 板书 (3)与碱的反应 C12+ZNaOH=NaCl+NaC1O+H2O (4)与非金属反应 教师讲解 氯气也能够和非金属发生反应。 【多媒体展示】氢气在氯气中安静地燃烧的实验视频。 教师讲解 实验现象:氢气在氯气中安静地燃烧;苍白色火焰;生成白雾。 重新定义燃烧。 板书 (4)与非金属反应 4.氯气的应用:漂白粉的制取 知识拓展应用 写出氯气与氢氧化钙溶液反应的化学方程式: 教师讲解 氯化钙、次氯酸钙的混合物为漂白粉的主要成分，漂白粉的有效成分是次 氯酸钙。 教师提问 漂白粉放在敞开的容器中，是否会变质? 若会变质，请写出化学反应方程式。 学生思考、讨论，师生共同归纳总结 【板书】 3.漂白粉的制取 【教师讲解】 氯气的其他应用 5.中心问题的解决 教师提问 (1)为什么原本翠绿的小麦会变成金黄色? (2)如果你是参与事故抢救的其中一员，你会采取怎样的措施? (3)这样的事故如果发生在你的身边，你会怎样自救? (4)为什么氯气泄露事故频频发生? (5)怎样从源头防止此类事故的发生? 学生分组讨论 小组代表回答问题。教师以及其他同学进行评价。 知识迁移应用 模拟问题解决:某山区化工厂山坡坑道的仓库中储存的氯气钢瓶因损坏而大 量泄漏。为了山区人民群众的生命安全及环境保护，结合氯气的性质，请回答 下列问题: (1)人员应如何疏散? 有人说往山坡上转移;有人说往山坡下转移;你同意哪种观点? (2)如何从仓库中转移出钢瓶消除危险? 在转移钢瓶的问题上，甲、乙、丙、丁四位同学提出了以下四种方案， 你认为哪种方案最佳?请说明理由。 方案 1:甲同学说直接冲入仓库，抢出钢瓶。 方案 2:乙同学说戴上一只口罩冲入仓库抢出钢瓶。 方案 3:丙同学说可用水浸湿的毛巾捂住鼻子冲入仓库抢出钢瓶。 方案 4:丁同学说可用肥皂水或一定浓度的碳酸钠的水溶液浸湿的毛巾捂住 鼻子，冲入仓库抢出钢瓶。 :钢瓶转移到安全地带后，如何处理钢瓶以消除危害?请说出理由。 【学生分组讨论，教师指导】 小组代表回答问题。教师以及其他同学进行评价。 6、课堂小结 教师引导，学生自主进行小结。 7、板书设计 二、氯气的性质 1.物理性质 黄绿色气体 有刺激性气味 有毒 密度比空气大 能溶于 水 易液化 2.化学性质 (1)与金属的反应 (2)与水的反应：氯气溶于水并与水发生了化学反应。 新制氯水的成