2.2 氯及其化合物 教学设计 高中化学 人教版（2019） 必修 第一册
文档属性
| 名称 | 2.2 氯及其化合物 教学设计 高中化学 人教版（2019） 必修 第一册 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 617.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-12-21 21:49:41 | ||
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文档简介
氯及其化合物 教学设计
1.教材分析
新课标的颁布正式提出了化学核心素养：“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”5项内容。基于此以化学核心素养的5个维度对教材中的氯及其化合物第一课时部分进行梳理分析。
化学核心素养 新教材内容
宏观辨识与微观探析 氯原子的结构与性质； 实验验证新制氯水的成分
变化观念与平衡思想 从价类二维的角度讲解氯气的性质； 从价类二维的角度讲解次氯酸的性质； 从价类二维的角度讲解次氯酸盐的性质； 从价类二维的角度讲解氯离子的性质
证据推理与模型认知 从实验现象推断燃烧的条件； 猜测并验证氯气的性质
科学态度与社会责任 氯气的用途； 次氯酸盐的用途
氯元素是学生步入高中后接触的第一个无机非金属元素，设计课堂内容的重点是结 合真实情境，紧密联系实际生产生活，通过实验探究使学生掌握氯及其重要化合物的主要性质、氯气的实验室制法以及氯化物的使用与保存，建立学习无机非金属元素的一般方法与思路，为以后学习硫、氮、硅等非金属元素打下基础。
2.学情分析
首先，从知识背景来看，学生在初中阶段已经接触过一些基本的化学知识，对元素、化合物以及化学反应有了一定的了解。然而，对于氯及其化合物的性质，学生可能还比较陌生，尤其是氯气的物理性质和化学性质，以及氯气在生产生活中的应用和其对生态环境的影响等方面，学生可能缺乏深入的了解。
其次，从学生的认知特点来看，学生已经初步掌握了离子反应和氧化还原反应的发生规律，但对于元素化合价变化的观察和分析可能还不够敏锐，对常见氧化剂、还原剂的积累也可能较少。同时，学生对于物质的性质与用途之间的关系有了一定的认识，但可能还难以系统地从多个角度综合研究物质的性质。
3.教学与评价目标
“氯及其化合物” 教学与评价目标
教学目标 素养培养 评价目标
（1）通过实验探究氯气的主要化学性质，初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对物质的性质进行预测和检验的认识模型。 宏观辨识与微观探析 变化观念与平衡思想 （1）通过对有关Cl 的化学史现象的讨论与分析，诊断学生认识物质的水平和探究物质性质的水平。
（2）通过含氯物质及其转化关系的认识过程，建立物质性质决定物质用途的思维。 证据推理与模型认知 科学探究与创新意识 （2）通过对氯气与水反应实验设计方案的交流与点评，发展学生物质性质的实验探究设计的水平。 （3）通过对含氯物质转化关系的讨论和点评，诊断并发展学生对物质及其转化思路的认识水平。
4.教学重难点
重点：氯气与金属单质、非金属单质、水、碱的反应
难点：元素的结构与性质之间的关系
5.教学程序设计
教学设计从知识线，情境线，问题线，活动线等几个方面来进行，知识线的设置与上一节课的重点、难点相关联；情景线索是对历史事实、图像和录像进行筛选和加工的一系列历史事件；问题线是激发学生探索动机的桥梁；活动线的设置与社会的生产和生活息息相关。
图 1 教学程序设计图
6.教学设计
6.1 ：化学史导入
