氯氣的生產(chǎn)原理教學(xué)設(shè)計(jì)陳奕杰.docVIP

蘇教版化學(xué)必修1專題2第1單元氯氣的生產(chǎn)原理教學(xué)設(shè)計(jì)徐聞縣第一中學(xué) 符勝南一教學(xué)內(nèi)容分析氯氣的生產(chǎn)原理本節(jié)內(nèi)容對(duì)應(yīng)高中新課程蘇教版化學(xué)1專題2的第一單元氯、溴、碘及其化合物。在教材編排體系中，氯、溴、碘及其化合物安排在“豐富多彩的化學(xué)物質(zhì)”、“研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法”和“人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)”之后。是學(xué)生在初中化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科研究的基本方法-實(shí)驗(yàn)法。筆本節(jié)課以新課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的情感為前提，緊扣海水資源這一線索，通過(guò)對(duì)電解飽和食鹽水探究實(shí)驗(yàn)，注重從工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，體現(xiàn)化學(xué)在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用。 二學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析 高一學(xué)生好奇心強(qiáng)，思維活躍，能積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，同時(shí)已具備一定的化學(xué)思維基礎(chǔ)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能，但動(dòng)手能力較差，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果的分析和處理能力還有一定的欠缺，需要教師不失時(shí)機(jī)的引導(dǎo)。本節(jié)課以學(xué)生自學(xué)、查找整理食鹽工業(yè)生產(chǎn)和用途,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，充分利用實(shí)驗(yàn)探究來(lái)突破難點(diǎn)。三設(shè)計(jì)思想 本節(jié)課的重、難點(diǎn)是氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法，針對(duì)本節(jié)課的重、難點(diǎn)，采用歷史故事引入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，充分利用化學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)這一特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室用哪些儀器和藥品來(lái)制取氯氣，同時(shí)思考，制取氣體的一套完整裝置主要應(yīng)包括哪幾個(gè)環(huán)節(jié)？須注意哪些問(wèn)題？同時(shí)學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)室制取氣體的基本步驟：選擇原料實(shí)現(xiàn)反應(yīng)原理，能夠總結(jié)根據(jù)原料的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇實(shí)驗(yàn)室制氣裝置，還需要考慮在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的雜質(zhì)，思考應(yīng)怎樣進(jìn)行凈化、干燥；最后考慮氣體的收集。使學(xué)生對(duì)氯氣的認(rèn)識(shí)從感性到理性，同時(shí)還提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及觀察實(shí)驗(yàn)的能力。 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法、原理的思考，培養(yǎng)學(xué)生用辯證唯物主義觀點(diǎn)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)客觀分析問(wèn)題的良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，為性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)作好準(zhǔn)備。教學(xué)重點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法和原理。教學(xué)難點(diǎn) 制取氣體的一套完整裝置的選擇和安裝。教具準(zhǔn)備 多媒體輔助設(shè)備、實(shí)物投影儀、相關(guān)圖片、錄像資料、相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器、藥品。四、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能：（1）了解從海水中提取提取氯氣的基本原理和方法（2）探究氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備方法。（3）使學(xué)生掌握在實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣的基本原理和方法。2、過(guò)程與方法：（1）通過(guò)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，養(yǎng)成觀察和分析問(wèn)題的能力。