1、廣東省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題 課題批準(zhǔn)號(hào)：2020WQYB094課題名稱：粵港澳大灣區(qū)教育信息化與學(xué)科教學(xué)的深度融合研究 主持人：湯幸初第 頁(yè)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者：深圳市第二高級(jí)中學(xué) 唐澤玉一、教材分析“氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法”是新課標(biāo)中必修課程第二章“海水中的重要元素鈉和氯”的第二節(jié)“氯及其化合物”的內(nèi)容，這一部分內(nèi)容是元素化合物知識(shí)的重要組成部分，是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容，在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中占有重要地位。教材講解的是氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法。學(xué)生在上一課時(shí)的學(xué)習(xí)中已經(jīng)知道了氯氣的物理化學(xué)性質(zhì)和主要用途，自然就會(huì)聯(lián)想到如何得到氯氣，這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程對(duì)學(xué)生發(fā)展“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“宏觀辨識(shí)與微觀

2、探析”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”的學(xué)科核心素養(yǎng)提供有力保障。氯是比較典型的非金屬元素，氯及氯的化合物在日常生活、工農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛。對(duì)氯氣性質(zhì)、用途和制法的研究，不僅是第四章進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究鹵素性質(zhì)相似性及其變化規(guī)律的需要，也是研究同族元素性質(zhì)變化規(guī)律的需要。由于高中階段對(duì)氯氣的性質(zhì)、用途等介紹、應(yīng)用較多，對(duì)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)化學(xué)元素、形成正確觀點(diǎn)、掌握正確學(xué)習(xí)方法等有重要作用。二、學(xué)情分析學(xué)生在初中的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧氣和二氧化碳的制備，對(duì)氣體的制備模型有了初步的構(gòu)建，有助于學(xué)生對(duì)氯氣的制備進(jìn)行探究。通過(guò)前兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已掌握了氯氣的性質(zhì)，這就為氯氣的收集、尾氣的處理打下了基礎(chǔ)。在初中學(xué)生已經(jīng)

3、能夠分析實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳中的雜質(zhì)氣體的凈化過(guò)程，并且已經(jīng)具備了根據(jù)氣體的性質(zhì)來(lái)選擇收集裝置的能力。另外，學(xué)生還具有一定的分析、歸納、總結(jié)能力，但學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能不是很扎實(shí)，所以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中仍需要教師引導(dǎo)。素養(yǎng)目標(biāo)【教學(xué)目標(biāo)】1. 掌握實(shí)驗(yàn)室中制備氯氣的基本原理，掌握氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法和注意事項(xiàng)并能正確選擇實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置。掌握實(shí)驗(yàn)室制取氯氣過(guò)程中尾氣處理方法。2. 建立實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置和流程的模型，形成實(shí)驗(yàn)室制取氣體的基本思路。3. 能其他氣體的制取原理選擇正確的實(shí)驗(yàn)裝置。【評(píng)價(jià)目標(biāo)】1. 證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過(guò)完成氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備，理解實(shí)驗(yàn)室氣體制備的選擇原則，形成從問(wèn)題出

4、發(fā)依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)探究方案，并運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的化學(xué)核心素養(yǎng)。2. 科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：通過(guò)對(duì)于氯氣制取過(guò)程中氯氣的尾氣處理和吸收，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，理解化學(xué)家在環(huán)境保護(hù)中的社會(huì)責(zé)任。3. 科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：在完成氣體制備模型的構(gòu)建后，通過(guò)分析其他氣體的制備原理能正確地給出制備裝置并適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新，診斷并發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1教學(xué)重點(diǎn)：氯氣的制備；氣體制備的研究思路和方法的建構(gòu)。2教學(xué)難點(diǎn)：裝置的選擇依據(jù)。五、教學(xué)方法1對(duì)比法（氯氣制備裝置的引出）2歸納法（氣體的制備裝置，除雜裝置，收集裝置和尾氣處理裝置的歸納總結(jié)）六、教學(xué)設(shè)計(jì)思路以氯氣的用途為情境

5、引入實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的反應(yīng)原理，分析反應(yīng)特點(diǎn)與注意事項(xiàng)，引導(dǎo)學(xué)生回顧初中O2和CO2的制備裝置及裝置的選擇原則推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置的選擇，通過(guò)一步步設(shè)疑引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出收集裝置，除雜裝置及尾氣處理的選擇及確定，最后由此出發(fā)，推此即彼，得出實(shí)驗(yàn)室制備氣體時(shí)可根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件來(lái)選擇發(fā)生裝置分析氣體是否含有雜質(zhì)，根據(jù)氣體和雜質(zhì)性質(zhì)的差異選擇除雜、凈化裝置根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇收集裝置分析是否需要尾氣處理裝置。經(jīng)過(guò)層層推入，發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)，尾氣的處理讓學(xué)生理解科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)，最后拓展應(yīng)用讓學(xué)生根據(jù)氣體的制取原理選擇正確的裝置，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)

