氯气的实验室制法的教学设计

氯气的实验室制法教学设计
一、教学目标的确定:
氯气是典型的非金属单质。

为便于教学，我把教材内容做适当调整，先学习氯气的性质，再学习氯气的实验室制法。

实验室制取氯气的实验是高中阶段重要的气体制备实验之一，与初中制取氢气、氧气、二氧化碳等构成了完整的体系。

对氯气制备的学习，将进一步完善学生关于实验室制取气体的思路和方法，为以后学习NH3、C2H4等的制备打下基础，本节课的内容具有承上启下的功能。

所以，本节的知识与技能目标确定为：
1、使学生理解掌握实验室制备氯气的原理和方法。

2、通过对氯气制备过程的分析，让学生领悟实验室制备气体的原则方法。

在实行实验探究的过程中,培养了学生的分析水平、操作水平以及用科学的研究方法解决实际问题的水平。

通过对氯气的净化、尾气的处理来培养学生的环保意识、产品质量意识。

根据教材的地位、教学大纲的要求，本节的教学重点是:氯气的实验室制法原理及装置的确定。

因为高一学生知识储备有限，还仅仅习惯于记忆老师所讲的知识，所以本节的教学难点为：实验装置的创新
二、学情分析:
1、学生已掌握了氯气的性质，这就为氯气的收集、尾气的处理打下了基础；
2、已经学过氧气、氢气、二氧化碳的制备，有助于学生对氯气的制取实行探究；
3、学生的基础知识、基本技能不是很扎实，所以在实验过程中仍需要教师引导。

三、教学方法的确定：
针对学生的情况,本节采用的教学方法是：实验探究和归纳总结，实行开放式教学，在课堂上充分调动学生的主动性和积极性。

四、学习方法的选择：
学习是学生自己实行知识建构的过程。

本节由教师指导学生通过动手实验、分析概括的方法实行学习，在原有知识的基础上学习新的知识，通过自主学习、探究学习、合作学习，达到发展思维、提升水平的目的，来培养学生实事求是、勇于探索的创新精神。

五、教学媒体的使用：
1、教学过程中涉及到大量化学仪器的使用及组装、改进，这些又都是学生以前学过的，而且在本节课的要求：仅仅让学生会选择即可，所以用电脑展示既直观又节约时间，提升课堂时间利用率。

2、氯气的制备需要在实验室，对通风条件要求很高，而且气体有毒，易污染环境；但是氯气的实验室制备又是学生必须掌握的，所以通过投影教师实验演示录像。

这样既兼顾了教学效果，又避免了对学生身体的危害和环境的污染。

六、试验准备：
1.实验仪器：烧瓶，铁架台，酒精灯，火柴，烧杯，洗气瓶，胶塞导气管
2.实验药品：浓盐酸，NaOH溶液， MnO2，NaCI饱和溶液,浓硫酸
七、教学过程：
（一）创设情境：
多媒体课件引入
首先回顾一个著名的历史事件：1915年，德国军队在比利时战场第一次大规模使用了一种黄绿色的气体，导致英、法联军1.5万人中毒，其中5000余人中毒死亡。

新闻报道混用洗涤剂使人致死事件。

这两起事件的祸葵罪首就是今天我们要研究的氯气。

（二）新课讲授:主要归纳出制取原理，实验装置等内容。

氯气是怎样发现的？
氯气的生产方法经历了漫长的发展过程。

1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿（含有二氧化锰）和盐酸作用，首先制得氯气。

1.确定原理：MnO2+4HCl(浓)===MnCl2 +Cl2↑+2H2O
因为当时还不能大量制得盐酸，故这种方法只限于实验室制取氯气。

所以一直沿用至今，在实验室仍然用此方法制取氯气。

强调：浓盐酸的“浓”，随着反应的实行，盐酸的深度会逐渐减小，当降低到一定深度，反应就不能再实行。

练习：投影（用投影仪）
在含4molHCl的浓盐酸中加入足量MnO2，加热至反应结束，在标准状况下制得氯气的体积可能为（）
A、16.2 L
B、22.4 L
C、 28.6 L
D、
33.6 L
2. 发生装置的选择确定
根据上述的反应原理，请同学们来设计在实验室用哪些药品和仪器来制取氯气，同时思考，制取气体的一套完整装置主要包括哪几个环节？须注意哪些问题？
（学生活动）同学思考，首先提出方案，实行小组讨论并回答下列问题。