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)的探究，知道實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程和一般方法，形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本技能，知道化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究和認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)的重要途徑。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：（1通過(guò)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力）（2）認(rèn)識(shí)海水是人類寶貴的自然資源，建立人與自然友好相處的情感態(tài)度。（3） 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)客觀分析問(wèn)題的良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，為性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)作好準(zhǔn)備五、教學(xué)過(guò)程【創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課】【多媒體演示展示】幾張浩瀚無(wú)邊美麗海洋的圖片【教師】大海是我們美麗、神秘的故鄉(xiāng)，地球上海洋的分布是怎樣的呢？大家知道在這浩瀚的海洋里究竟蘊(yùn)藏著什么物質(zhì)呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀每千克海水中幾種氯化物的含量柱狀圖，從圖中你可以獲取哪些信息？【多媒體演示展示】每千克海水中幾種氯化物的含量【學(xué)生】海水含NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl，其中NaCl含量最高?！窘處煛科鋵?shí)海水中不僅含有這幾種氯化物，如果從元素的角度去分析，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的110多種元素其中海洋中存在的就有80多種。有些主要存在于海洋中，如溴、碘等。今天我們就先來(lái)學(xué)習(xí)海水中的氯?！竞献鹘涣?，探究新知】?jī)?nèi)容一、氯氣的工業(yè)制法【教師】氯化鈉 ，俗稱“食鹽”，是食鹽的主要成分 ，其實(shí)氯化鈉除了可以作為食鹽，它還是一種重要的工業(yè)原料，早在很久之前，人們就發(fā)明了電解飽和食鹽水的方法制備氯氣。談到電解同學(xué)們有沒(méi)有回憶起初中時(shí)期所學(xué)習(xí)的電解水？大家先來(lái)回憶一下電解水的方程式?！径嗝襟w演示】思考：(1) 通電后，我們能看到什么現(xiàn)象呢？ (2)A、B兩管中分別產(chǎn)生什么氣體？【教師】：同學(xué)們?cè)傧胍幌肴绻阉畵Q成飽和食鹽水，那么他可能的產(chǎn)物是什么？【學(xué)生】直流電源：石墨鐵棒【多媒體演示】：NaOH溶液飽和食鹽水【教師】：接下來(lái)老師做實(shí)驗(yàn)，大家注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后得出結(jié)論?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】：【教師】：現(xiàn)在請(qǐng)學(xué)生回答一下剛剛在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象?！緦W(xué)生】：【教師】：同學(xué)們回答的都很好，我現(xiàn)在來(lái)總結(jié)一下剛才同學(xué)們的發(fā)言。電解通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們可以知道電解產(chǎn)生了氯氣、氫氣和氫氧化鈉，那么我們就可以寫出化學(xué)方程式： 2H2O + 2NaCl = H2 + Cl2 + 2NaOH【教師】：這個(gè)就是工業(yè)上制備氯氣的方法，這種電解食鹽水的方法工業(yè)上稱為“氯堿工業(yè)”。【板書(shū)】二、氯氣的工業(yè)制法電解飽和食鹽水電解方程式：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2內(nèi)容二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法【過(guò)渡】工業(yè)上制氯氣用的是電解的方法，由此可以得到大量氯氣。那么，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室是如何制得少量氯氣的呢？這還要追溯到17世紀(jì)，請(qǐng)同學(xué)們閱讀大屏幕上的化學(xué)史話“氯的發(fā)現(xiàn)”，從中你能得到哪些信息？【多媒體展示】舍勒是18世紀(jì)中后期歐洲的一位相當(dāng)出名的科學(xué)家，他從少年時(shí)代起就在藥房當(dāng)學(xué)徒，他迷戀實(shí)驗(yàn)室工作，在儀器、設(shè)備簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室里他做了大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，涉及內(nèi)容非常廣泛，發(fā)明也非常多，他以其短暫而勤奮的一生，對(duì)化學(xué)做出了突出的貢獻(xiàn)，贏得了人們的尊敬。 舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣是在1774年，當(dāng)時(shí)他正在研究軟錳礦(二氧化錳)，當(dāng)他使軟錳礦與濃鹽酸混合并加熱時(shí)，產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體，這種氣體的強(qiáng)烈的刺激性氣味使舍勒感到極為難受，但是當(dāng)他確信自己制得了一種新氣體后，他又感到一種由衷的快樂(lè)。舍勒制備出氯氣以后，把它溶解在水里,發(fā)現(xiàn)這種水溶液對(duì)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(xué)反應(yīng)。