高中化学 第一册 第二章 开发海水中的卤素资源 2.1 以食盐水为原料的化工产品教学实录 沪科版

高中化学第一册第二章开发海水中的卤素资源2.1以食盐水为原料的化工产品教学实录沪科版主备人备课成员设计意图本节课以“开发海水中的卤素资源”为主题，结合沪科版高中化学第一册第二章内容，通过以食盐水为原料的化工产品制备过程，引导学生了解卤素资源的利用，培养学生的实验操作能力和化学思维，激发学生对化学学科的兴趣。核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验操作和数据分析，提高学生的观察、分析、推理和实验技能。增强学生的社会责任感，认识到化学在资源开发中的重要作用，培养学生的环境保护意识和可持续发展观念。教学难点与重点1.教学重点，

①理解以食盐水为原料制备氯气、氢气和氢氧化钠的化学反应原理；

②掌握电解食盐水制备氯气和氢氧化钠的实验步骤和操作技巧；

③分析电解过程中各物质的生成和变化，理解电解质溶液的电解原理。

2.教学难点，

①电解原理的深入理解，包括电极反应、离子迁移等概念；

②实验操作中电流、电压等参数的控制，确保实验结果的准确性；

③不同化工产品制备过程中物质的转化和分离，如氯气与氢氧化钠的分离；

④对化学反应过程能量变化的认识，包括电解过程中电能转化为化学能的理解。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的沪科版高中化学第一册第二章教材。

2.辅助材料：准备与电解食盐水相关的工作原理图、实验流程图和反应方程式的图片，以及相关的科普视频。

3.实验器材：准备电解槽、直流电源、食盐水溶液、电极、试管、烧杯、导线等实验器材，确保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：布置实验操作台，设置分组讨论区，以便学生进行实验操作和讨论。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求，例如让学生预习食盐水电解的基本原理和可能产生的化学物质。

设计预习问题：围绕“电解食盐水制备氯气、氢气和氢氧化钠”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“电解过程中阳极和阴极发生的反应是什么？”、“为什么电解食盐水能制备氯气和氢氧化钠？”。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解电解食盐水的基本原理和实验步骤。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解电解食盐水的过程，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示电解食盐水实验的视频，引出课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解电解质溶液的电解原理，结合实验现象解释电极反应和离子迁移。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据预习内容提出实验方案，并进行模拟实验操作。

解答疑问：针对学生在实验中遇到的问题，进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题，如电解过程中电流和电压的关系。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，动手进行模拟实验，观察现象并记录数据。

提问与讨论：针对实验中的新发现或疑问，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解电解原理。

实践活动法：设计模拟实验，让学生在实践中掌握实验技能。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解电解食盐水的过程，掌握实验技能。

通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置关于电解食盐水实验设计和数据分析的作业，巩固学习效果。

提供拓展资源：提供与电解质溶液电解相关的书籍、网站和视频，供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导，如对实验结果的分析是否合理。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果，并尝试设计自己的实验方案。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考，如电解不同溶液的对比研究。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议，如如何提高实验的准确性。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的知识点和技能。