【教师活动】氯气是在18世纪70年代舍勒的一次偶然发现的，他将软锰矿与浓盐酸混合加热，发现有一种黄绿色，有刺激性气味的气体产生；后来的科学家戴维，确定了这种气体的组成，并依据颜色命名为chlorine。 中文译为“绿气”，后面改为“氯气”。
【设计意图】通过了解氯发现的过程，丰富学生对氯的认识。
6.2 ：学习氯气的物理性质
【图片导入】在化工生产中工人戴防毒面具将液氯装入钢瓶。
【问题设疑】为什么要带防毒面具？运输中的氯气状态有什么不同？从中得出哪些氯气的信息？
【学生活动】在教师指导下，归纳出氯气的物理性质
【教师总结】
氯气的物理性质 颜色 状态 气味 沸点 溶解性 密度
黄绿色 气态 刺激性 -34.6℃ 可溶于水 大于空气
6.3：氯气与金属、非金属单质反应
6.3.1：Cl2的结构
【教师活动】比较氯原子与氧原子的微观结构，推测Cl2的性质。
【学生活动】预测Cl2氧化性非常强，与O2一样可与金属单质或与H2等非金属单质反应。
【设计意图】引导学生从已有学习经验认识氯及氯气，树立结构决定性质的学习角度，并能从宏观和微观角度辨识物质性质和探究化学性质。同时初步诊断认识物质和物质性质的已有水平。
6.3.2：与金属单质反应
【教师活动】利用课件讲解Cl2与Na、Fe、Cu在加热条件下的实验现象及用氧化还原反应原理解释反应产物。
【学生活动】总结实验现象：三个反应都剧烈燃烧，氯气与钠反应火焰呈黄色，产生白烟；与铁丝反应产生棕褐色的烟；与铜反应产生棕黄色的烟。
【教师总结】一定条件下，Cl2能与大多数金属单质（Pt、Au除外）；因为是气体与固体之间的反应，没有水的参与，不能形成溶液，生成的是固体小颗粒，实验现象用“烟”描述；Cl2与变价金属反应生成高价态金属氯化物。
【设计意图】启发式教学，在教学设计中，教师引导学生从Cl2与金属单质反应出发，探究与变价金属的反应规律，这体现了启发式教学原则，有利于培养学生的思维能力。
6.3.3：与常见非金属单质反应
【教师活动】氯气和氢气在点燃的条件下反应，安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口可以观察到白雾。
氯气与氢气混合光照会爆炸
氯气和磷单质反应，氯气少量反应生成三氯化磷（雾）；氯气过量反应生成五氯化磷（烟）。实际反应过程中二者同时发生，实验现象描述为可以观察到白色烟雾。
【学生活动】感受烟、雾实验现象的不同，理解燃烧发生的条件。
【教师活动】燃烧是发光、发热、剧烈的氧化反应，不一定有氧气参与。
【设计意图】符合直观性原则；通过实验视频展示“烟”、“雾”不同的实验现象，这符合实践性原则。通过实际观察氯气与金属或非金属反应生成的烟和雾有，助于学生形成清晰的表象，从而更好的理解烟（固体小颗粒）和雾（液体小液滴）的区别。
6.4：Cl2与水的反应及HClO的性质
6.4.1：氯气与水的反应
【教师活动】25℃时，1体积H2O中溶解2体积Cl2,氯气的水溶液叫氯水;溶解的部分氯气也会和水反应。 Cl2+H2O=HCl+HClO
该反应是可逆反应，故1份氯气参与反应，转移电子数应小于1份。
该反应是典型的歧化反应，氯原子自身电子转移；氢氧根和正1价氯组合就是次氯酸。所以HClO真正的结构应是H-O-Cl,因为表示含氧酸的习惯性,才改为HClO。
6.4.2：新制氯水成分分析
【教师活动】新制氯水是一个混合体系，H2O、HClO是弱电解质部分电离；HCl是强电解质完全电离，氯气部分溶解。所以新制氯水的成分： 三分子：Cl2、HClO、H2O；四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－
【学生活动】通过分析氯水当中存在物质的性质特点，尝试总结新制氯水的相关性质。
