高中化学《氯气的性质》教学案例分析

高中化学高中化学 氯气的性质氯气的性质 教学案例分析教学案例分析 教学背景教学背景 氯是典型的非金属元素 氯和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 等进行比较全面的学习和研究 是以后学习 研究卤素性质相似性及其变化规律和氯碱工业知识的需要 同时 为学生正确掌握非金属元素的学习方法打下坚实基础 依据课程目标的标准 主要的学习目标是 1 了解氯气的物理性质 化学性质 氯离子的检验方法 2 理解氯的原子结构特点与化学性质的关系 初步认识物质的微观结构对其性质的影响 3 认识氯和氯的化合物在生产中的应用和对生态环境的影响 通过了解氯气的 功 与 过 初步形成正确认 识 合理使用化学物质的意识 4 通过实验 激发学习兴趣 培养严谨求实的科学态度和主动探索的优良品质 通过对氯气性质的推测 实验 分析 得出结论的研究 应用观察 记录 科学抽象的科学方法 来研究物质的性质及其变化 培 养透过现象 挖掘本质的探究精神 本节内容强调氯气与生产 生活的联系 注意利用日常生活中的事例激发学生的学习兴趣 指导学生对氯气 的性质进行实验探究 帮助学生更全面地认识氯及其化合物在自然和人类生活中的重要性 注意把握教学内容的 深广度 对于卤素性质相似性及其变化规律只作简单介绍 案例设计案例设计 设计思路 本节采用 实验 对比 联想 的教学方式 以 提出问题 实验探究 分析 推理 得出结论 等环节组织教学活动 帮助学生了解氯的主要性质 认识其在生活中的应用 结合有关内容 多样的演示实验和 学生动手实验 在实验探究中培养观察能力 实验操作能力以及探究意识 设计中注意以下问题 1 通过 展示一瓶氯气 让学生观察并描述其颜色和状态 请学生闻氯气的气味 强调闻气体气味的方法 向盛有氯气的试管中注入水 等实验来学习氯气的物理性质 培养学生观察能力 强化实验安全意识 2 让学生回忆氯的原子结构推测氯气的化学性质 引导学生以氯的原子结 构与化学性质的关系为线索进行联想 氯在元素周期表中的位置 联想氯元素的原子结构特点 联想氯气的化学性质 典型的非金属性 联想氯气的用途 3 运用对比的方法引导学生学习 由 Fe Cu H2在 Cl2中燃烧的演示实验 比较初 高中不同学习阶段对 燃烧 的条件及其本质的认识 比较 Cl2分别与水 碱 碘化钾等化合物的反应产物 学习氯气的化学性质 4 本节课的难点是氯气与化合物反应的化学方程式的书写 通过比较 Cl2分别与水 碱等化合物的反应事实 找出氯气与有关物质反应的规律 5 引导学生讨论氯气对人类社会的 功 与 过 认识氯和氯的化合物在生产中的应用和对生态环境的影响 教学过程 学习情景创设 瑞典化学家舍勒于 1974 年在研究软锰矿 主要成分是 MnO2 时 把盐酸与软锰矿混合在一起加热 意外 地发现生成了一种具有强烈的刺激性气味的黄绿色气体 这立即引起了舍勒的兴趣 并对它进行了研究 他将制 备出来的气体溶解到水中 发现这种气体的水溶液略显酸性 该水溶液还能使花朵 纸张 叶子等的颜色褪去 将蚱蜢放进装满这种气体的容器中 蚱蜢蹦跶几下就死去了 这种黄绿色的气体就是氯气 氯气的水溶液为什么呈酸性 为什么能使花朵 纸张 叶子褪色 氯气是一种怎样的物质呢 一 氯气的性质 演示实验 出示一瓶氯气 瓶后衬一张白纸 请学生观察并描述其颜色和状态 请一名学生上来闻氯气的气 味 并强调闻气体气味的方法 然后 向集气瓶中注入少量水 充分振荡 观察溶液的颜色 观看影象资料 1915 年 4 月 22 日 