高中化学 第四章 非金属及其化合物 4.2 富集在海水中的元素-氯教学设计4 新人教版必修1

高中化学第四章非金属及其化合物4.2富集在海水中的元素——氯教学设计4新人教版必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析嗨，亲爱的同学们！今天我们要一起探索第四章“非金属及其化合物”中的4.2节，主题是“富集在海水中的元素——氯”。这节课，我们将深入浅出地了解氯元素在海水中的存在形态、提取方法以及它在工业和生活中的应用。这不仅是化学知识的拓展，更是一次对海洋资源的探索之旅！🌊🔬二、核心素养目标分析本节课旨在培养学生科学探究、化学实验操作、信息处理等核心素养。通过探究氯元素在海水中的存在形式和提取过程，学生将提升观察、分析和解决问题的能力，增强对化学学科的兴趣和责任感，同时培养科学态度和价值观。三、学情分析进入高中阶段，学生们对化学学科的兴趣和求知欲逐渐增强，他们已经具备了一定的化学基础，能够理解物质的组成和变化。在知识层面上，学生对非金属元素及其化合物有一定的认识，但对氯元素在自然界中的存在形式和提取工艺可能了解不多。能力方面，学生具备基本的实验操作技能，但在观察、分析和解决问题的深度上还有待提高。

就学生层次而言，本班学生整体水平较为均衡，但个体差异明显。部分学生在化学实验操作上较为熟练，能够快速掌握新技能；而另一些学生则需要更多的指导和练习。在素质方面，学生们普遍具备良好的学习习惯，能够积极参与课堂讨论，但对海洋资源及其保护的认识相对有限。

这些学情特点对课程学习有着直接的影响。首先，教学过程中需要兼顾不同层次学生的需求，通过分层教学确保每个学生都能有所收获。其次，在实验操作环节，应注重培养学生的观察能力和实验技能，提高他们分析问题、解决问题的能力。最后，通过引入海洋资源的保护话题，激发学生的社会责任感，培养他们的环保意识。四、教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验器材（氯气发生装置、试管、滴定管等）、实验室安全设备。

-课程平台：学校内部教学平台，用于发布教学资料和作业。

-信息化资源：在线化学实验视频、海洋资源保护相关纪录片、氯元素提取工艺的动画演示。

-教学手段：实物展示、实验演示、小组讨论、课堂提问。五、教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：

“同学们，你们知道我们每天饮用的自来水是从哪里来的吗？它经过了怎样的净化过程？今天，我们就来揭开自来水净化中一个重要元素的神秘面纱——氯。”（通过提出问题激发学生的好奇心）

-回顾旧知：

“在上一节课中，我们学习了非金属元素氟，了解到它在工业和生活中的应用。今天，我们将继续探索另一种非金属元素——氯，它同样在我们的生活中扮演着重要角色。”（回顾旧知，为新的学习内容做铺垫）

2.新课呈现（约25分钟）

-讲解新知：

“今天我们要学习的是氯元素。氯是一种非金属元素，它在自然界中以化合物的形式存在，尤其是海水中。接下来，我将为大家详细讲解氯元素的基本性质、在海水中存在的形式以及它的提取方法。”（引入新课主题，并简要介绍氯元素）

-举例说明：

“比如，氯气是一种黄绿色的气体，它有强烈的刺激性气味。在工业上，氯气被用来生产盐酸、漂白粉等化学品。在日常生活中，氯元素帮助我们净化水质，保障我们的健康。”（通过具体例子帮助学生理解氯元素的应用）

-互动探究：

“现在，让我们通过一个实验来探究氯元素在海水中的存在形式。请大家注意观察实验现象，并思考为什么氯元素会以这样的形式存在于海水中。”（引导学生进行实验观察和思考）

3.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：

“接下来，请大家完成以下练习题，通过这些题目来检验大家对氯元素知识的掌握程度。”（发放练习题，学生独立完成）

-教师指导：

“在大家完成练习的过程中，我会巡视教室，对于遇到困难的同学，我会及时给予帮助和指导。”（教师巡视，提供个别辅导）

4.实验演示（约10分钟）

-“现在，我们来进行一个氯气制备的实验。请大家注意实验步骤和注意事项，我将为大家演示如何安全地制备氯气。”（教师演示实验，强调实验安全）

-“在实验过程中，我会邀请几位同学上来协助，请大家认真观察实验现象，并思考实验原理。”（学生参与实验，观察实验现象）

5.总结提升（约5分钟）

-“通过本节课的学习，我们了解了氯元素的基本性质、在海水中存在的形式以及它的提取方法。希望大家能够认识到氯元素在我们生活中的重要性，并思考如何更好地利用和保护这一资源。”（总结本节课的主要内容）

