富集在海水中元素-氯[上学期]

富集在海水中的元素——氯
（第一课时）教学设计
三维教学目标
知识与技能：
1．了解氯气的物理性质。
2．初步掌握氯气的化学性质，并从氯的原子结构特点和氯气跟金属、非金属的反应，了解氯气是一种化学性质非常活泼的非金属。
3．提高规范操作能力、实验观察能力、归纳思维能力和分析思维能力。
过程与方法:
1．运用化学史，积极创设探究情景；引导学生自主学习，了解教材知识的编排顺序：由存在、到性质、到用途。
2．充分运用实验，通过实验加深学生对氯气性质的印象，增强学生观察和分析问题的能力；
3．通过分析现象，探究事物本质，体验科学探究的过程，强化科学探究的意识，逐步形成独立思考的能力。
情感、态度、价值观：
1、使学生形成勇于创新的习惯，培养创新能力。
2、对学生进行辨证唯物主义观点的教育
教学重点：
1、氯气的化学性质。
教学难点：
1、氯气与水的反应。
2、培养学生通过现象挖掘本质的科学研究能力。
教学方法：
1．采用“问题——探究”的教学方法，即：创设问题情境→提出问题→提出假设→实验验证→解决问题→提出新问题……。
2．变传统的“授——受”教学模式为自主探究学习模式。在教学中，通过创设问题情境，让学生通过对问题的体验，对问题的探究，去体验和感受知识的发生和发展过程，在整个的过程中内化与问题有关的知识，同时培养学生的思维能力和探索精神。
教学过程
教师活动 学生活动 教学意图
【引入】多媒体课件展示与氯气有关的图片【材料1】2005年京沪高速淮安段，一辆槽罐车与一辆迎面驶来的大货车相撞后翻倒在地，槽罐车上满载的约32吨液态氯气快速泄漏。事故发生后，组织周围居民逆风撤离，并尽量将居民安置在附近的某些制高点；消防战士则迅速向车头喷水和喷洒已稀释的氢氧化钠溶液。尽管如此，事故发生地周围的1万名村民中，仍有27人中毒死亡，285人送医院治疗。【材料2】某氯碱化工厂附近的树叶枯黄，据调查产生这种现象的原因是该工厂生产的氯气造成的。 观看多媒体课件，初步了解和感受氯气的危害 利用生活中发生的事件导入课题，提高学生的注意力，激发学习兴趣。
【过渡】氯气究竟是一种怎样的物质？为什么会出现上述情况？这节课就让我们一起来探究氯气的性质吧。【展示】展示刚制备好的一瓶氯气，请同学们观察并结合上述材料小结Cl2的物理性质。即颜色、状态、气味、溶解性、密度。【讲解】由上述材料可知，氯气有毒，怎样正确闻气体的气味呢？介绍闻气味的正确操作：在实验室里闻氯气气味的时候，必须十分小心，应该用手轻轻地在瓶口扇动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔。【投影】人吸入少量氯气对眼、呼吸道粘膜有刺激作用，引起胸部疼痛和咳嗽；吸入大量氯气会中毒死亡。 仔细观察、思考、描述 并总结【生】黄绿色气体，有毒一学生示范闻气体气味的方法，指出有刺激性气味 培养学生观察和动手的能力。
【提问】与空气相比，氯气的密度大还是小呢？判断的依据是什么？【评价】【提问】请继续结合材料1思考氯气的溶解性怎样？，能否设计实验来证明呢？【实验】针筒吸气和水（溶解性）１．显示装有40mL氯气的针筒2 . 用针筒抽取10mL水，立即显示，氯气与水共约50mL3．充分振荡，显示氯气和水约30mL【结论】氯气可溶于水，1体积水约溶解2体积的氯气。【板书】一.氯气的物理性质黄绿色有毒气体，有刺激性气味，可溶于水（１:２），密度比空气大,熔沸点较低。【材料3】趁着顺风，德军一声令下开启了压缩氯气钢瓶。霎时间，在长约六公里的战线上，黄绿色的云团飘向法军阵地。毫无准备的英法士兵猝不及防，眼看着黄绿色的气体涌来，先是咳嗽，继而喘息，有的拼命挣扎，有的口吐黄液慢慢躺倒。德军共施放氯气18万公斤，使协约国有1.5万人中毒，5000人死亡.这就是战争史上的第一次使用化学武器，从此，化学武器作为最邪恶的战争被写入了人类战争的史册。 思考并回答【生】相同情况下密度比空气大。因为氯气的相对分子质量比空气的平均相对分子质量（29）大。分组讨论，由代表演示实验，其他学生观察。【生】氯气可溶于水总结氯气的物理性质认真观看，进一步体会氯气的危害。 充分运用实验，加深学生的印象，引导学生通过讨论的方式主动地参与课堂教学活动，变“要我学”为“我要学”。通过补充实例让学生真正认识到化学与社会的密切联系
