氯气大单元教学设计高一上学期化学人教A版

单元教学设计（参考）单元课题第三章第二节氯及其化合物本单元在高考的地位和作用分析本节内容是人教版（2019版）教材第二章第二节内容，这一部分内容是元素化合物知识的重要组成部分，是学生在高中阶段第一节学习了典型的金属元素—钠，了解了研究金属元素及其化合物的思路和方法，初步构建了含同种元素的物质间的转化关系后，系统学习的第一种非金属元素，在高中化学学习中占有重要地位。教材选择氯气的性质、用途等内容进行比较全面的学习和研究，不但可以让学生了解典型非金属单质及其化合物的性质，而且对学习其他非金属元素及其化合物的性质，形成正确的观点、掌握学习的思路和方法起到引导作用。而且教材中涉及的食盐、漂白粉等含氯的化合物学生都相对熟悉，学习内容与日常生活比较贴近，学习时，容易使学生产生一种亲近感，有一种似曾相识的感觉，容易产生强烈的求知欲望，有效地降低了学习的难度，较好的体现了一种人文关怀。本节教材以氯及其化合物的研究为载体，建构了非金属及其化合物的研究模型，为高中学习元素化合物的知识起到了巩固和提高的作用，突出了对学生化学学科核心素养的培养，有利用于后续硫、氮及其化合物的学习。本节内容包括氯气的性质、氯气的实验室制法、氯离子的检验三个部分，共分三个课时完成（含1个专题）。教学的重点是在学习氯气单质的过程中，关注这些含氯元素物质间的转化，建构不同价态物质间的转化关系，形成非金属及其化合物的研究思路和方法。教学的难点是氯气与水和氢氧化钠的反应。“氯气的性质”是本节内容的第一课时。教材中对氯的性质作了详细的介绍，包括氯气与金属、非金属的反应，与水、氢氧化钠的反应。其中，氯气与水、氢氧化钠的反应既是本节内容的重点，也是本课时的重点。为此，本课时还对氯气与水反应的产物以及次氯酸的漂白作用进行了初步探究，氯气与碱的反应时与水的反应的延伸和拓展。可从消毒液和漂白粉中氯元素的化合价与次氯酸中氯元素的化合价相同的角度，理解+1价氯的强氧化性及应用。氯气性质的教学采用“问题探究”的教学方法，通过创设问题情境→突出问题→假设猜想→实验验证→解决问题（得出结论）等过程完成。氯气的物理性质教学，可以通过播放第一次世界大战利用氯气作生化武器的视频，提出针对性的问题，引导学生有效思考，再归纳总结。氯气的化学性质与金属、非金属、水、碱的反应，应紧紧围绕氧化还原反应、离子反应的特征来分析，引导学生理解氯气的氧化性。由于氯气有毒，所以实验可以采用微视频的形式让学生进行观察、讨论、归纳、总结。氯气与水反应是大部分学生学习的一个难点，为此，本节课重点是引导学生认识氯与水反应的原理、产物及性质，而对氯水成分的实验探究则放在后面的课时进行，这样可以有效分散难点，降低学习的难度。同时，可利用氯气与水反应的产物及性质，自然引出氯气与碱的反应来降低难度。总之，教学中要注意提出有效问题，充分调动学生的主动性和积极性，逐步培养学生科学探究与创新意识的化学核心素养。单元课时计划5课时课程标准要求1.通过观看视频、阅读教材、实验探究，认识氯是一种重要的“成盐元素”，了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养证据推理意识。2.通过分析氯原子的原子结构特点，利用离子反应、氧化还原反应的观点预测氯气的化学性质，并能根据预测的结果，设计、实施实验方案，书写相关反应的化学方程式或离子方程式。了解氯气的发现史，学习科学家的研究精神及勤于钻研、严谨求实的科学态度。单元知识结构通过上节金属钠及其化合物的学习，学生已经初步形成了学习元素及其化合物的基本模型，了解了研究金属元素及其化合物的的思路和方法，构建了含同种元素的物质间的转化关系。对物质结构理论、实验基本操作等知识也有一定了解，因此，通过分析氯原子结构特点，根据氧化还原反应理论，利用化合价变化分析氯及其化合物的氧化、还原性难度不大。但根据实验现象，运用所学知识理解相关原理，并利用原理解决具体问题的综合能力还存在不足等问题。单元教学重难点分析重点：氯气的化学性质；氯水的成分、次氯酸的性质难点：氯气分别与水、氢氧化钠的反应、实验室制备气体的基本思路单元拓展知识实验室制备气体的基本思路常见气体制备装置的选择→净化装置→干燥装置→收集或性质实验装置→尾气处理装置，按上述思路，建立完整的气体制备实验思路，能解决实验中的综合问题。