-“课后，请大家查阅相关资料，了解氯元素在其他领域的应用，并思考如何将所学知识运用到实际生活中。”（布置课后作业，引导学生进一步学习）

6.课堂反馈（约5分钟）

-“最后，请大家分享一下今天的学习心得，以及对氯元素的认识有什么新的收获。”（学生分享学习心得，教师进行点评）

-“今天的课程就到这里，希望大家能够将学到的知识应用到实际生活中，我们下节课再见！”（结束课程，师生互致问候）六、知识点梳理1.氯元素的基本性质：

-氯元素的符号：Cl

-氯元素在周期表中的位置：第3周期，第7族

-氯元素的单质形态：黄绿色气体，有刺激性气味

-氯元素的化合价：+1、+3、+5、+7

2.氯元素在海水中存在形式：

-氯元素在海水中主要以化合物的形式存在，如氯化钠（NaCl）

-氯元素在海水中浓度较高，是海水中含量最多的非金属元素

-海水中的氯元素主要以氯离子（Cl^-）的形式存在

3.氯元素的提取方法：

-电解法：通过电解饱和食盐水（氯化钠溶液）来制备氯气

-氯气的用途：制备盐酸、漂白粉、塑料、药物等

-氯气的提取过程中要注意安全，防止中毒和爆炸

4.氯元素在工业和生活中的应用：

-工业应用：制备盐酸、漂白粉、聚氯乙烯（PVC）等

-生活应用：自来水净化、消毒、漂白、洗涤剂等

5.氯元素的环境影响：

-氯元素在环境中可形成氯氟烃（CFCs），对臭氧层造成破坏

-氯元素在环境中可与其他元素形成有害化合物，如氯化物

-保护环境，减少氯元素对环境的影响

6.海洋资源保护意识：

-海洋资源是人类重要的资源之一，包括水、生物、矿产资源等

-海洋资源的保护对人类生存和发展具有重要意义

-我们应该树立海洋资源保护意识，合理开发和利用海洋资源

7.实验室安全知识：

-氯气有毒，吸入后会引起呼吸困难、咳嗽等症状

-实验室操作时应佩戴防护眼镜、手套等防护用品

-实验室应保持通风，避免氯气积聚

8.科学探究方法：

-观察法：通过观察实验现象，了解氯元素的性质和变化

-实验法：通过实验验证氯元素的提取方法和应用

-思考法：通过思考氯元素在自然界和人类生活中的作用，培养科学素养七、典型例题讲解1.例题：

**题目**：某海水样品中含氯元素的质量分数为2.5%，计算该样品中氯元素的质量。

**解答**：

设海水样品的总质量为100g，则氯元素的质量为：

氯元素质量=总质量×氯元素质量分数

氯元素质量=100g×2.5%=2.5g

2.例题：

**题目**：工业上常用电解饱和食盐水的方法制备氯气。已知1吨饱和食盐水中含有约30kg的NaCl，计算电解1吨饱和食盐水可制得多少千克氯气。

**解答**：

NaCl的摩尔质量为58.5g/mol，Cl2的摩尔质量为71g/mol。根据化学方程式：

2NaCl→2Na+Cl2

可知，2摩尔的NaCl可以生成1摩尔的Cl2。

首先计算NaCl的摩尔数：

NaCl摩尔数=NaCl质量/NaCl摩尔质量

NaCl摩尔数=30,000g/58.5g/mol≈513.22mol

然后计算生成的Cl2摩尔数：

Cl2摩尔数=NaCl摩尔数/2

Cl2摩尔数≈513.22mol/2≈256.61mol

最后计算生成的Cl2质量：

Cl2质量=Cl2摩尔数×Cl2摩尔质量

Cl2质量≈256.61mol×71g/mol≈18,224g≈18.22kg

3.例题：

**题目**：实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气，反应方程式为：MnO2+4HCl（浓）→MnCl2+Cl2↑+2H2O。若反应物中二氧化锰的质量为5g，计算理论上可以产生多少克氯气。