【教师总结】
新制氯水 Cl2 黄绿色，具有氧化性
H+ > OH- 呈酸性，能使石蕊溶液变红
Cl- 遇银离子产生白色沉淀
HClO 引入次氯酸性质的学习
【设计意图】氯气与水的反应是本节课的教学重点之一。设疑引导学生通过实验验证氯气与水是否发生了反应，以已学事实为支撑，引导学生基于实验现象分析氯水中存在的分子，培养学生分析问题的能力，并引导学生运用已学知识与新知建立联系，加强知识的迁移。
6.4.3：HClO性质学习
①次氯酸具有强氧化性（氧化性非常强体现漂白性），引入漂白布条实验。
【学生活动】结合实验现象，得出结论：氯气没有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸才有漂白性。
【教师活动】新制氯水能使水溶液先变红再褪色。
②次氯酸具有不稳定性，次氯酸在光照或加热条件下分解产生氯化氢和氧气。
【教师活动】久置的氯水会变成盐酸溶液。
③次氯酸是弱酸，碳酸的酸性大于次氯酸大于碳酸氢根。
【学生活动】辨析液氯与新制氯水；新制氯水与久置氯水的性质区别。
【教师总结】
液氯 新制氯水
类别 混合物 纯净物
存在粒子 三分子、四离子 氯气分子
酸性 有 无
漂白性 有 无
新制氯水 久置氯水
存在微粒 三分子、四离子 水分子、氢离子、氯离子
酸性 弱 强
氧化性 强（氯气、次氯酸） 弱（氢离子）
漂白性 有 无
【设计意图】知识对比与区分，通过对比和区分不同物质，帮助学生掌握各自的性质，有助于学生建立清晰的知识体系；这符合教育学中的比较教学法，有助于深化理解和记忆，同时诊断学生对于氯水成分及性质的掌握水平。
6.5：氯气与碱的反应
【教师活动】联系氯气与水的反应，请学生试着写出氯气与氢氧化钠、氢氧化钙的反应方程式。
【学生活动】
分步反应为Cl2+H2O = HCl+HClO;HClO+NaOH = H2O+NaClO;HCl+NaOH = H2O+HCl，
总反应方程Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
同理氯气与氢氧化钙的反应方程为2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【设计意图】联系学生的已有经验，引导学生分析氯气与碱的反应；同时将氯气与碱的反应与氯气与水的反应对比学习，便于学生理解。
【教师活动】氯气通入氢氧化钠溶液中反应得到氯化钠与次氯酸钠的混合溶液，也就是生活中接触到的漂白液，主要成分是次氯酸钠；同理漂白粉是氯化钙与次氯酸钙的混合溶液，有效成分是次氯酸钙；如果使氯气与氢氧化钙充分的反应是次氯酸钙为主要成分，那就是漂粉精。
漂白液 漂白粉
生效 NaClO+CO2+H2O = HClO+NaHCO3 Ca(ClO)2+CO2+H2O = 2HClO+CaCO3
失效 NaClO+CO2+H2O = HClO+NaHCO3 2HClO = 2HCl+O2 Ca(ClO)2+CO2+H2O = 2HClO+CaCO3 2HClO = 2HCl+O2
7.教学反思
本次课堂教学的难点有两个，一是氯水的成分探究和性质，为了方便学生的理解，在教学时尤其注重从微观的角度分析，结合氯气与水反应的离子方程式引导学生分析，由学生自己探寻出来的内容远比教师直接传授更加印象深刻。在久置氯水的成分分析中，氯气为什么会没有了这里存在疑惑，久置氯水中没有氯气的原因在于氯气与水的反应是可逆反应，由于次氯酸光照分解了导致平衡右移， 所以久置的氯水中氯气分子的浓度微乎其微，将其视为没有。在教学中给学生进行解释的时候避开了可逆反应的知识，是采用学生已有的经验，从饱和溶液的角度进行解释的，但解释的时候没有深入的展开解释，可能没有达到解惑的目的，这里在今后的教学中需要多加注意，解惑时一定要确保深入，达成解惑的目的。第二个难点是漂白剂的作用原理，该部分的教学从学生的生活经验入手，引导学生追寻漂白的真相，降低了难度，便于学生的理解学习，同时融合了“性质决定用途，用途映证性质”的观念，帮助学生形成化学学科思想。