单元备课使用资料计划课标：普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）教材：人教版高中化学必修第一册及选择性必修1教师用书课时教学设计（参考）课题第二节氯及其化合物课型新授课课时3学习目标1.通过观看视频、阅读教材、实验探究，认识氯是一种重要的“成盐元素”，了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养证据推理意识。2.通过分析氯原子的原子结构特点，利用离子反应、氧化还原反应的观点预测氯气的化学性质，并能根据预测的结果，设计、实施实验方案，书写相关反应的化学方程式或离子方程式。了解氯气的发现史，学习科学家的研究精神及勤于钻研、严谨求实的科学态度。学习重点重点：氯气的化学性质；氯水的成分、次氯酸的性质学习难点难点：氯气分别与水、氢氧化钠的反应学情分析通过上节金属钠及其化合物的学习，学生已经初步形成了学习元素及其化合物的基本模型，了解了研究金属元素及其化合物的的思路和方法，构建了含同种元素的物质间的转化关系。对物质结构理论、实验基本操作等知识也有一定了解，因此，通过分析氯原子结构特点，根据氧化还原反应理论，利用化合价变化分析氯及其化合物的氧化、还原性难度不大。但根据实验现象，运用所学知识理解相关原理，并利用原理解决具体问题的综合能力还存在不足等问题。核心知识一、氯气的性质和用途二、氯离子的检验教学内容及教师活动设计学生活动设计【创设情境，引入新课】播放第一次世界大战使用氯气的视频，引导学生总结氯气的物理性质，并引导生在和平的过度有多么幸福。【阅读教材】Ｐ82～83第一、二段，思考氯元素在自然界存在形式及来源是什么？用途有哪些？学生通过阅读教材可以总结如下：①氯是一种重要的“成盐元素”，在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，致使海水既咸又苦，不能直接饮用。还存在于陆地的盐湖和盐矿中。②人体体液中的Na+和Cl对于调节体液的物理和化学特性有着重要的作用，它们除了来自食物外，还要通过食盐来补充，以NaCl为主要成分的食盐是重要的调味剂。③氯在自然界中以化合态存在。=4\*GB3④主要的化工原料，制造盐酸，有机溶剂、农药、染料和药品等，可生产漂白液和漂白粉等【过渡】观察氯气集气瓶中的氯气，我们初步认识到氯气史一种黄绿色的有毒气体，除次之外，氯气还有哪些物理性质呢？【问题1】观察氯气样品、观看视频，结合上述材料和事件，思考氯气具有哪些物理性质？并填写下表。若遇氯气泄漏你认为人该往何处逃离？【教师】强调：注意闻气体的正确方法：正确操作，错误操作。【教师】投影、评价。【过渡】请同学们画出氯原子的结构示意图，推测氯原子及氯气的性质。【问题1】请从原子结构的观点分析氯元素在自然界以化合态存在的原因事什么？氯原子容易得到1个电子而形成Cl－，所以氯气较活泼，具有强氧化性，与具有还原性的物质反应可生成氯的化合物。【问题2】观看视频，写出氯气与金属钠、铁、铜三种单质反应的化学方程式，并指明主要反应现象。有何规律？工业上为什么可以用钢瓶储运液氯？【教师】强调：液氯即液态的氯气，常温下干燥的氯气（或液氯）与金属铁不能反应，因此工业上可以用钢瓶储运液氯。【问题3】完成教材P45实验27（或视频实验），对比两种不同条件下氯气与氢气的反应有何不同？填写下表内容。【教师】投影、评价。【学生1】①氯气的物理性质：颜色状态气味黄绿色气体刺激性密度熔点沸点比空气大1010C0C毒性溶解性特性有毒1体积水溶解约2体积Cl2易液化【学生2】②若遇氯气泄漏，人应该往高处或逆风处撤离。【学生1】得电子得电子【学生1】①与钠反应2Na＋Cl2eq\o(,\s\up6(Δ))2NaCl，剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量白烟；与铁反应2Fe＋3Cl2eq\o(,\s\up6(Δ))2FeCl3，剧烈燃烧，产生大量棕褐色烟；与铜反应Cu＋Cl2eq\o(,\s\up6(Δ))CuCl2，剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色。【学生2】②氯气与铁在加热条件下才能反应，所以，可将液氯保存在钢瓶中。