2019-2020年高中化學人教版必修1 4-2富集在海水中的元素——氯（第1課時）教案3.doc

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2019-2020年高中化學人教版必修1 4-2富集在海水中的元素——氯（第1課時）教案3 元素化合物的性質(zhì)來自觀察、實驗和經(jīng)驗，為此，本節(jié)課的教學中，充分運用實驗，通過實驗加深學生對Cl2性質(zhì)的印象，增強學生觀察和分析問題的能力。 1．氯氣的物理性質(zhì)的教學，主要以史料和實物等創(chuàng)設情境，激發(fā)學生的學習興趣和求知欲。首先展示一瓶氯氣，瓶后襯白紙，以便清晰地觀察Cl2的顏色，并讓學生用手輕輕扇動瓶口，使少量Cl2飄進鼻孔，那么對Cl2的強刺激性學生會留下深刻的印象；通過講授氯氣的毒性及聞氯氣的正確操作方法，向?qū)W生進行安全教育。 2．通過“氯水成分探究”的教學，采用實驗、觀察、思考與交流等方式，多層次、多角度地訓練學生眼、腦、手等的配合，一方面通過實驗可以更好地激發(fā)學生學習的興趣，調(diào)動學生的主體作用，另一方面通過實驗使學生的認識經(jīng)歷感性認識再到理性認識的過程，從而使學生的認識有了一個飛躍，同時，又可以提高學生的實驗意識，從而逐漸養(yǎng)成良好的實驗習慣、學習習慣。 3．對氯氣與金屬的反應，限于課時的原因，我們沒有增加演示實驗，而是通過學生閱讀圖片書寫化學方程式，并引導學生從氧化還原反應的角度來理解和認識這些化學反應。 二、教學內(nèi)容分析 學生在學習本節(jié)課之前，已經(jīng)學習了金屬及其化合物的知識，對元素及其化合物的學習已有一定的基礎(chǔ)，前面一節(jié)學習了硅的有關(guān)內(nèi)容，初步了解了非金屬的有關(guān)知識，通過本節(jié)內(nèi)容的學習，學生可以掌握非金屬元素及其化合物的性質(zhì)的學習思路和學習方法，并且在前面第二章學習了離子反應和氧化還原反應，本節(jié)可起到很好的鞏固作用。 三、教學目標分析 知識與技能 1．了解氯氣的物理性質(zhì)和用途； 2．初步掌握氯氣的化學性質(zhì)，并從氯的原子結(jié)構(gòu)特點和氯氣跟金屬、非金屬的反應，了解氯氣是一種化學性質(zhì)非常活潑的非金屬。 3．提高規(guī)范操作能力、實驗觀察能力、歸納思維能力和分析思維能力。 過程與方法 1．運用化學史實，激發(fā)學生的學習興趣； 2．通過引導學生觀察、分析實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)歸納、推理能力以及探究精神； 3．通過教學的問題性，創(chuàng)設探究情景，增加學生主動求知的精神。 情感態(tài)度與價值觀 1．培養(yǎng)認真仔細、嚴謹求實的科學態(tài)度和努力探索的優(yōu)良品質(zhì)； 2．創(chuàng)設問題情景，引導學生實驗探究氯氣與水的反應，培養(yǎng)學生提出問題、分析問題以及通過實驗解決問題的能力； 3．聯(lián)系氯氣的毒性及其廣泛用途，滲透對立統(tǒng)一和辯證唯物主義觀點。 四、教學重點 氯氣的化學性質(zhì)。 五、教學難點 氯氣與水的反應。 六、教學用具 多媒體課件、投影儀、啟普發(fā)生器、燒杯、集氣瓶、玻璃片、導氣管、酒精燈、火柴等。 七、教學方法 多媒體技術(shù)與實驗演示相結(jié)合、實驗探究法。 八、教學過程設計 [圖片導課]投影海洋圖片，閱讀海洋中的化學資源： 海水的成分非常復雜，全球海洋的含鹽量就達5億億噸，還含有大量非常稀有的元素，如金達500萬噸，鈾達42億噸，所以海洋是地球上最大的礦產(chǎn)資源庫。海洋資源的持續(xù)利用是人類生存發(fā)展的重要前提，目前，全世界每年從海洋中提取淡水20多億噸、食鹽5 000萬噸、鎂及氧化鎂260多萬噸、溴20萬噸，總產(chǎn)值達6億多美元。 第二節(jié)　富集在海水中的元素——氯 [問題]請畫出17號氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析氯元素的非金屬性強弱。 [學生回答]學生上臺板演Cl原子結(jié)構(gòu)示意圖(最外層為7個電子)，回答：氯元素非金屬性強，易得一個電子形成Cl－。 [展示]一瓶氯氣。引導學生從顏色、氣味、狀態(tài)、密度、毒性等方面進行歸納。 1．氯氣的物理性質(zhì)：黃綠色、刺激性、有毒氣體 [提出問題]對于有毒氣體或未知氣體應當如何聞其氣味？ [學生活動]參照課本，請一名學生上臺演示聞氣體的方法。 [閱讀]科學史話：氯氣的發(fā)現(xiàn)與確認。 氯氣的發(fā)現(xiàn)應歸功于瑞典化學家舍勒。舍勒是在1774年發(fā)現(xiàn)氯氣的。當時他正在研究軟錳礦(主要成分是二氧化錳)，當他將軟錳礦與濃鹽酸混合并加熱時，產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體，這種氣體的強烈的刺激性氣味使舍勒感到極為難受，但是當他確信自己制得了一種新氣體后，他又感到一種由衷的高興。舍勒制備出氯氣以后，把它溶解在水里，發(fā)現(xiàn)這種氣體的水溶液對紙張，蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他還發(fā)現(xiàn)氯氣能與金屬或金屬氧化物發(fā)生化學反應。從1774年舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣到1810年，許多科學家先后對這種氣體的性質(zhì)進行研究。 [思考與交流]1．從氯氣的發(fā)現(xiàn)到確認時間長達30多年。你從中得到什么啟示？ 2．舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今仍是實驗室制取氯氣的主要方法之一。請寫出舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的化學反應方程式：________________________。 氯氣的實驗室制法：4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ [強調(diào)]易液化的氣體一般是氣體分子的相對分子質(zhì)量較大，液態(tài)氯又稱為液氯。聞氣體的方法(見投影) [講解]聞氣體的時候，不管毒性大小如何，均要正確操作，即“用手輕輕地在瓶口(或試管口)扇動，僅使極少量的氣體飄進鼻孔”。 [講解]聞氣體：“用手輕輕地在瓶口(或試管口)扇動，僅使極少量的氣體飄進鼻孔” [故事]因為Cl2有毒，在一戰(zhàn)中，曾被德軍制成毒氣彈等化學武器用于戰(zhàn)爭。趁著順風，德軍一聲令下開啟了壓縮氯氣鋼瓶。霎時間，在長約六公里的戰(zhàn)線上，黃綠色的云團飄向法軍陣地。毫無準備的英法士兵猝不及防，眼看著黃綠色的氣體涌來，先是咳嗽，繼而喘息，有的拼命掙扎，有的口吐黃液慢慢躺倒。德軍共施放氯氣18萬公斤，使協(xié)約國有1.5萬人中毒，5000人死亡，這就是戰(zhàn)爭史上的第一次化學戰(zhàn)，從此，化學戰(zhàn)作為最邪惡的戰(zhàn)爭被寫入了人類戰(zhàn)爭的史冊。 [討論]假如你是一名士兵，當遇到由氯氣制成的毒氣彈順風爆炸時，你認為可采用哪些措施進行防御？(①人躲向地勢較高地方去。②防毒面具。③活性炭。) [講解]氯氣是一種很活潑的非金屬單質(zhì)，具有較強的氧化性，能與大多數(shù)金屬反應。下面，我們通過實驗來探究氯氣的化學性質(zhì)。 2．氯氣的化學性質(zhì) (1)與金屬反應 [學生活動]觀察鐵絲、銅絲在氯氣中燃燒的圖片，寫出反應化學方程式。 [提出問題]1．這些反應是否屬于氧化還原反應？如果屬于氧化還原反應，請指出氧化劑和還原劑。 2．銅在金屬活動順序表中的位置如何？由此說明什么問題？ 3．氯氣和金屬的反應有什么規(guī)律？ [練習]實驗事實證明，在一定條件下，氯氣可跟多種金屬直接化合。寫出氯氣跟下列金屬反應的化學方程式：(板書化學方程式) 1．跟鋁反應：____________________________。 2．跟鎂反應：____________________________ [過渡]氯氣能跟多種金屬直接化合，那么氯氣能否跟非金屬反應呢？下面讓我們來做H2在Cl2中燃燒的實驗。 [演示實驗]H2在Cl2中燃燒。 [描述實驗現(xiàn)象]安靜燃燒，蒼白色火焰，有白霧形成。 [講述]HCl氣體具有刺激性氣味，極易溶于水。HCl的水溶液稱為鹽酸。同學們觀察到的白霧就是HCl氣體跟空氣中的水蒸氣結(jié)合所形成的鹽酸小液滴。鹽酸是重要的化工原料。在一定條件下，氯氣還可以與磷、碳等非金屬反應。 (2)與H2等非金屬反應 H2＋Cl2===2HCl [練習]實驗證明，在一定條件下，Cl2還可跟P、S、C等非金屬直接化合。試寫出下列反應的化學方程式： 1．P在Cl2(不足量)里燃燒生成PCl3 2．P在Cl2(過量)里燃燒生成PCl5 3．