1.教材分析
新课标的颁布正式提出了化学核心素养：“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”5项内容。基于此以化学核心素养的5个维度对教材中的氯及其化合物第一课时部分进行梳理分析。
化学核心素养 新教材内容
宏观辨识与微观探析 氯原子的结构与性质； 实验验证新制氯水的成分
变化观念与平衡思想 从价类二维的角度讲解氯气的性质； 从价类二维的角度讲解次氯酸的性质； 从价类二维的角度讲解次氯酸盐的性质； 从价类二维的角度讲解氯离子的性质
证据推理与模型认知 从实验现象推断燃烧的条件； 猜测并验证氯气的性质
科学态度与社会责任 氯气的用途； 次氯酸盐的用途
氯元素是学生步入高中后接触的第一个无机非金属元素，设计课堂内容的重点是结 合真实情境，紧密联系实际生产生活，通过实验探究使学生掌握氯及其重要化合物的主要性质、氯气的实验室制法以及氯化物的使用与保存，建立学习无机非金属元素的一般方法与思路，为以后学习硫、氮、硅等非金属元素打下基础。
2.学情分析
首先，从知识背景来看，学生在初中阶段已经接触过一些基本的化学知识，对元素、化合物以及化学反应有了一定的了解。然而，对于氯及其化合物的性质，学生可能还比较陌生，尤其是氯气的物理性质和化学性质，以及氯气在生产生活中的应用和其对生态环境的影响等方面，学生可能缺乏深入的了解。
其次，从学生的认知特点来看，学生已经初步掌握了离子反应和氧化还原反应的发生规律，但对于元素化合价变化的观察和分析可能还不够敏锐，对常见氧化剂、还原剂的积累也可能较少。同时，学生对于物质的性质与用途之间的关系有了一定的认识，但可能还难以系统地从多个角度综合研究物质的性质。
3.教学与评价目标
“氯及其化合物” 教学与评价目标
教学目标 素养培养 评价目标
（1）通过实验探究氯气的主要化学性质，初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对物质的性质进行预测和检验的认识模型。 宏观辨识与微观探析 变化观念与平衡思想 （1）通过对有关Cl 的化学史现象的讨论与分析，诊断学生认识物质的水平和探究物质性质的水平。
（2）通过含氯物质及其转化关系的认识过程，建立物质性质决定物质用途的思维。 证据推理与模型认知 科学探究与创新意识 （2）通过对氯气与水反应实验设计方案的交流与点评，发展学生物质性质的实验探究设计的水平。 （3）通过对含氯物质转化关系的讨论和点评，诊断并发展学生对物质及其转化思路的认识水平。
4.教学重难点
重点：氯气与金属单质、非金属单质、水、碱的反应
难点：元素的结构与性质之间的关系
5.教学程序设计
教学设计从知识线，情境线，问题线，活动线等几个方面来进行，知识线的设置与上一节课的重点、难点相关联；情景线索是对历史事实、图像和录像进行筛选和加工的一系列历史事件；问题线是激发学生探索动机的桥梁；活动线的设置与社会的生产和生活息息相关。
图 1 教学程序设计图
6.教学设计
6.1 ：化学史导入
【教师活动】氯气是在18世纪70年代舍勒的一次偶然发现的，他将软锰矿与浓盐酸混合加热，发现有一种黄绿色，有刺激性气味的气体产生；后来的科学家戴维，确定了这种气体的组成，并依据颜色命名为chlorine。 中文译为“绿气”，后面改为“氯气”。
【设计意图】通过了解氯发现的过程，丰富学生对氯的认识。
