11-12学年高一化学：《认识海水资源 氯气的生产原理》教学设计（苏教版必修一）化学

11-12学年高一化学：《认识海水资源氯气的生产原理》教学设计（苏教版必修一）化学学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本教学设计以苏教版必修一化学教材为指导，针对高一学生，围绕“认识海水资源—氯气的生产原理”主题，紧密结合课本内容，通过引入实际海水资源利用案例，让学生了解海水中的化学成分及提取方法。课程以探究氯气的生产过程为主线，引导学生学习电解原理及其在氯气生产中的应用，深化对氯气性质的认识。通过实验演示和分组讨论，加强理论知识与实际操作的融合，提高学生的科学素养和解决问题的能力。核心素养目标本课程旨在培养学生的化学学科核心素养，通过学习海水资源及氯气生产原理，使学生能够掌握基本的化学知识，发展科学探究能力，培养创新意识与科学态度。具体目标包括：理解海水化学成分及其提取技术，提升物质观念与应用能力；掌握氯气的性质及电解生产原理，增强化学反应与能量观念；通过实验探究与数据分析，培养学生逻辑思维与问题解决能力；结合实际案例分析，提升学生的社会责任感与环保意识。教学难点与重点1.教学重点

-海水中化学成分的特点及其提取方法，特别是氯化钠的提取和精制过程。

-氯气的电解生产原理，包括电解质的选择、电解过程中的电极反应等。

-氯气的性质和用途，特别是在工业和日常生活中的应用。

例如，重点讲解从海水中提取氯化钠的多种方法，如蒸发法、离子交换法等，以及这些方法背后的化学原理。

2.教学难点

-电解原理在氯气生产中的应用，特别是电极反应的化学方程式书写和理解。

-氯气生产过程中能量的转换和效率问题，如何从理论上解释能量消耗和产出的关系。

-实验操作中的安全注意事项，如氯气的毒性处理、实验装置的正确使用等。

例如，难点在于让学生理解电解质溶液中阳极发生氧化反应生成氯气的具体过程，以及如何安全地进行实验操作，防止氯气泄漏对环境和人体造成危害。此外，需要帮助学生理解氯气生产中能量转换的实际应用问题，提高他们对化学在生产实践中作用的认识。教学资源-软硬件资源：化学实验室、电解装置、氯气收集装置、防护眼镜、手套等安全装备。

-课程平台：学校课程管理系统、多媒体教学设备。

-信息化资源：化学教学软件、电子教材、教学视频（氯气生产过程、电解原理演示）。

-教学手段：PPT演示、实验操作、小组讨论、问题引导、案例分析、课后作业。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-开场提问：同学们，你们知道我们周围最丰富的水资源在哪里吗？海水中除了水分，还含有哪些化学物质？

-简要介绍：通过PPT展示，介绍海水是地球上最丰富的水资源之一，含有大量的氯化钠等矿物质，引出本节课的主题——海水资源利用和氯气的生产原理。

2.新课讲授（用时15分钟）

-详细内容：

a.海水中氯化钠的提取方法及其原理，对比不同提取技术的优缺点。

b.电解原理在氯气生产中的应用，重点讲解电解质的选择、电极反应等。

c.氯气的性质、用途及其在工业和日常生活中的重要作用。

3.实践活动（用时10分钟）

-详细内容：

a.学生分组进行电解实验，观察氯气的生成过程，加强理论知识与实际操作的结合。

b.分析实验过程中可能出现的现象，如电极颜色变化、气体的产生等，理解其背后的化学原理。

c.讨论实验中的安全注意事项，如氯气泄漏的处理方法，提高学生的安全意识。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-方面内容举例回答：