**解答**：

MnO2的摩尔质量为86.94g/mol，Cl2的摩尔质量为71g/mol。根据化学方程式：

1摩尔MnO2生成1摩尔Cl2。

MnO2的摩尔数=MnO2质量/MnO2摩尔质量

MnO2的摩尔数=5g/86.94g/mol≈0.0574mol

因此，生成的Cl2摩尔数也是0.0574mol。

Cl2质量=Cl2摩尔数×Cl2摩尔质量

Cl2质量=0.0574mol×71g/mol≈4.07g

4.例题：

**题目**：某氯碱厂在生产过程中，若生成1.2吨氢氧化钠，同时生成了多少吨氯气？

**解答**：

氢氧化钠（NaOH）的摩尔质量为40g/mol，氯气（Cl2）的摩尔质量为71g/mol。根据化学方程式：

2NaCl+2H2O→2NaOH+Cl2↑+H2↑

2摩尔的NaCl生成1摩尔的Cl2。

先计算氢氧化钠的摩尔数：

NaOH摩尔数=NaOH质量/NaOH摩尔质量

NaOH摩尔数=1.2吨/40g/mol=1200kg/40g/mol=30,000mol

根据化学方程式，氯气的摩尔数是氢氧化钠摩尔数的一半：

Cl2摩尔数=NaOH摩尔数/2=30,000mol/2=15,000mol

计算氯气的质量：

Cl2质量=Cl2摩尔数×Cl2摩尔质量

Cl2质量=15,000mol×71g/mol=1,065,000g=1.065吨

5.例题：

**题目**：在海水中，氯离子（Cl^-）和钠离子（Na^+）的浓度分别为0.6mol/L和0.1mol/L。若取1升海水，计算其中含有多少克的氯离子。

**解答**：

氯离子（Cl^-）的摩尔质量为35.45g/mol。

氯离子的摩尔数=浓度×体积

氯离子的摩尔数=0.6mol/L×1L=0.6mol

氯离子的质量=氯离子的摩尔数×氯离子的摩尔质量

氯离子的质量=0.6mol×35.45g/mol=21.27g八、内容逻辑关系①氯元素的基本性质与海水中的存在形式

-氯元素的基本性质：符号、位置、形态、化合价

-海水中氯元素的存在形式：化合物形态、浓度、离子形式

②氯元素的提取方法与工业应用

-提取方法：电解法、反应方程式、注意事项

-工业应用：盐酸、漂白粉、塑料、药物等

③氯元素的环境影响与海洋资源保护

-环境影响：氯氟烃、有害化合物

-海洋资源保护：重要性、合理开发、环保意识

④实验室安全知识与科学探究方法

-实验室安全：氯气毒性、防护措施、通风

-科学探究方法：观察法、实验法、思考法教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的表现将作为评价的一个重要方面。我会在课堂上观察学生的参与度、提问的积极性以及回答问题的准确性。例如，我会在讲解氯元素的基本性质时，注意学生是否能正确复述相关概念，并在互动环节中给予评价。

2.小组讨论成果展示：

为了培养学生的团队协作能力和解决问题的能力，我会在课堂上安排小组讨论。每个小组将就氯元素在海水中的提取方法和应用进行讨论，并在课堂上展示他们的研究成果。我将根据展示的质量、小组成员的参与度和团队合作情况给予评价。

3.随堂测试：

为了检验学生对本节课内容的理解和掌握程度，我会在课程结束时进行随堂测试。测试将包括选择题、填空题和简答题等形式，以考察学生对氯元素基本知识、提取方法以及应用的理解。测试结果将作为评价学生学习效果的重要依据。

4.学生自评与互评：

学生将有机会对自己的学习过程进行自我评价，包括学习态度、参与程度、对知识的理解和应用能力等。同时，学生之间也将进行互评，通过互相观察和学习，促进彼此的成长。

5.教师评价与反馈：

教师评价将基于学生的学习表现、课堂参与度和作业完成情况。针对学生的具体表现，我将给出以下反馈：

-针对课堂表现，我将指出学生在提问、回答问题以及参与讨论方面的优点和需要改进的地方。

-针对小组讨论成果展示，我将评价学生的合作精神、研究深度和成果的展示技巧。

-针对随堂测试，我将提供详细的反馈，指出学生的错误类型，并指导学生如何改进。

-针对学生自评与互评，我将鼓励学生根据反馈调整学习策略，提高自我管理和评价能力。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.创设情境教学：在讲解氯元素提取方法时，我可以利用多媒体展示氯元素在工业生产中的应用场景，让学生更直观地理解氯元素的重要性，提高他们的学习兴趣。

2.实验与理论结合：在讲解氯元素性质时，我会安排学生进行实验，通过亲自动手操作，加深对氯元素性质的理解，同时培养学生的实验技能。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生参与度不足：在课堂讨论环节，部分学生参与度不高，可能是由于对氯元素不感兴趣或者缺乏实验操作经验。

2.教学方法单一：目前的教学方法主要以讲授为主，缺乏多样化的教学手段，可能无法满足不同学生的学习需求。

3.评价方式单一：主要依靠随堂测试来评价学生的学习效果，缺乏对学生平时表现的全面考量。

反思改进措施（三）改进措施

1.提高学生参与度：为了提高