陕西省石泉县高中化学 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 新人教版必修1

课题陕西省石泉县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——氯教学设计新人教版必修1课时安排课前准备教学内容分析1.本节课的主要教学内容：氯气的制取、性质、用途及氯元素在海水中的存在形式。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课与教材第四章“非金属及其化合物”中的4.1节“卤素”相关，学生需要运用已学到的卤素性质知识，如卤素的氧化性、还原性等，来理解和分析氯气的制取、性质和用途。核心素养目标1.培养学生的科学探究精神，通过实验探究氯气的制取和性质。

2.提升学生的科学思维能力，通过分析氯元素在海水中的存在形式，理解元素循环和物质转化。

3.增强学生的社会责任感，认识到化学元素在生活中的应用及其对环境保护的重要性。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在学习本节课之前，已经学习了化学基本概念、元素周期表、原子结构等基础知识，以及卤素的基本性质，如氟、氯、溴、碘的氧化性和还原性。此外，学生还应该对化学反应的基本原理有所了解，包括单质与化合物的转化。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中学生对化学学科普遍持有一定的兴趣，尤其对实验现象和物质的性质表现出好奇心。学生的能力方面，他们已具备一定的实验操作技能和观察分析能力。学习风格上，部分学生可能更倾向于通过实验操作来学习，而另一些学生可能更偏好理论分析和思考。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在学习氯气制取和性质时，可能会遇到以下困难：一是氯气有毒，实验操作需要严格的安全措施，学生需要掌握正确的实验操作技能；二是氯气的性质较为活泼，学生需要理解其氧化性和还原性的具体表现；三是氯元素在海水中的存在形式复杂，学生需要运用所学知识来分析元素循环和物质转化过程，这可能对学生的抽象思维能力提出挑战。教学方法与手段1.教学方法：

-讲授法：系统讲解氯气的制取方法、性质和用途，结合实例分析。

-讨论法：引导学生讨论氯元素在海水中的存在形式，促进批判性思维。

-实验法：通过演示实验，让学生直观感受氯气的制取过程和性质。

2.教学手段：

-多媒体展示：利用PPT展示氯气性质、实验步骤和安全注意事项。

-实验视频：播放氯气实验视频，帮助学生理解和掌握实验操作。

-互动软件：使用教学软件进行互动练习，巩固学生对氯元素知识的理解。教学过程设计（总用时：45分钟）

一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：播放海洋资源利用的短片，引出海水作为资源宝库的概念。