]
投影：制气的四个环节：
发生装置——净化装置——收集或反应装置——尾气处理
学生讨论：初中学到的实验室制备气体的原理及装置
展示装置并投影
（1）（2）
这几种装置怎样应用呢？
（学生活动）
装置（1）固+固加热制气体，可制取氧气。

装置（2）固+液不加热制气体，可制取氢气和二氧化碳。

点评：选择气体的发生装置是依据制备气体所用试剂的状态和反应条件（加热与否）分析：装置选择与反应原理及试剂的关系
介绍：⑴制H2简易装置分液漏斗与圆底烧瓶的组合
⑵分液漏斗与长颈漏斗的不同点：多了个活塞
思考：活塞的作用：分液漏斗的下端管口不用伸入液面以下
设问：根据制备Cl2的反应物能否确定制Cl2的装置？
展示并投影：氯气的发生装置
（3）
强调：1、必须垫石棉网使圆底烧瓶均匀受热
2、在解答装置图改错题中注意石棉网的画法
3、分液漏斗在使用中必须注意瓶塞上的凹槽应对准漏斗上的小孔
学生考虑学过的收集装置有哪些？如何确定气体的收集装置？
依据气体密度与空气的相对大小及在水中的溶解性；密度大于空气的用向上排空气法收集，密度小于空气的用向下排空气法收集，难溶于水的还可用排水法收集。

追忆：用这些方法收集气体时集气瓶是如何放置的？试画出其示意图。

（4）（5）（6）（7）
然后学生依据氯气的物理性质来确定氯气的收集装置？
因为氯气的密度大于空气，且能溶于水；所以用向上排空气法收集。

3、收集装置的选择确定
讨论：依据氯气的物理性质来分析该收集方法是否完善。

归纳：因为氯气有毒，不能逸散到空气中，所以要对以往的向上排空气法收集装置实行改进，而且还必须要注意尾气的处理。

投影：展示以往的向上排空气法收集装置以及实行改进后的装置，学生讨论并确定收集氯气时的进气口与出气。

（5）（6）
同时引导学生考虑如何知道气体收集满了，当集气瓶充满气体时既便立即停止加热，还会有多余的氯气生成，大如何将多余的氯气处理掉？引如下一问题。

4、尾气吸收装置
投影：尾气吸收的简易装置
（8）
引导学生讨论：选择适宜的尾气吸收液，比较NaOH溶液与Ca(OH)2溶液：因为Ca(OH)2微溶于水，其水溶液的浓度很小，吸收效果不如NaOH溶液充分。

学生书写吸收原理：Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
通过学生思考：如此收集到的氯气是否是纯净的？可能有什么杂质？
只要是从水溶液中出来的气体肯定含有水蒸汽，又因为浓盐酸具有挥发性，所以制得的气体中肯定还会含有氯化氢，要想得到纯净干燥的氯气就需要除杂。