6.2 ：学习氯气的物理性质
【图片导入】在化工生产中工人戴防毒面具将液氯装入钢瓶。
【问题设疑】为什么要带防毒面具？运输中的氯气状态有什么不同？从中得出哪些氯气的信息？
【学生活动】在教师指导下，归纳出氯气的物理性质
【教师总结】
氯气的物理性质 颜色 状态 气味 沸点 溶解性 密度
黄绿色 气态 刺激性 -34.6℃ 可溶于水 大于空气
6.3：氯气与金属、非金属单质反应
6.3.1：Cl2的结构
【教师活动】比较氯原子与氧原子的微观结构，推测Cl2的性质。
【学生活动】预测Cl2氧化性非常强，与O2一样可与金属单质或与H2等非金属单质反应。
【设计意图】引导学生从已有学习经验认识氯及氯气，树立结构决定性质的学习角度，并能从宏观和微观角度辨识物质性质和探究化学性质。同时初步诊断认识物质和物质性质的已有水平。
6.3.2：与金属单质反应
【教师活动】利用课件讲解Cl2与Na、Fe、Cu在加热条件下的实验现象及用氧化还原反应原理解释反应产物。
【学生活动】总结实验现象：三个反应都剧烈燃烧，氯气与钠反应火焰呈黄色，产生白烟；与铁丝反应产生棕褐色的烟；与铜反应产生棕黄色的烟。
【教师总结】一定条件下，Cl2能与大多数金属单质（Pt、Au除外）；因为是气体与固体之间的反应，没有水的参与，不能形成溶液，生成的是固体小颗粒，实验现象用“烟”描述；Cl2与变价金属反应生成高价态金属氯化物。
【设计意图】启发式教学，在教学设计中，教师引导学生从Cl2与金属单质反应出发，探究与变价金属的反应规律，这体现了启发式教学原则，有利于培养学生的思维能力。
6.3.3：与常见非金属单质反应
【教师活动】氯气和氢气在点燃的条件下反应，安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口可以观察到白雾。
氯气与氢气混合光照会爆炸
氯气和磷单质反应，氯气少量反应生成三氯化磷（雾）；氯气过量反应生成五氯化磷（烟）。实际反应过程中二者同时发生，实验现象描述为可以观察到白色烟雾。
【学生活动】感受烟、雾实验现象的不同，理解燃烧发生的条件。
【教师活动】燃烧是发光、发热、剧烈的氧化反应，不一定有氧气参与。
【设计意图】符合直观性原则；通过实验视频展示“烟”、“雾”不同的实验现象，这符合实践性原则。通过实际观察氯气与金属或非金属反应生成的烟和雾有，助于学生形成清晰的表象，从而更好的理解烟（固体小颗粒）和雾（液体小液滴）的区别。
6.4：Cl2与水的反应及HClO的性质
6.4.1：氯气与水的反应
【教师活动】25℃时，1体积H2O中溶解2体积Cl2,氯气的水溶液叫氯水;溶解的部分氯气也会和水反应。 Cl2+H2O=HCl+HClO
该反应是可逆反应，故1份氯气参与反应，转移电子数应小于1份。
该反应是典型的歧化反应，氯原子自身电子转移；氢氧根和正1价氯组合就是次氯酸。所以HClO真正的结构应是H-O-Cl,因为表示含氧酸的习惯性,才改为HClO。
6.4.2：新制氯水成分分析
【教师活动】新制氯水是一个混合体系，H2O、HClO是弱电解质部分电离；HCl是强电解质完全电离，氯气部分溶解。所以新制氯水的成分： 三分子：Cl2、HClO、H2O；四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－
【学生活动】通过分析氯水当中存在物质的性质特点，尝试总结新制氯水的相关性质。
【教师总结】
新制氯水 Cl2 黄绿色，具有氧化性
H+ > OH- 呈酸性，能使石蕊溶液变红
Cl- 遇银离子产生白色沉淀
HClO 引入次氯酸性质的学习
