以氯气为例浅谈实验教学设计

以氯气为例浅谈实验教学设计

东莞市东莞中学   饶小梅

一、 教材分析

本课时是高中化学教材化学1第四章第二节。本章位于元素周期律知识之前，是整个高中阶段中较为全面、详细地学习和研究一族元素性质及其变化规律的一章。因此，这一章是后面元素周期律、元素周期表知识的重要基础。关于卤素性质的内容，是通过氯气的性质、用途和实验室制法的介绍，及与其它卤素性质与氯气性质的比较，从个别到一般逐步地、客观地展现这一族元素的性质及其变化规律。所以说，氯气的性质和用途是认识卤素性质，进而建立“元素族”这一概念的入口，起着承前启后的重要作用。

二、教学目标

⑴ 知识和技能：

①    了解氯气的物理性质

②    掌握氯气的化学性质

⑵ 过程和方法：

①    培养学生学收集信息，并对信息加以分析和判断去获取知识、应用知识、解决问题的能力

②    通过引导学生自主学习，观察、分析实验现象，培养学生观察、描述实验现象，设计实验的能力

③    培养学生运用科学知识、科学方法解决个人和社会生活中的问题的能力

⑶ 情感态度价值观：

①    培养学生相互交流与合作的工作方法，实事求是，积极进取的科学态度

②    树立事物均具有两面性的辨证唯物主义的世界观

③    养成关注化学在生产、生活中的应用的习惯，培养创新能力。

三、教学手段　运用多媒体课件、图片和实验探究

四、教学重点：　氯气的化学性质

教学难点：　氯气与水反应

五、教学策略

1、通过科学史话和历史史实，引入新课，激发学生的学习兴趣。

2、通过实验探究和多媒体演示，掌握重点：氯气与金属和非金属的反应

3、通过设计实验和学生实验，突破难点：氯气与水的反应。

六、教学过程

〖引入新课〗多媒体展示：“科学史话：氯气的发现”。 我们知道了氯元素，但氯的单质氯气是一种什么样的气体呢？它有什么性质呢？

〖学生活动〗学生观看并进行思考和交流，让学生由此产生求知欲。

〖教师活动〗［推进新课］多媒体展示：“历史史实”，并展示一瓶氯气。

〖学生活动〗分析资料，观察氯气的颜色、状态。讨论归纳出氯气的物理性质和实验室闻气体气味的方法。

氯气的物理性质：

在通常情况下，氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。同温同压下，氯气的密度比空气大。在常温下，1体积的水约能溶解2体积的氯气。

〖教师设疑〗氯气有什么化学性质呢？氯气是非金属单质，能否和金属发生反应呢？

〖实验探究〗学生上讲台演示实验1和2，用多媒体演示氢气在氯气中燃烧的反应，演示氢气和氯气混合爆炸实验，通过不同的实验现象使学生认识到条件对于化学反应的重要性。

［实验1］把细铁丝绕成螺旋状，用镊子夹住，在酒精灯上加热至红热，迅速把细铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中，观察实验现象。反应完毕，加入少量水于集气瓶中，观察溶液颜色。

［实验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，加入少量水于集气瓶中，观察溶液颜色。

［实验3］观看录象： H₂ 在Cl₂中点燃。

［实验4］观看录象： H₂ 和Cl₂混合点燃。

〖学生活动〗学生观察实验现象并分析得出实验结论，并填写如下表1　氯气的性质实验。

表1　氯气的性质实验

	实验现象	结论（或化学方程式）
实验1	铁丝在氯气中剧烈燃烧，生成大量棕褐色烟。
实验2	铜丝在氯气中燃烧，产生棕色的烟，溶于水得蓝色溶液。	点燃 Cu + Cl2 =====  CuCl2
实验3	安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾，有刺激性气体生成。	点燃 Cl2 + H2  =====  2HCl
实验4	爆炸	光照 Cl2 + H2  =====  2HCl

〖教师活动〗［归纳总结］

氯气的化学性质：

1．Cl₂与金属反应（一般将金属氧化成高价态）

 

［设置问题］Cl₂能否与Na反应？为什么？　　　　

〖学生活动〗在教师的启发下，学生联系“金属活动性顺序”进行分析，得出结论。

2．Cl₂与非金属反应

氢气与氯气反应生成氯化氢，反应条件不同，现象不同。氯化氢溶于水后得到盐酸。

 

光照

 

 