【学生3】③规律：Cl2与变价金属反应时生成高价态的金属氯化物，即Cl2与Fe、Cu反应，不论Cl2是否过量均生成FeCl3和CuCl2【教师】强调：液氯即液态的氯气，常温下干燥的氯气（或液氯）与金属铁不能反应，因此工业上可以用钢瓶储运液氯。【问题3】完成教材P45实验27（或视频实验），对比两种不同条件下氯气与氢气的反应有何不同？填写小表内容。【教师】投影、评价。H2在Cl2中燃烧H2在盛有Cl2的集气瓶中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾产生。H2＋Cl2eq\o(,\s\up6(点燃))2HCl（工业制盐酸）H2和Cl2的混合气体光照发生爆炸【学生2】②氯气和氢气的混合气体在强光照射：会发生爆炸。产生此现象的原因是H2和Cl2混合后光照，反应瞬间完成，放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。【问题4】结合教材P45“思考与讨论”，联系氧化还原反应的原理分析，谈谈你对燃烧的概念有哪些新的认识？【过渡】氯气与金属的反应，体现了氯气具有强氧化性。下面我们继续来探究氯气与水反应。【问题1】氯气在水中的溶解度大约为1:2，那么氯气溶于水时是否和水发生了化学反应呢？结合教材P46页【实验28】完成实验探究（或观看实验视频），并将实验现象及有关结论填入表中。【教师】演示实验或播放实验视频。【教师】评价、投影表格。【学生1】①燃烧是指所有发光、发热的剧烈的化学反应。【学生2】②燃烧不一定要有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。③燃烧的实质是剧烈的氧化还原反应。【学生】观察、思考、交流。实验操作实验现象实验结论取干燥的和湿润的有色布条，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。①干燥的有色布条不褪色；

②湿润的有色布条褪色；①干燥的氯气不具有漂白性，湿润的氯气才具有漂白性；②氯气溶于水时，氯气要与水反应生成新物质，具有漂白性。将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。鲜花变色（见教材P43图24）【教师】强调：实验说明干燥的氯气不具有漂白性。【问题2】根据氧化还原反应原理、质量守恒定律及已掌握的Cl2的性质预测Cl2与H2O反应的生成物可能是什么？【教师】引导、评价。【学生1】①氯气溶于水与水发生反应，所得的水溶液称为氯水，氯水是混合物。【学生2】②根据氯原子的结构可知，氯元素常见的化合价有1、0、+1、+3、+5、+7等，氯气化合价为0价处于氯元素的中间价态，因此，氯气应既有氧化性，又具有还原性。【学生3】③氯气作氧化剂，还原产物为1价的氯离子，作还原剂，氧化产物可能为为大于或等于+1价的微粒。④根据质量守恒定律，氯气与水可能发生的反应为：Cl2＋H2OHCl＋HClO。【问题3】已知次氯酸（HClO）是一元弱酸，具有漂白性（强氧化性），见光易分解，观察氯水样品，思考如何设计简单实验验证氯气与水发生了上述反应？说明氯水中含有哪些物质？【学生1】①观察氯水样品呈淡黄绿色，说明有氯气的分子存在。【学生2】②试管中加入一定量的氯水，向氯水中滴加硝酸银溶液观察到有白色沉淀，这说明氯水有一定量的氯离子，即有HCl生成。【学生3】③根据湿润的氯气才具有漂白性或向氯水中滴加紫色的石蕊试液，观察到溶液先变红后褪色，证明产物有HClO生成。【教师】引导得出结论：新制氯水中含有Cl2、HCl、HClO、H2O四种物质。但由于氯气与水的反应是可逆反应，且HClO不稳定，见光易分解：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。因此，久置的氯水则只有HCl和H2O两种物质，即久置的氯水为稀盐酸，不再具有强氧化性或漂白性。【教师】强调应用：目前，很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒，我们偶尔闻到的自来水散发出来的刺激性气味就是余氯的气味。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，生成的有机氯化物可能对人体有害。