【设计意图】氯气与水的反应是本节课的教学重点之一。设疑引导学生通过实验验证氯气与水是否发生了反应，以已学事实为支撑，引导学生基于实验现象分析氯水中存在的分子，培养学生分析问题的能力，并引导学生运用已学知识与新知建立联系，加强知识的迁移。
6.4.3：HClO性质学习
①次氯酸具有强氧化性（氧化性非常强体现漂白性），引入漂白布条实验。
【学生活动】结合实验现象，得出结论：氯气没有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸才有漂白性。
【教师活动】新制氯水能使水溶液先变红再褪色。
②次氯酸具有不稳定性，次氯酸在光照或加热条件下分解产生氯化氢和氧气。
【教师活动】久置的氯水会变成盐酸溶液。
③次氯酸是弱酸，碳酸的酸性大于次氯酸大于碳酸氢根。
【学生活动】辨析液氯与新制氯水；新制氯水与久置氯水的性质区别。
【教师总结】
液氯 新制氯水
类别 混合物 纯净物
存在粒子 三分子、四离子 氯气分子
酸性 有 无
漂白性 有 无
新制氯水 久置氯水
存在微粒 三分子、四离子 水分子、氢离子、氯离子
酸性 弱 强
氧化性 强（氯气、次氯酸） 弱（氢离子）
漂白性 有 无
【设计意图】知识对比与区分，通过对比和区分不同物质，帮助学生掌握各自的性质，有助于学生建立清晰的知识体系；这符合教育学中的比较教学法，有助于深化理解和记忆，同时诊断学生对于氯水成分及性质的掌握水平。
6.5：氯气与碱的反应
【教师活动】联系氯气与水的反应，请学生试着写出氯气与氢氧化钠、氢氧化钙的反应方程式。
【学生活动】
分步反应为Cl2+H2O = HCl+HClO;HClO+NaOH = H2O+NaClO;HCl+NaOH = H2O+HCl，
总反应方程Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
同理氯气与氢氧化钙的反应方程为2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【设计意图】联系学生的已有经验，引导学生分析氯气与碱的反应；同时将氯气与碱的反应与氯气与水的反应对比学习，便于学生理解。
【教师活动】氯气通入氢氧化钠溶液中反应得到氯化钠与次氯酸钠的混合溶液，也就是生活中接触到的漂白液，主要成分是次氯酸钠；同理漂白粉是氯化钙与次氯酸钙的混合溶液，有效成分是次氯酸钙；如果使氯气与氢氧化钙充分的反应是次氯酸钙为主要成分，那就是漂粉精。
漂白液 漂白粉
生效 NaClO+CO2+H2O = HClO+NaHCO3 Ca(ClO)2+CO2+H2O = 2HClO+CaCO3
失效 NaClO+CO2+H2O = HClO+NaHCO3 2HClO = 2HCl+O2 Ca(ClO)2+CO2+H2O = 2HClO+CaCO3 2HClO = 2HCl+O2
7.教学反思
本次课堂教学的难点有两个，一是氯水的成分探究和性质，为了方便学生的理解，在教学时尤其注重从微观的角度分析，结合氯气与水反应的离子方程式引导学生分析，由学生自己探寻出来的内容远比教师直接传授更加印象深刻。在久置氯水的成分分析中，氯气为什么会没有了这里存在疑惑，久置氯水中没有氯气的原因在于氯气与水的反应是可逆反应，由于次氯酸光照分解了导致平衡右移， 所以久置的氯水中氯气分子的浓度微乎其微，将其视为没有。在教学中给学生进行解释的时候避开了可逆反应的知识，是采用学生已有的经验，从饱和溶液的角度进行解释的，但解释的时候没有深入的展开解释，可能没有达到解惑的目的，这里在今后的教学中需要多加注意，解惑时一定要确保深入，达成解惑的目的。第二个难点是漂白剂的作用原理，该部分的教学从学生的生活经验入手，引导学生追寻漂白的真相，降低了难度，便于学生的理解学习，同时融合了“性质决定用途，用途映证性质”的观念，帮助学生形成化学学科思想。