6、。七、教學(xué)流程八、教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)環(huán)節(jié)一：情境設(shè)疑，探究原理前面我們學(xué)習(xí)了氯氣的性質(zhì)及氯氣的用途，可大量用于制造鹽酸、有機(jī)溶劑、農(nóng)藥、染料和藥品等，也可生產(chǎn)漂白液和漂白粉等。氯氣有如此多的用途，那人們是如何發(fā)現(xiàn)并制得氯氣的呢？資料顯示，1774年舍勒在研究軟錳礦（主要成分是MnO2）時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他使軟錳礦和濃鹽酸混合加熱時(shí)，產(chǎn)生了一種黃綠色的具有刺激性氣味的氣體。而戴維確認(rèn)這種氣體為氯氣。舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的主要方法之一。請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)產(chǎn)生氯氣的化學(xué)方程式并指出氧化劑與還原劑。寫(xiě)化學(xué)方程式，找氧化劑和還原劑濃鹽酸在這里的作用是什么？可以用稀鹽酸

7、代替濃鹽酸嗎？在實(shí)際生產(chǎn)中使用過(guò)量的二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)但產(chǎn)生的氯氣總比理論值低，為什么？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要加熱但溫度不能過(guò)高，原因是什么？可以用其他氧化劑來(lái)代替二氧化錳嗎？ 思考并回答問(wèn)題；總結(jié)該反應(yīng)中的注意事項(xiàng)環(huán)節(jié)二：對(duì)比歸納，裝置選擇回顧初中O2和CO2的制取實(shí)驗(yàn)，裝置是如何選擇的？依據(jù)什么原理來(lái)選擇？那實(shí)驗(yàn)室制取氯氣應(yīng)該選擇怎樣的裝置呢？根據(jù)信息提示，MnO2是難溶于水的黑色固體，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要加熱，故應(yīng)該選擇什么樣的裝置呢？（給出三套實(shí)驗(yàn)裝置圖，引導(dǎo)學(xué)生分析每種裝置）那鹽酸是放在什么漏斗里面好呢？(分析長(zhǎng)頸漏斗與分液漏斗的差別)思考交流，選擇儀器；歸納總結(jié)得到的氯氣該如何收集呢？（展示

8、三種氣體的收集方法，引導(dǎo)學(xué)生分析每種收集方法的原理）根據(jù)信息提示，我們?cè)撨x擇哪種收集裝置呢？收集的氯氣該如何驗(yàn)滿呢？思考交流，選擇儀器；總結(jié)氯氣驗(yàn)滿方法實(shí)驗(yàn)室制氯氣是否需要進(jìn)行尾氣吸收？如果需要，那該用什么吸收氯氣呢？（展示三種氣體的尾氣處理方法，引導(dǎo)學(xué)生分析每種尾氣處理方法的原理）根據(jù)信息提示，我們?cè)撨x擇哪種尾氣處理裝置呢？思考交流，分析裝置，選擇儀器；寫(xiě)出氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)的方程式這樣收集到的氯氣純凈嗎？有哪些雜質(zhì)？如何除去？有沒(méi)有先后順序？（展示三套氣體除雜裝置，引導(dǎo)學(xué)生分析每套裝置的除雜原理）根據(jù)信息提示，選擇除雜裝置及除雜試劑并分析除雜的先后順序。思考交流，分析裝置，選擇儀器及試劑請(qǐng)

9、同學(xué)們自己動(dòng)手畫(huà)出一套完整的實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置并歸納儀器組裝的順序及注意事項(xiàng)。總結(jié)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的基本思路。課堂小練動(dòng)手作圖、思考、練習(xí)環(huán)節(jié)三：課堂小結(jié)，拓展應(yīng)用引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法回顧、歸納總結(jié)請(qǐng)大家思考：實(shí)驗(yàn)室還可用KMnO4代替MnO2制取氯氣，那實(shí)驗(yàn)裝置又該如何設(shè)計(jì)呢？如果實(shí)驗(yàn)室要一瓶干燥純凈的SO2，你能否根據(jù)反應(yīng)原理設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)裝置呢？思考，梳理板書(shū)設(shè)計(jì)十、課堂測(cè)評(píng)1下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制氯氣的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A該反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，其中二氧化錳是氧化劑BHCl表現(xiàn)還原性和酸性C該反應(yīng)的離子方程式為MnO24H4Cl=MnCl22H2OCl2D該方法是瑞典化學(xué)家舍勒最先發(fā)

10、現(xiàn)的2在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列收集Cl2的正確裝置是()3如圖是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的氣體制取、干燥和收集裝置。若用過(guò)氧化氫和催化劑二氧化錳制取干燥的氧氣，則合理的裝置組合為()A B C D 4下列能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A 除去雜質(zhì)氣體CO2B 收集并吸收多余的Cl2C 干燥Cl2D 吸收HCl制鹽酸5某校化學(xué)興趣小組擬用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)，制取并收集兩瓶干燥、純凈的氯氣。為防止換集氣瓶時(shí)生成的氯氣外逸污染空氣，設(shè)計(jì)了如下裝置：(1)寫(xiě)出裝置燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(2)裝置中盛放的藥品是飽和氯化鈉溶液，其作用是_ _；裝置的作用是干燥氯氣，應(yīng)盛放_(tái)。(3)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先_a_b(填“關(guān)閉”或“打開(kāi)”，下同)；當(dāng)集滿一瓶氯氣時(shí)，為減少換集氣瓶時(shí)氯氣的外逸，再_a_b，換好集氣瓶后，繼續(xù)收集氯氣。(4)興趣小組的某些同學(xué)準(zhǔn)備在燒杯中加入下列溶液中的一種來(lái)吸收殘余氯氣，你認(rèn)為其中不恰當(dāng)?shù)氖莀