所以，国家规定了饮用水中余氯含量的标准，而且已开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯(ClO2)、臭氧等。【学生4】根据氯气与水的反应可知，氯水应该具有酸性、不稳定性、强氧化性。【过渡】若先在水中加入一定量的NaOH后，再通入氯气，又会发生怎样的反应呢？【问题1】市面上销售的漂白粉或消毒剂的有效成分为Ca(ClO)2或NaCIO（又名84消毒液），为什么不直接用次氯酸作漂白剂或消毒剂？【学生1】①氯气在水中的溶解度不大，而且生成的HClO不稳定，难以保存，使用起来很不方便，效果也不理想。【学生2】②次氯酸盐比次氯酸的稳定性强很多。比如NaClO虽然也会分解，但它的水溶液在低温下存放三年才分解一半左右，比HClO稳定得多。【学生3】③次氯酸盐可以在溶液中转化为次氯酸，从而具有一定的漂白和消毒能力，所以漂白液、漂白粉、漂粉精都是常用的消毒剂和漂白剂。【教师】评价、强调：HClO虽能用于杀菌、消毒或作漂白剂，但不稳定，不便于保存和运输。【问题2】阅读教材P47页内容，思考如何制取漂白液和漂泊粉？漂白液和漂白粉的主要成分及有效成分分别是什么?【学生1】①制取漂白液—氯气与NaOH反应：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O或Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。漂白液的有效成分是次氯酸钠。【学生2】②制取漂白粉—氯气与石灰乳反应：2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。将氯气通入冷的石灰乳中会得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉。若充分反应使次氯酸钙成为主要成分，就得到了漂粉精。漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。【学生3】③漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂。【过渡】实验中用NaOH溶液吸收尾气后的溶液中有Cl吗？如何检验呢？【问题1】中学阶段离子检验的原理时什么？有哪些常用方法？【教师】评价、追问：若要判断溶液中是否存在某个离子有哪些方法呢？【教师】评价、补充完善。【问题2】实验探究：阅读教材P49页内容，结合【实验29】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，观察现象，填写下表内容。【教师】演示实验或指导完成学生分组实验，投影表格。【学生】实验观察、讨论交流，完成表格内容。【学生】原理：一般利用离子发生反应时，产生的特殊现象来判断（检验），因此，不同离子的检验方法不同。【学生1】观察颜色法—利用一些离子在水溶液中具有的特殊颜色。如Cu2+（蓝色）、Fe3+（黄色）、Fe2+（浅绿色）、MnO4（紫红色）。【学生2】焰色试验法—钾元素（离子）焰色：紫色（通过蓝色钴玻璃观察）、钠元素（离子）焰色：黄色。【学生3】气体法—用于能转化为特殊气体的离子检验，如COeq\o\al(2－,3)或HCOeq\o\al(－,3)→CO2、NH4+→NH3。实验现象化学方程式滴入几滴AgNO3溶液加入少量稀硝酸①稀盐酸有白色沉淀生成沉淀不溶解HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3②NaCl溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3③Na2CO3溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有气泡产生Na2CO3+2AgNO3=Ag2CO3↓+2NaNO3，Ag2CO3+2HNO3=CO2↑+H2O+2AgNO3④自来水有少量白色沉淀生成沉淀不溶解Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3⑤蒸馏水无明显变化无明显变化——【问题3】结合上述实验，归纳总结氯离子的检验方法及注意事项是什么？【教师】评价、补充。【学生1】①方法：先加AgNO3溶液，再加稀硝酸（或直接加入硝酸酸化的AgNO3溶