通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理1.卤素概述

-卤素元素包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）和砹（At）。

-卤素在自然界中以化合态存在，常见于海水、矿物和盐湖中。

-卤素具有强烈的氧化性，在化学反应中常作为氧化剂。

2.海水中的卤素资源

-海水中含有大量的氯化钠，是提取卤素资源的主要来源。

-海水中的卤素浓度相对较低，需要通过化学方法进行浓缩。

3.电解食盐水制备卤素

-电解食盐水是提取氯气、氢气和氢氧化钠的主要方法。

-电解过程中，食盐水在阳极产生氯气，在阴极产生氢气和氢氧化钠。

4.电解原理

-电解质溶液在通电条件下发生氧化还原反应。

-阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

-电解质溶液中的阳离子和阴离子分别向阴极和阳极移动。

5.电解槽与电极

-电解槽是电解过程中盛放电解质溶液的容器。

-电极是电解过程中的导电体，分为阳极和阴极。

6.电解过程中物质的生成

-阳极反应：2Cl^--2e^-=Cl2↑

-阴极反应：2H2O+2e^-=H2↑+2OH^-

-总反应：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑

7.氯气的制备与性质

-氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。

-氯气在空气中易与水蒸气结合形成盐酸和次氯酸。

-氯气具有强氧化性，可用于消毒、漂白和有机合成。

8.氢气的制备与性质

-氢气是一种无色、无味、无毒的气体。

-氢气是最轻的气体，具有可燃性。

-氢气在工业上用于合成氨、制氢能等。

9.氢氧化钠的制备与性质

-氢氧化钠是一种白色固体，易溶于水。

-氢氧化钠具有强碱性，可用于肥皂、纸张、玻璃等工业生产。

-氢氧化钠具有腐蚀性，需妥善保管。

10.卤素资源的综合利用

-卤素资源在工业、农业、医药等领域具有广泛的应用。

-合理利用卤素资源，可实现资源的可持续开发。

-在开发卤素资源的过程中，应注意环境保护和安全生产。

11.实验室制备卤素

-实验室制备卤素的方法主要包括电解法和化学法。

-电解法：通过电解食盐水制备氯气和氢氧化钠。

-化学法：通过化学反应制备卤素，如氯气的制备。

12.卤素资源的回收与利用

-回收卤素资源可减少环境污染，提高资源利用率。

-回收方法包括物理法、化学法、生物法等。

-回收卤素资源的关键是提高回收效率和降低成本。

13.卤素资源的可持续发展

-合理开发卤素资源，实现资源的可持续利用。

-加强卤素资源的科学研究，提高资源开发技术水平。

-建立健全卤素资源的管理体系，保障资源安全。

14.卤素资源的法律法规

-我国相关法律法规对卤素资源的开发、利用和保护进行了规定。

-企业和个人在开发卤素资源时，应遵守相关法律法规。

-加强法律法规的宣传和执行，保障卤素资源的合理利用。

15.卤素资源的未来发展趋势

-随着科技的发展，卤素资源的开发和应用将更加广泛。

-绿色环保、高效节能的卤素资源开发技术将成为发展趋势。

-加强国际合作，共同应对卤素资源面临的挑战。教学反思与总结今天这节课，我们学习了“开发海水中的卤素资源”，通过电解食盐水制备氯气、氢气和氢氧化钠，同学们对卤素资源的利用有了更深入的理解。在这里，我想对这节课的教学进行一些反思和总结。

首先，我觉得在教学方法上，我尝试了多种方式来激发学生的学习兴趣。比如，我通过展示电解食盐水实验的视频，让学生直观地看到化学反应的过程，这种直观的教学方式确实提高了学生的参与度。同时，我也设计了小组讨论，让学生在交流中碰撞出思维的火花。不过，我也发现，在小组讨论环节，部分学生参与度不高，可能是因为他们对实验原理还不够熟悉，导致讨论时缺乏深度。

其次，我在讲解知识点时，尽量结合实例，帮助学生理解电解原理。我发现，当理论与实际相结合时，学生更容易接受。例如，我通过解释电解过程中电流、电压等参数的控制，让学生明白了实验操作的重要性。但我也注意到，有些学生对于这些理论知识的理解还不够透彻，这说明我在教学过程中需要更多地关注学生的个体差异，提供个性化的指导。

在情感态度方面，我观察到学生们在实验操作时非常认真，对实验结果充满好奇。这让我感到欣慰，因为这说明他们对化学学科有了更深的兴趣。但同时，我也发现，在实验过程中，部分学生存在安全隐患意识不足的问题。比如，在操作氯气瓶时，没有正确佩戴防护用品。这说明我在教学中需要加强对学生安全意识的培养。

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.在小组讨论环节，可以提前给学生一些引导性的问题，帮助他们更好地展开讨论。

2.在讲解理论知识时，要注意结合实际案例，让学生在实践中理解理论。

3.加强对学生实验操作的安全教育，提高学生的安全意识。

4.关注学生的个体差异，针对不同学生的学习需求，提供个性化的辅导。

5.在今后的教学中，多采用互动式教学，激发学生的学习兴趣和主动性。典型例题讲解1.例题：

电解食盐水时，假设电解槽中氯气的产量为0.5摩尔，求：

（1）理论上产生的氢气的摩尔数；

（2）理论上产生的氢氧化钠的摩尔数；

（3）理论上消耗的食盐水的摩尔数。

解答：

（1）根据电解反应方程式：2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑

可知，氯气和氢气的摩尔比为1:1，因此氢气的摩尔数也是0.5摩尔。

（2）同理，氢氧化钠的摩尔数也是0.5摩尔。

（3）根据反应方程式，消耗的食盐水的摩尔数与氯气和氢氧化钠的摩尔数相同，因此消耗的食盐水的摩尔数也是0.5摩尔。

2.例题：

在电解食盐水的过程中，如果电解槽的电压为12伏特，电流为2安培，求：

（1）电解过程中产生的热量；

（2）电解过程中消耗的电能。

解答：

（1）电解过程中产生的热量可以通过电功率计算，公式为：Q=U*I*t

其中，U为电压，I为电流，t为时间。假设电解时间为1小时（3600秒），则：

Q=12V*2A*3600s=86,400焦耳。

（2）电解过程中消耗的电能同样可以通过电功率计算，公式为：E=U*I*t

因此，消耗的电能为86,400焦耳。

3.例题：

如果电解食盐水时，阳极产生的氯气为0.1摩尔，求：

（1）理论上在阴极产生的氢气的摩尔数；

（2）理论上在阴极产生的氢氧化钠的摩尔数。

解答：

（1）根据电解反应方程式：2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑

可知，氯气和氢气的摩尔比为1:1，因此氢气的摩尔数也是0.1摩尔。

（2）同理，氢氧化钠的摩尔数也是0.1摩尔。

4.例题：

在电解食盐水的过程中，如果电解槽的电压为10伏特，电流为1安培，电解时间为30分钟，求：

（1）电解过程中产生的热量；

（2）电解过程中消耗的电能。

解答：

（1）电解过程中产生的热量可以通过电功率计算，公式为：Q=U*I*t

其中，U为电压，I为电流，t为时间。假设电解时间为30分钟（1800秒），则：

Q=10V*1A*1800s=18,000焦耳。

（2）电解过程中消耗的电能同样可以通过电功率计算，公式为：E=U*I*t

因此，消耗的电能为