從1774年舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣以后，到1810年，許多科學(xué)家先后對(duì)這種氣體的性質(zhì)進(jìn)行了研究。這期間，氯氣一直被當(dāng)作一種化合物。直到1810年，戴維經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究，才確認(rèn)這種氣體是由一種化學(xué)元素組成的物質(zhì)。他將這種元素命名為chlorine，有“綠色的”意思。我國(guó)早年的譯文將其譯作“綠氣”，后改為氯氣?！窘處煛浚簭囊陨衔覀兊玫搅艘环N制備氯氣的方法，就是利用MnO2軟錳礦的主要成分與濃鹽酸混合并加熱來(lái)制得，舍勒的這一無(wú)意發(fā)現(xiàn)正是后人在實(shí)驗(yàn)室用來(lái)制取少量氯氣的方法，請(qǐng)同學(xué)們看書(shū)上41頁(yè)MnO2與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，生成的是MnCl2、Cl2、H2O。這就是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的原理?！景鍟?shū)】二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1、原理：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O【教師】在方程式的書(shū)寫時(shí)要主要濃鹽酸要寫明“濃”，氯氣的氣體生成符號(hào)和加熱符號(hào)不能漏。接下來(lái)我們就來(lái)看看這個(gè)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣方法的具體過(guò)程?！窘處煛浚哼@個(gè)反應(yīng)的特點(diǎn)： 固體 + 液體 氣體 從它的反應(yīng)特點(diǎn)大家能給它選擇一個(gè)合適的裝置嗎？【展示】常見(jiàn)的制取氣體的裝置有以下三種：【教師】： 這三種裝置怎樣應(yīng)用呢？【學(xué)生活動(dòng)】裝置(1)“固+固”加熱型制氣體?？芍迫2。裝置(2)“(塊狀)固+液”不加熱型制氣體?？芍迫2、CO2。裝置(3)“固 +液”或“液 +液”加熱型制氣體?？芍迫l2【教師】： 怎樣來(lái)收集氯氣呢？常見(jiàn)的收集裝置有，如下圖： 水 飽和食鹽水 B1 B2 B3 B4【學(xué)生活動(dòng)】氯氣是有刺激性氣味的氣體，而且有毒，需要密閉收集，所以應(yīng)該選擇第B2套裝置完成?！窘處煛浚簯?yīng)當(dāng)怎樣進(jìn)行尾氣處理呢？常見(jiàn)的尾氣處理裝置有，如下圖：【教師】：因?yàn)槁葰饪梢愿鷼溲趸c反應(yīng)，所以可以選擇第D1套裝置完成，另外，也可以選擇D2橡皮囊來(lái)收集起來(lái)。【多媒體展示】濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制備氯氣的實(shí)驗(yàn)視頻【教師】：這個(gè)是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置，那利用上述原理制取的氯氣是純凈的氯氣嗎？若不是可能含有哪些雜質(zhì)呢？【學(xué)生活動(dòng)】濃鹽酸易揮發(fā)，產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體有氯化氫氣體和水蒸氣，需要選擇凈化裝置除去這些雜質(zhì)?！窘處煛浚焊鶕?jù)以上的選擇和制取氯氣的反應(yīng)原理，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)制取干燥、純凈的氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行分組討論。畫(huà)出制取氯氣的整套裝置圖。【學(xué)生活動(dòng)】小組討論，選擇裝置，畫(huà)出裝置圖。實(shí)物投影儀，展示學(xué)生的裝置圖 飽和食鹽水 濃硫酸【學(xué)生活動(dòng)】由學(xué)生講述所畫(huà)出的裝置圖。 第一個(gè)凈化裝置中裝有飽和食鹽水，可吸收氯化氫氣體；第二個(gè)凈化裝置裝有濃硫酸，可干燥氯氣，這樣在收集裝置中就可以收集到干燥、純凈的氯氣；最后為尾氣吸收裝置，可選用NaOH溶液?！窘涣髋c討論】使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制Cl2，實(shí)際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低，其主要原因是什么？隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度逐漸變小,稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，另外加熱過(guò)程中，一部分濃鹽酸揮發(fā)掉，也會(huì)使鹽酸變稀。課堂小結(jié) 這節(jié)課我們主要討論了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法，并探究了制備氣體的整套實(shí)驗(yàn)裝置，還從工業(yè)生產(chǎn)的角度探討出了一些實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題?！局R(shí)回顧，聯(lián)系生活】 通過(guò)今天這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了科學(xué)家在氯氣發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中并不是一帆風(fēng)順的，科學(xué)的探索之路是艱辛的。我們還知道了從海水中提取氯化鈉的方法，以及電解飽和食鹽水制取氯氣的工業(yè)制法，認(rèn)識(shí)到海水資源對(duì)我們來(lái)說(shuō)是十分重要的自然資源，人們對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)并沒(méi)有到盡頭，還有大量的海洋中豐富的資源等著我們?nèi)ラ_(kāi)采利用，而這就