2.提出问题：为什么我们要关注海水中的氯元素？它有哪些重要的用途？

3.引导思考：学生分组讨论，提出可能的学习目标。

4.总结：引出本节课的主题“富集在海水中的元素——氯”。

二、讲授新课（25分钟）

1.氯气的制取（5分钟）

-讲解实验室制取氯气的方法，强调化学反应方程式。

-学生跟随演示实验，观察氯气的产生和收集。

2.氯气的性质（10分钟）

-介绍氯气的物理性质和化学性质，如颜色、气味、氧化性等。

-通过实验演示，展示氯气的化学反应，如与水、金属的反应。

3.氯的用途（5分钟）

-讲解氯在消毒、制漂白粉、制造塑料等方面的应用。

-学生讨论氯的环保问题及其对人类健康的影响。

4.氯元素在海水中的存在形式（5分钟）

-解释氯元素在海水中以氯离子形式存在，并探讨其来源和循环。

三、巩固练习（10分钟）

1.小组讨论：如何安全地制取和利用氯气？

2.实际应用题：设计一个实验方案，利用氯气进行消毒。

四、课堂提问与师生互动环节（10分钟）

1.课堂提问：

-氯气的制备过程中需要注意哪些安全措施？

-氯元素在海水中以何种形式存在？

-氯气的主要用途有哪些？

2.学生回答，教师点评。

3.教师提问学生关于氯元素循环的知识，检查学生对知识的理解。

五、核心素养能力拓展（5分钟）

1.角色扮演：模拟化学实验室场景，学生扮演化学家，讨论氯气的研究和利用。

2.总结与反思：学生分享自己在本节课中的收获和感悟。

六、课堂小结与作业布置（5分钟）

1.小结：回顾本节课的重点内容，强调氯元素的重要性。

2.作业布置：

-撰写一篇关于氯气应用的短文。

-预习下一节课的内容。

注意：以上时间为大致估计，实际用时可能因课堂实际情况有所调整。教学资源拓展1.拓展资源：

-海水中的化学元素：除了氯元素，海水还含有其他多种化学元素，如钠、镁、钾等。可以介绍这些元素的性质和在工业、农业中的应用。

-氯气在环境中的作用：讨论氯气在自然环境和人类活动中的角色，包括其作为污染物的影响和作为消毒剂的正面作用。

-海水淡化技术：介绍海水淡化技术的发展历程和原理，探讨氯气在海水淡化过程中的应用。

-化学元素与日常生活：列举日常生活中与氯元素相关的产品，如食盐、漂白剂等，探讨化学元素与人类生活的密切关系。

2.拓展建议：

-学生可以查阅相关书籍或资料，了解海水化学成分的分布和含量。

-组织学生进行小组研究，探讨氯气在不同领域中的应用及其对环境的影响。

-安排实地考察或参观水处理厂，让学生亲眼见证氯气在海水淡化过程中的应用。

-设计实验项目，让学生动手实验，制取和检测氯气，加深对氯性质的理解。

-通过在线化学实验室资源，进行虚拟实验，探索氯气与其他物质的反应。

-鼓励学生参与科学竞赛或创新项目，将氯气的知识应用于实际问题解决。

-学生可以撰写小论文，分析氯元素在环境保护和资源利用中的双重角色。

-通过观看科普视频或纪录片，了解化学元素在自然界中的作用和人类对它们的利用。

-鼓励学生参与社区服务活动，如环保志愿者，了解化学元素在社区环境管理中的作用。典型例题讲解1.例题：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式为：

\[\text{MnO}_2+4\text{HCl}\rightarrow\text{MnCl}_2+2\text{H}_2\text{O}+\text{Cl}_2\]

若生成5.6L氯气（标准状况），需要多少克二氧化锰？

解答：首先计算氯气的物质的量：

\[n(\text{Cl}_2)=\frac{V}{V_m}=\frac{5.6\text{L}}{22.4\text{L/mol}}=0.25\text{mol}\]

根据化学方程式，二氧化锰与氯气的物质的量比为1:1，因此二氧化锰的物质的量也是0.25mol。

计算二氧化锰的质量：

\[m(\text{MnO}_2)=n\timesM=0.25\text{mol}\times87\text{g/mol}=21.75\text{g}\]

2.例题：将氯气通入足量的氢氧化钠溶液中，生成氯化钠和次氯酸钠，若生成2.5mol氯化钠，计算反应中氯气的物质的量。

解答：根据化学方程式：

\[\text{Cl}_2+2\text{NaOH}\rightarrow\text{NaCl}+\text{NaClO}+\text{H}_2\text{O}\]

氯气与氯化钠的物质的量比为1:1，因此氯气的物质的量也是2.5mol。

3.例题：氯气与铁反应生成氯化铁，若反应生成2.7g氯化铁，计算反应中氯气的物质的量。

解答：氯化铁的摩尔质量为162.5g/mol，计算氯化铁的物质的量：

\[n(\text{FeCl}_3)=\frac{m}{M}=\frac{2.7\text{g}}{162.5\text{g/mol}}=0.0166\text{mol}\]

根据化学方程式，氯气与氯化铁的物质的量比为3:2，因此氯气的物质的量为：

\[n(\text{Cl}_2)=\frac{2}{3}\timesn(\text{FeCl}_3)=\frac{2}{3}\times0.0166\text{mol}=0.0111\text{mol}\]

4.例题：将氯气通入含有0.1mol氢氧化钠的溶液中，计算反应后溶液中次氯酸钠的物质的量。

解答：根据化学方程式：

\[\text{Cl}_2+2\text{NaOH}\rightarrow\text{NaCl}+\text{NaClO}+\text{H}_2\text{O}\]

氯气与氢氧化钠的物质的量比为1:2，因此氯气的物质的量为0.05mol，生成的次氯酸钠的物质的量也是0.05mol。

5.例题：氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，若反应生成2.8g氯化钙，计算反应中氯气的物质的量。

解答：氯化钙的摩尔质量为110.98g/mol，计算氯化钙的物质的量：

\[n(\text{CaCl}_2)=\frac{m}{M}=\frac{2.8\text{g}}{110.98\text{g/mol}}=0.0251\text{mol}\]

根据化学方程式，氯气与氯化钙的物质的量比为2:1，因此氯气的物质的量为：

\[n(\text{Cl}_2)=2\timesn(\text{CaCl}_2)=2\times0.0251\text{mol}=0.0502\text{mol}\]板书设计①氯气的制取

-实验室制取：MnO2+4HCl→MnCl2+2H2O+Cl2↑

-反应条件：加热、浓盐酸

-收集方法：向上排空气法

②氯气的性质

-物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味，密度大于空气

-化学性质：

-氧化性：与金属、非金属反应

-还原性：与水反应

-与碱反应