C跟Cl2在一定條件下化合生成四氯化碳 [討論]金屬、非金屬跟氯氣化合時，氯元素的化合價如何變化？表現(xiàn)氯氣的什么性質(zhì)？ [學生回答]在這些反應中，氯元素的化合價都從0價降低到－1價，被還原。氯氣在反應中都是氧化劑，說明氯氣具有強氧化性。 [展示]一瓶氯水溶液，并建議學生聞氯水的氣味。 [問題與探究]①觀察氯水，猜想氯水中可能有哪些粒子？②請用現(xiàn)有的試劑來設計實驗驗證猜想。 [學生討論](1)假設Cl2不和水反應，只是溶于水，那么溶液中只存在Cl2分子和H2O分子，這時溶液應該是中性的。 (2)假設Cl2和水反應，那么溶液中除存在Cl2分子、H2O分子外，還可能會含有Cl－，溶液不一定是中性。 [實驗驗證](1)加紫色石蕊試液檢驗溶液的酸堿性。 (2)加酸化的硝酸銀溶液檢驗Cl－。 (3)加Zn粒或Na2CO3粉末檢驗H＋。 [實驗現(xiàn)象] 實驗(1)：石蕊試液先變紅后褪色。 實驗(2)：生成了白色沉淀，說明溶液中有Cl－存在。 實驗(3)：有氣體產(chǎn)生，說明生成了酸性較強的含氯物質(zhì)，應為鹽酸。 [初步得出結(jié)論]氯水中含Cl2、H2O、H＋、Cl－。 [提出疑問]石蕊試液為什么先變紅后褪色呢？ [學生猜想] (1)溶液中有鹽酸，是不是鹽酸使石蕊褪色呢？ (2)Cl2中氯是0價，而HCl中氯是－1價，則氯氣與水反應后還會有氯元素顯正價的物質(zhì)生成。氯氣有強氧化性，使石蕊褪色的物質(zhì)是不是氯氣？ (3)氯水光照產(chǎn)生氧氣，而氯水中Cl2、H2O、H＋、Cl－都不可能在光照的條件下產(chǎn)生氧氣，說明氯氣與水反應的產(chǎn)物中應該有一種含氧元素，光照能產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)。 [實驗驗證] (1)一張干燥和一張濕潤的紅紙分別投入兩瓶干燥氯氣中。 (2)取一張紅紙，濕潤一半投入一瓶干燥氯氣中。 [實驗現(xiàn)象]干燥的紙條沒有褪色，濕潤的紙條褪色了。 [得出結(jié)論]使石蕊褪色的物質(zhì)不是氯氣而是含氧元素、光照能產(chǎn)生氧氣的是次氯酸(HClO)。 (3)與水反應,Cl2＋H2O===HCl＋HClO [小結(jié)]氯水的成分：Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－。 [講解]次氯酸是很弱的酸，不穩(wěn)定，只存在于水溶液中，在光照下容易分解。 [動畫演示]氯水見光分解。 [設問]我們能否歸納出次氯酸有什么性質(zhì)？ 次氯酸：見光分解、強氧化性(殺菌、漂白)、酸性 [引申]因為HClO具有強氧化性，故有殺菌消毒作用。此外，HClO有漂白性，可以用于棉花、紙張的漂白，所以在棉紡廠、造紙廠里都用到氯氣。 [總結(jié)]氯氣的物理性質(zhì)：氯氣是黃綠色的氣體，密度比空氣大，有刺激性氣味。 氯氣的化學性質(zhì)：氯氣有毒，在一定條件下，能跟許多金屬、非金屬、水等發(fā)生反應。氯氣還有哪些性質(zhì)及用途呢？我們下節(jié)課繼續(xù)學習。 [練習反饋] 1．將H2點燃后插入氯氣集氣瓶中，產(chǎn)生的現(xiàn)象是(　　) A．爆炸 B．安靜燃燒 C．瓶內(nèi)充滿棕色煙 D．火焰立刻熄滅 2．下列氯化物中，不能用金屬和氯氣直接反應制得的是(　　) A．CuCl2 B．FeCl2 C．MgCl2 D．KCl 3．下列說法正確的是(　　) A．Cl2有毒，而Cl－沒毒 B．Cl2和Cl－都是黃綠色的 C．Cl－只有還原性 D．Cl2只有氧化性 4．下列對Cl2的性質(zhì)敘述不正確的是(　　) A．黃綠色 B．不溶于水 C．易液化 D．不支持燃燒 5．請寫出舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的化學方程式：____________________，氧化劑是______，還原劑是______。 6．實驗室做鈉在氯氣中燃燒的實驗：取黃豆粒大的一塊鈉， 擦去表面的煤油，放在鋪有石棉和細沙的鐵燃燒匙里加熱，等剛開始燃燒時立即連匙帶鈉伸進盛有氯氣的集氣瓶里，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。試根據(jù)實驗回答： (1)鈉塊表面哪來的煤油？ (2)為什么要除去鈉塊表面的煤油？ (3)燃燒匙上為什么要鋪上石棉和細沙？ (4)簡述觀察到的實驗現(xiàn)象。 [課后作業(yè)]課本習題1,2,4,5,7