世界上第一次化学武器 氯气 的使用 交流讨论 从观察到的实验现象 你认为氯气具有哪些物理性质 氯气和氯水有什么关系 归纳小结 阅读教材中的相关内容 让学生归纳氯气的物理性质 1 物理性质 氯气通常状况下为黄绿色气体 有刺激性气味 常温下能溶于水 1 体积水大约溶解 2 体积氯气 氯气可以 通过降温而变为液态和固态 氯气有毒 易液化 补充讲解 氯气是一种毒性气体 有很强的刺激性 吸入少量就会使鼻和喉头的粘膜受到刺激 引起胸痛和 咳嗽 吸入多量氯气会使人窒息 甚至死亡 因此闻氯气要特别小心 只能轻轻煽动 使少量气体飘进鼻孔 但 只要掌握正确的操作方法 实验是没有危险的 交流讨论 物质的宏观性质是由微观结构决定的 根据氯的原子结构能否推测氯气的化学性质是否活泼 引导学生运用氯的原子结构示意图 分析氯原子最外电子层结构特点 推测氯元素是活泼的非金属元素 容 易结合一个电子 形成具有稳定结构的氯离子 演示实验 用实物投影仪 1 将两根细铁丝用砂纸打磨 螺旋绕于火柴棍上 用镊子夹住 在酒精灯上引燃火柴 稍停 待火柴将 燃尽 置于盛有氯气的集气瓶中 观察现象 反应完毕 加少量水于集气瓶中 观察溶液颜色 2 用砂纸打亮铜丝 用镊子夹住 在酒精灯上加热至红热 放入盛有氯气的集气瓶中 观察现象 反应 完毕 用洗瓶注少量水于集气瓶中 观察溶液颜色 3 在空气中点燃氢气 然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中 观察现象 归纳小结 由学生描述以上三个实验的现象 得出结论 氯气既能与金属单质也能和非金属直接化合 2 化学性质 1 氯气和金属的反应 2 氯气与非金属反应 思考与讨论 通过 H2在 Cl2中燃烧的实验 与初中学习阶段对 燃烧 的认识比较 可燃物是否一定有氧气才 能燃烧呢 你对 燃烧 的条件及其本质有什么新的认识 学生通过对比 交流 得出结论 燃烧不一定要有氧气 如 Na Fe H2等物质均可在 Cl2中燃烧 任何 发光 发热的剧烈的化学反应都叫燃烧 提出问题 自来水厂可以用氯气来消毒水 氯气能溶解于水吗 能与水发生反应吗 观察演示实验 1 向一支充满氯气的大试管中加入 2 3mL 水后 迅速塞紧塞子 充分振荡 将上述试管和另一支充满氯气 的大试管以及另外一支装有 4 5mL 蒸馏水的试管放在一起 观察试管中物质的颜色 再向氯水和蒸馏水中滴入 石蕊试液 观察现象 2 把一装满 Cl2 的试管倒立在滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中 摇动试管 观察现象 3 将湿润的淀粉 碘化钾试纸蘸在玻璃棒上 并将试纸靠近集满氯气的集气瓶口 观察现象 交流讨论 学生描述现象并尝试加以解释 教师注意帮助学生理解和表述 归纳小结 3 氯气与水反应 生成的 HClO 具有强氧化性 Cl2 H2O HCl HClO 4 氯气与碱反应 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 5 氯气与碘化钾溶液反应 Cl2 2KI 2KCl I2 交流与讨论 氯气广泛应用于生产和生活中 造福于人类 但任何事物都有两面性 对化学品使用不当或误 用甚至滥用 也会给人类带来严重后果 请结合日常生活事例谈谈氯气的 功 与 过 学生各抒己见 相互补充 逐步形成正确 合理地使用化学物质的意识 提出问题 Cl2跟金属 非金属单质以及某些化合物反应时 往往生成氯化物 氯化物中的氯和氯气中的氯 有什么不同 归纳小结 氯化物中的氯是 1 价的氯元素 