【过渡】我们知道元素的性质由结构决定的，大家能否根据氯元素的原子结构示意图，结合前面所学知识预测氯气可能具有哪些化学性质？能与哪些物质反应？能否写出相应的化学方程式？在这些反应中，氯气表现了什么性质？ 【结论】氯气不仅能与活泼的金属钠反应，而且能与不太活泼的金属反应。如Fe、Cu等也能在氯气中燃烧生成FeCl3和CuCl2，均表现出强氧化性且生成物为高价金属氯化物。那么H2能不能在氯气中燃烧呢？【演示实验】H2 在Cl2中的燃烧，并指导同学观察现象。【说明】氢气存在爆炸极限，因此氢气在点燃时一定要验纯；注意比较氢气在空气中和氯气中燃烧时火焰颜色的变化。【讲解】区分烟和雾。烟是由固体小颗粒形成；雾是由小液滴形成。【思考与交流】通过H2 在Cl2中燃烧的实验，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识 [讨论回答]氯原子最外层有7个电子，很容易得到1个电子，使最外层达到8电子的稳定结构。说明氯气易得电子，应具有很强的氧化性。能与还原性较强的金属钠、铁、铜、等反应，化学方程式如下：2Na＋Ｃl2===2NaＣlＣu＋Ｃl2===ＣuＣl22Fe＋3Ｃl2===2FeＣl3【生】纯净的氢气在氯气中安静的燃烧，苍白色火焰，瓶口有大量白雾。Ｈ2＋Ｃl2=== 2ＨＣl分组讨论并回答【生】燃烧不一定要有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧，任何发光发热的剧烈的化学反应都可以叫燃烧。燃烧的本质是氧化还原反应。 引导学生主动利用已有知识学习新知识。
【过渡】你是否偶尔碰到过这样的情形：有时打开水龙头会闻到一股刺激性的气味。你想过这是什么原因吗？【设问】氯气是一种有毒的气体，自来水厂为什么还用氯气来杀菌消毒？氯气溶于水为什么能杀菌消毒呢？ [生]很多自来水厂用氯气来杀菌消毒，我们闻到的气味就是自来水散发出的余氯的味。 培养他们的科学探索精神
【实验探究】氯气是否与水发生了反应？如果发生了反应一定有新物质生成。我们把氯气溶于水所得的水溶液称为氯水，氯水中的成分究竟是什么？ ①展示一瓶新制的氯水并观察氯水，猜想氯水中可能有哪些微粒？②请用现有的试剂设计实验来验证猜想。【实验】[验证1]可滴加紫色的石蕊试液测溶液的酸碱性[验证2]滴加硝酸银溶液和稀硝酸来检验Cl-[实验现象]实验（1）：石蕊试液先变红后褪色。实验（2）：生成了白色沉淀，说明溶液中有Cl-存在。[初步得出结论]氯水中含Cl2、H2O、H+、Cl-。[提出疑问]我们知道盐酸遇石蕊试液变红，滴加氯水后石蕊试液为什么先变红后褪色呢？Cl2是否具有漂白性呢？ [补充实验]（1） 一张干燥和一张湿润的红纸分别投入两瓶干燥氯气中。（2） 取一张红纸，湿润一半投入一瓶干燥氯气中。[实验现象]干燥的纸条没有褪色，湿润的纸条褪色了。[得出结论]干燥的氯气并无漂白性，真正具有漂白性的物质（使石蕊褪色的物质）不是氯气而是一种新的物质，该物质就是氯气与水反应的产物——次氯酸（HClO）。发生的反应为H2O +Cl2 =HCl +HClO 故氯水的成分为Cl2、H2O、HCl、HClO四种物质。【讲解】请阅读教材P78,找出次氯酸的性质。【投影】次氯酸的性质：次氯酸是很弱的酸，不稳定，只存在于水溶液中，在光照下易分解放出氧气；具有强氧化性，因此能杀菌消毒；具有漂白性。2ＨＣlＯ=====2ＨＣl+O2↑ 学生思考、讨论、大胆猜测学生观察氯水的颜色，闻气味、思考、猜想并回答[生]氯水呈淡黄绿色，说明有氯气分子存在。[猜想1]假设Cl2不和水反应，只是溶于水，那么溶液中只存在Cl2分子和H2O分子，这时溶液应该是中性的。[猜想2]假设Cl2和水反应，那么溶液中除存在Cl2分子、H2O分子外，还可能会含有Cl-，溶液不一定是中性。观察并思考。阅读教材总结：①HClO是一种很弱的酸②不稳定，见光或受热易分解③具有强氧化性—杀菌消毒④漂白作用 增强教学的问题性和探究性，充分调动学生参与探究学习的积极性，引导学生通过实验、观察、阅读、讨论等多种方式进行学习，培养学生提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的能力。