Cl₂ + H₂  =====  2HCl

〖教师活动〗分析氯原子的结构特点，由氯原子结构启发学生推导其性质：

〖学生活动〗学生思考、讨论氯气的性质，得出氯气的化学性质活泼是由其结构决定的结论。

［问题情境］通过氢气在氯气中燃烧的实验，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？

〖学生活动〗学生思考、交流和讨论，深化燃烧的本质及条件。

条件：有可燃烧的物质及助燃物质，达到着火点；

本质：剧烈的发光发热的氧化还原反应。

〖教师设疑〗展示一烧瓶新制的氯水，提出问题：氯气溶于水后是否与水发生反应？氯水中含有哪些溶质？设计实验验证。

[学生分析、讨论、总结] 学生可能分析不全面

[教师分析引导]引导学生设计实验：由新制的氯水有淡黄绿色，推测仍有氯气，由刚才的学习，知道氯气有强氧化性，有的同学联想到过氧化钠具有强氧化性，因此可用于漂白，得出氯气也可用于漂白，实验室常用品红溶液来检验。再结合元素组成氢、氯推测可能组合HCl、氯离子，再引导学生用学过的知识检验之。最后小结出三个比较合理的实验方案，并让学生动手做相关实验。

〖学生活动〗〔实验探究〕

［实验1］在洁净的试管中加入少量碳酸氢钠，再向试管中加入2mL新制氯水，振荡，观察现象。

［实验2］在洁净的试管中加入少量品红溶液，再向试管中加入2mL新制氯水，观察现象。

［实验3］在试管中加入2mL新制氯水，向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸，观察现象。

〖学生活动〗学生观察实验现象，分析得出实验结论，并填写表2　氯水的性质实验。

表2　氯水的性质实验

 

〖教师设疑〗 由实验2可知氯水有漂白性，那么真正起漂白作用的是氯气，而是另有它物？请同学们思考并设计对比实验。

〖学生活动〗〔学生演示实验〕在两瓶干燥的氯气中，一瓶氯气中放入干燥的红纸，另一瓶氯气中放入湿润的红纸，观察现象并讨论。

〖教师设疑〗润湿的红纸和干燥的红纸有何区别？实验1知道氯水有酸性，为什么？

[分析]润湿的红纸上有水。氯水呈酸性，说明溶液中有大量自由移动的氢离子，而氯气溶于水后不可能电离出氢离子。原因只有一个——氯气溶于水后和水反应，生成了酸。

给出反应方程式。而已知盐酸没有漂白性，引导学生推导出次氯酸的性质

〖学生活动〗学生经过实验探究，观察演示实验，交流讨论，进行归纳总结，得出如下结果：

氯气本身无漂白性，溶解在水中的部分氯气能与水发生反应，生成盐酸和具有漂白性的次氯酸。Cl₂  +  H₂O ==  HCl  +  HClO　　　　　　　　　　　　　　　　

〖学生活动〗归纳总结本课时知识要点。

〖巩固练习〗

1．下列化合物中，不能通过单质间化合直接制取的是（   ）

A. FeCl₃         B. CuCl₂      C. HCl      D. FeCl₂

2．氯气有毒，第一次世界大战中第一次把氯气用于战场，毒气弹爆炸后，氯气随风飘散。在战场上能有效防御氯气的方法是                                （   ）

A. 人畜躲到地势低洼处           B. 人畜躲到地势较高处

C. 人畜多饮豆浆和牛奶           D. 可用稀氨水湿软布蒙面

3．能使干燥的有色布条褪色的是             (     )

A. 氯气       B. 液氯       C. 氯水         D. 盐酸

4．下列叙述中，不正确的是               (     )

    A. 氯气的化学性质很活泼，它是一种活泼的非金属单质

    B. 任何发热发光的剧烈的氧化还原反应都可以叫做燃烧

    C. 氯气在氢气中燃烧生成盐酸

D. 次氯酸有漂白性，能使染料和有机色素褪色

5．下列物质不具有漂白作用的是  (     )

　　A. 氯水  　　  B. Cl₂　   　　C. 活性炭　    　D.盐酸

（参考答案：1. D  2. B  3. C  4.C  5.BD　         ）

〖布置作业〗　1、思考题：把氯水久置后性质会发生变化吗？如果会变化又将发生什么变化？

2、课后相关习题。

3、请通过调查访问、查阅书籍、上网搜索等途径，了解日常生活中常用的含氯化合物的名称、化学式和用途等，做成资料卡片，并与同学交流。