氯气中的氯是结合成氯分子的 0 价态氯 可溶性氯化物溶于水时 能电离出 Cl 氯气由氯分子组成的 我们用 AgNO3 稀硝酸检验 Cl 用淀粉 碘化钾溶液检验氯气 学生实验 在 5 支试管中分别加入 2 3mL 稀盐酸 NaCl 溶液 Na2CO3溶液 自来水 蒸馏水 然后各滴 入几滴 AgNO3溶液 观察实验现象 再分别加入少量稀硝酸 观察 描述实验现象 归纳小结 二 氯离子的检验方法 1 试剂 AgNO3 稀硝酸 2 原理 溶液中的 Cl 都能与 AgNO3反应生成 AgCl 白色沉淀 AgCl 白色沉淀遇稀硝酸不溶解 Ag Cl AgCl 3 方法和结论 在被检验的溶液中加稀硝酸酸化 再滴入 AgNO3溶液 若溶液中出现白色沉淀 则被检液 中含有 Cl 或在被检验的溶液中滴入 AgNO3溶液 若溶液中出现白色沉淀 再滴入稀硝酸 沉淀不溶解 则 被检液中含有 Cl 课堂讨论 自来水生产中常通入适量氯气进行杀菌消毒 请你设计一个实验方案来区别蒸馏水和自来水 本节小结 1 氯气是一种化学性质非常活泼的非金属 氯气能与绝大多数金属 非金属直接化合 还能与水 碱 碘化 物等发生反应 2 氯离子的检验方法 课外作业 建议补充使用以下部分习题 将一盛满 Cl2的试管倒立在水槽中 当用日光照射一段时间 试管内液面不再上升时 剩余气体的体积约 占试管容积的 A 2 3 B 1 2 C 1 3 D 1 4 用作麻醉剂的氯仿 CHCl3 常因保存不慎而被空气氧化 产生剧毒的光气 COCl2 反应的化学方程 式为 2CHCl3 O2 2HCl 2COCl2 为了防止事故 使用前可用于检验氯仿是否变质的试剂是 A 酚酞试液 B 氢氧化钠溶液 C 用硝酸酸化后的硝酸银溶液 D 用硝酸酸化后的硝酸钡溶液 3 科学家提出 使用氯气对自来水消毒时 氯气会与水中的有机物发生反应 形成的物质可能是潜在的致癌 物 世界环保联盟推广采用广谱性高效杀菌剂二氧化氯 ClO2黄绿色气体 1 目前 欧洲一些国家主要采用 Kesting 法 原料为氯酸钾和盐酸 制 ClO2 该法的缺点是同时产生 Cl2 占 ClO2体积的一半 使产物的纯度较低 写出该法制 ClO2的化学方程式 2 我国最近研究用氯气氧化亚氯酸钠 NaClO2 在氯气保护下成功制得 ClO2 表示这一反应的化学方 程式为 与上述方法相比 此法的优点是 写出其中一种 4 1995 年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层破坏问题的三位化学家 大气中的臭氧可吸收和阻挡太阳光中 强烈的 有害的紫外线辐射 保护地球上的生物 氟氯烃 如 CCl2F2 可在光的作用下分解产生 Cl 原子 Cl 原 子会对臭氧层产生长久的破坏作用 有关反应为 O3 O2 O Cl O3 ClO O2 ClO O Cl O2 1 写出上述变化的总反应式 2 在上述变化中 Cl 原子的作用是什么 5 研究性学习课题 海水是人类获取氯 溴 碘的重要资源 查阅有关资料 了解海水晒盐的生产过程 将了解的情况与同学 交流讨论 氯气是一种重要的化工原料 在生活和生产中有着广泛的应用 有条件的同学请到生产或使用氯气的工厂 参观 也可以请教专家或查阅资源了解氯气的用途 将你获取得信息与同学交流 案例评析案例评析 本案例从学生已有的经验和社会生活实际出发 用实验 联想 对比的方式组织学生活动 具有以下几个特 点 1 由 舍勒发现氯气 的科学史实 氯气作为化学武器 等资料 引发认知碰撞 充分激活学生的问题意识 2 重视发挥实验的作用