【过渡】你们知道日常生活中常用的漂白粉和漂粉精、漂白液吗？它们是怎么制得的呢？利用了氯气的什么性质呢？能否写出化学反应方程式？ 【提示】漂白液的有效成分为NaClO；漂白粉和漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。由于氯气的溶解度不大，且生成的ＨＣlＯ不稳定，难以保存，使用不方便，效果也不理想，经过多年的实验、改进，才有了漂白液和漂白粉。【讲解】回答得很好。氯气除了能和水反应外，还和碱溶液反应，生成金属氯化物和次氯酸盐及水。这也是工业制漂白粉和漂粉精、漂白液的重要反应原理。漂白粉和漂粉精、漂白液既可作漂白棉、麻的漂白剂，又可用作游泳池及环境的消毒剂。【板书】二.氯气的化学性质1．与金属（如钠、铁、铜等）反应2．与非金属（如氢气、磷等）反应3．与水反应生成盐酸和次氯酸 Cl2 +H2O =HCl +HClO4．与碱溶液反应生成水、金属氯化物和次氯酸盐2NaOH+Ｃl2=NaCl+NaClO+Ｈ2O 2Ca(OH)2+2Ｃl2=CaＣl2+Ca(ClO)2+2Ｈ2O【讲解】任何事物都有两面性，化学技术和化学品也不例外，只要正确使用，就会造福于人类。若使用不当会给人类带来严重的后果。如近来有研究表明，使用氯气给自来水消毒时，会产生有害的有机氯化物，因此，人们正在研究和试用新的消毒剂，如二氧化氯（ClO2）。 学生思考、讨论、回答【生】将Cl2分别与NaOH和 Ca(OH)2反应制备漂白液、漂白粉和漂粉精。因为氯水的溶液呈酸性可用NaOH和 Ca(OH)2来中和ＨＣl、ＨＣlＯ使之成为盐。即：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O2Ca(OH)2+2Cl2=Cal2+Ca(ClO)2+2 H2O由学生小结氯气的化学性质。 联系生活，使其产生对化学知识的亲近感，培养他们主动求知的精神和解决问题的能力。培养学生辨证唯物主义的观点
【应用】回放材料1：假如你正好处在氯气泄露的现场，你会采取什么措施？ 【提问】“湿”毛巾蘸的是什么物质呢？NaOH溶液吗？最好用什么？【过渡】这样次氯酸的漂白性从实验室走进了日常生活中。让我们来看一看在战场上又是怎样防毒（Cl2）的呢？【投影】刘伯承在淮海战役时编写的《防毒歌》阵地准备石灰水，肥皂毛巾带身边；发现敌人放毒气，手巾纵横叠九道；上面洒上石灰水，皂水用来更保险；洒好蒙住口与鼻，毒气不能往里钻… 分组讨论并归纳总结：因为氯气有毒且密度比空气大，所以要逆风撤离，转移到高处。在没有防毒面具的情况下，可用湿毛巾捂住眼睛和呼吸道，顶风撤离到上风和侧风方向。思考回答：水、石灰水或肥皂水。不行。因为NaOH溶液本身也具有强腐蚀性，因此最好使用碱性较弱的肥皂水（肥皂水呈弱碱性）。 学以致用，激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力
【过渡】氯气的性质如此活泼，那么氯元素在自然界中以什么形式存在呢？请阅读教材第一段。【提问】既然氯以化合态的形式存在的，最早的氯气是怎样发现的呢？请阅读教材中的“科学史话”，讨论“思考与交流”栏目，找出氯气的实验室制法。 学生阅读回答：化合态，主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。学生分组讨论：1.启示:科学家需要有一种献身精神；真理的发现需要经过漫长、曲折的道路；科学研究时，不能凭主观想象，更不能迷信权威等。2．MnO2+4HCl(浓)=== MnCl2+Cl2↑+2H2O 运用化学史实，积极创设探究情景，引导学生体会理论指导的重要性和实验实证的基础性，认识化学发展的轨迹。
【总结】指导学生小结本节课的学习内容。关于Cl-的检验及其他卤素的性质,下节课将继续学习。 学生总结 培养学生的归纳思维能力。
【巩固练习】
1.下列微粒化学性质最活泼的是（ ）。
A、氯原子 B、氯离子 C、钠离子 D、氩原子
2．某大学化学实验室发生了氯气泄露事件，如果当时你在现场，你准备怎么办？
A、向上风跑 B、向下风跑 C、用干毛巾 D、用湿毛巾
E、用沾有肥皂水的毛巾（肥皂水呈碱性） F、用沾有氢氧化钠溶液的毛巾
3．了解在家庭利用自来水浇花养鱼时通常采取何种措施？并分析其原理。
2006.8.
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