a.氯气生产中，为什么选择电解质为氯化钠溶液？讨论不同电解质对氯气生产的影响。

b.电解过程中，阳极和阴极的反应分别是什么？如何书写相关的化学方程式？

c.氯气在工业和日常生活中的应用举例，探讨氯气对社会发展的贡献。

5.总结回顾（用时5分钟）

-内容：回顾本节课学习的重点知识，强调海水资源的利用价值和氯气生产原理，总结学生在实验中的观察和讨论成果。

-分析：通过总结，使学生加深对海水资源利用和氯气性质的认识，巩固电解原理在实际生产中的应用。

-举例：如总结电解实验中的观察结果，强调氯气在生产过程中的关键作用，以及实验中的安全防护措施。

总计用时：45分钟。通过以上教学流程，使学生在掌握核心知识的同时，提高实验操作能力、团队协作能力和解决问题的能力。知识点梳理1.海水资源的概述

-海水是地球上最丰富的水资源之一，含有大量的矿物质和微量元素。

-海水中主要成分是水，其次是氯化钠，还有其他如氯化镁、硫酸钠等盐类。

2.海水中氯化钠的提取

-蒸发法：通过自然蒸发或加热蒸发，使水分蒸发，从而得到氯化钠。

-离子交换法：利用离子交换树脂，选择性地吸附和释放离子，分离出氯化钠。

-结晶法：通过调节溶液的温度和浓度，使氯化钠结晶沉淀出来。

3.电解原理及其在氯气生产中的应用

-电解质的选择：一般选择氯化钠溶液作为电解质，因为其导电性好，原料丰富。

-电极反应：阳极发生氧化反应，生成氯气；阴极发生还原反应，生成氢气。

-电解过程中的能量转换：电能转化为化学能，通过电解反应产生氯气和氢气。

4.氯气的性质与用途

-物理性质：氯气是一种黄绿色气体，具有刺激性气味，密度比空气大，可溶于水。

-化学性质：氯气具有强氧化性，能与多种物质反应，如与水反应生成次氯酸。

-用途：氯气广泛应用于消毒、漂白、化工生产等领域。

5.氯气的安全与环保

-氯气的毒性：氯气对人体有害，吸入高浓度的氯气会导致呼吸道刺激、中毒等。

-安全防护：在氯气生产和使用过程中，需采取防护措施，如佩戴防护眼镜、手套等。

-环保意识：合理利用氯气，减少氯气排放，保护环境和人类健康。

6.实验操作技能

-电解实验的操作步骤：准备电解质溶液，组装电解装置，观察和记录实验现象。

-实验现象的观察：注意电极颜色变化、气体的产生、溶液的pH值变化等。

-安全注意事项：防止氯气泄漏，避免直接接触氯气，了解紧急处理措施。板书设计①海水资源概述

-海水主要成分

-氯化钠提取方法

②电解原理与氯气生产

-电解质选择

-阳极反应：氧化生成氯气

-阴极反应：还原生成氢气

③氯气性质与用途

-物理性质

-化学性质

-应用领域

④实验操作与安全

-实验步骤

-观察现象

-安全防护措施

⑤环保意识

-氯气毒性

-环境保护教学反思与总结在本次教学过程中，我尝试了多种教学方法和策略，以期提高学生的学习兴趣和参与度。通过引入生活实际案例，让学生了解到海水资源的重要性和氯气的广泛应用，从而激发他们对化学知识的学习热情。在讲授电解原理和氯气生产过程中，我注重引导学生从理论到实践的理解，组织实验活动，使学生在操作中掌握知识，增强动手能力。

教学反思方面，我发现以下几点值得注意：

1.在新课导入阶段，虽然通过提问方式引导学生思考，但部分学生的积极性不高，今后可以考虑采用更具启发性的问题，提高学生的思考热情。

2.在新课讲授过程中，对于电解原理和氯气生产的相关知识点，我尽量用简练的语言进行讲解，但部分学生仍然表现出理解困难。为此，我将在今后的教学中，更加注重对难点的剖析，用生动的例子和实际操作帮助学生理解。

3.在实验操作环节，虽然强调了安全注意事项，但仍然有学生操作不规范。今后，我将在实验前加强安全教育，确保实验过程的安全。

教学总结方面，本节课学生在以下方面取得了明显进步：

1.知识方面：学生掌握了海水资源的概述、氯化钠提取方法、电解原理及其在氯气生产中的应用等核心知识。

2.技能方面：通过实验操作，学生的动手能力得到锻炼，学会了观察实验现象，分析问题，解决问题。

3.情感态度方面：学生认识到化学知识在实际生产和生活中的应用价值，增强了学习化学的兴趣和责任感。

针对教学中存在的问题和不足，我提出以下改进措施和建议：

1.在讲授新课内容时，注意关注学生的反应，及时调整教学节奏，确保学生能够跟上教学进度。

2.对于理解难度较大的知识点，采用多种教学方法，如分组讨论、实例分析等，帮助学生消化吸收。

3.加强实验操作指导，提高学生的安全意识，确保实验过程的安全。

4.注重课后辅导，针对学生的薄弱环节进行有针对性的辅导，提高整体教学质量。课后作业1.解释海水蒸发法提取氯化钠的基本原理。

答案：海水蒸发法是利用自然蒸发或加热蒸发的方式，使海水中的水分逐渐蒸发，从而提高溶液中氯化钠的浓度，使其达到结晶析出的条件，最终得到纯净的氯化钠。

2.写出电解氯化钠溶液时，阳极和阴极的化学反应方程式。

答案：

阳极反应：2Cl⁻→Cl₂↑+2e⁻

阴极反应：2H⁺+2e⁻→H₂↑

3.解释为什么在电解过程中，阳极会产生氯气，阴极会产生氢气。

答案：在电解氯化钠溶液时，阳极由于发生氧化反应，氯离子失去电子生成氯气；阴极由于发生还原反应，氢离子获得电子生成氢气。这是由电解质溶液中的离子在电场作用下的迁移和反应所决定的。

4.描述氯气在工业上的主要用途。

答案：氯气在工业上主要用于消毒、漂白、化工生产等领域。例如，在自来水的消毒处理中，氯气可以杀灭水中的细菌和病毒；在造纸工业中，氯气用于漂白纸张；在化工生产中，氯气是合成多种化学物质的原料。

5.解释在电解实验中，为什么需要使用铂电极而不是铜电极。

答案：铂电极相比铜电极具有更高的化学稳定性和导电性，不易被氧化或还原，不会参与电解反应，因此能够更准确地观察和记录电解过程中的电极反应。而铜电极在电解过程中可能会发生氧化反应，影响实验结果的准确性。

补充说明：

-作业题型一：原理解释题，要求学生能够理解并阐述海水蒸发法的原理。

-作业题型二：化学方程式书写题，考查学生对电解反应方程式的掌握。

-作业题型三：原因分析题，要求学生解释电解过程中气体产生的原理。

-作业题型四：应用题，考查学生对氯气在工业上用途的了解。

-作业题型五：实验操作题，要求学生理解实验中选择电极的重要性。课堂-提问：通过课堂提问，了解学生对海水成分、氯化钠提取方法、电解原理等知识点的掌握情况。

-观察：观察学生在实验操作中的表现，了解他们对实验步骤和注意事项的掌握程度。

-测试：进行课堂小测试，考查学生对氯气性质、用途、安全防护等知识的理解。

2.作业评价

-批改：认真批改学生的课