引入下一问题。

5、气体的除杂
通过教师讲解：气体除杂常根据所含杂质气体的性质，选择适当的固体或溶液作为
吸收剂。

Cl2中混有的HCl可通过饱和食盐水除去。

通过引导学生思考：按照课本上的装置制得的氯气是否纯净，可能含有什么杂质？
学生根据浓HCl的性质分析后能够得到结论：含有水和HCl气体。

我们能够用以下装置和试剂除去。

用饱和食盐水除HCl气体用浓硫酸除水蒸气
（9）（10）
学生思考进气口位置和两个洗气瓶的连接顺序，通过准确的选择，引导学生实行有序思考。

学生搭建完整的装置。

用投影给完整的装置及实验操作步骤。

以上是在实验室中常规装置和作法，在高考中对实验的考查往往源于课本，又要高于课本，多数考查对实验装置实行改进和创新
引入环节
三：实验装置的改进与创新。

1、发生装置：
提出问题：在实验实行过程中发生装置中的浓盐酸有时不能顺利滴下，大家想想原因是什么？
学生讨论：可回忆制H2过程中关闭活塞后的变化情况。

小结：随着反应的实行，烧瓶内生成的气体越来越多，压强增大，使分液漏斗内的压强小于烧瓶内的压强，从而使浓盐酸不能顺利滴下。

追问：若想避免此种情况出现，可做如何改进？
若学生回答不出，可引导学生去如何消除压强差。

演示实验：在一装有水的塑料瓶底扎一小孔，当水不再往下滴时，打开瓶盖，水便顺利滴下。

学生回答，老师点评。

投影：改进后装置
2、收集装置：
过渡：投影能否用排水法？
学生若不能回答，此时就势引导学生：假如将“水”字改为“液”字呢？
可启发：刚刚同学们已经分析了氯气之所以不能用排水法收集的原因是氯气能溶于水，假如氯气在某一液体试剂中溶解度特别小，也就是难溶于该种试剂，那能否用排该试剂法收集呢？
就势引出：刚刚在除杂时用到的饱和食盐水就是一种符合要求的试剂，所以也可用排饱和食盐水来收集氯气。

设问：排水法是否只能在水槽中实行？
学生讨论：
投影：瓶口向下排液装置与瓶口向上排液装置
让学生讨论两种情况下的进气口和出液口
投影：改进后的排空气法集气装置
让学生分析瓶口向下和向上两种情况下的进气口和出气口
3、尾气吸收
尾气的吸收中怎样改进吸收效果更好（联系生活中实际，比方养金鱼用的气泡发生装置）。

投影：多孔吸收装置
让学生讨论是否还有其他处理方式。

强调：为了避免污染环境，对于有毒和易燃气体，无论是气体制备还是性质实验都必须有尾气处理装置。

（三）课后小结：1、实验室制Cl2的原理
2、装置的选择及顺序：发生、净化、收集、尾气处理
（四）反馈练习：利用下列图所示装收集以下4种气体(图中烧瓶位置不得移动)：
①H2 ②Cl2 ③CH4 ④ HCl
(1) 若烧瓶是干燥的，由A 口进气，可收集的气体有
(2) (用数字表示)______；由B口进气，可收集的气体有______
(3)若烧瓶充满水，可收集的气体有_____，这时气体由___口进入。

(4)若在烧瓶内装入浓硫酸实行干燥气体，则可用此装置的气体有_
_________，这时气体由_____口进入。

（五）课后作业：
1、我们使用课本装置制氯气时，当一个集气瓶收集满之后，要换用另一个集气瓶收集，在这换瓶的时间间隔内，难免有氯气逸散出来；如何对实验室制取氯气的装置实行了改进。

使一个集气瓶收集满之后，要换用另一个集气瓶收集，在这换瓶的时间间隔内，无氯气逸散出来。

2、本实验是一个连续装置，如何检查装置气密性。

八、课堂评价
本节内容是在学习了氯气性质的基础上，进一步探讨实验室制取氯气的相关知识，包括反映的原理。

原料和反映的装置。

让学生通过思考，探讨，分析，解决问题的同时，使学生的理解从具体到抽象，从特殊到一般，培养学生的思维水平，渗透自己知道未知的理解过程，使学生知识的掌握，水平的形成和学科态度的培养在理解过程中达到统一。

本节课的设计是从一份小资料入手，根据生活小资料不但能够引出本节课的课题，而且能够引发学生的学习兴趣，更重要的是让学生注重生活，能够学以致用。

这节课利用学生的几次分组讨论，通过师生之间的交流，生生之间的交流，实验探究等多种形式，探讨实验室制取氯气的相关知识，并即时实行归纳，总结和对知识实行升华，化具体为抽象，逐步形成实验室制取气体的基本思路。

整节课是以学科的基本知识和实验技能为指导，以知识为思维载体，强调学生的主体性和学生知识技能的掌握，重在体现学生思维，发展学生思维，在教学过程中淡化师生的驾驭意识，为求出学生的主体作用。