“氯气与水的反应”教学设计

吴春田

“氯气与水的反应”是人教版必修1第二章的内容，该部分以氯气的知识为主线，将含氯化合物穿插在氯气的化学性质中进行介绍，构建含不同化合价的氯元素的物质间的转化关系。从氯气的知识结构来看，重点介绍氯气的强氧化性，引导学生从离子反应、氧化还原反应视角对反应的产物进行预测、探究，体现了宏观与微观相结合的思想，强化证据推理意识。从内容选材来看，重视氯气及化合物的应用价值，如氯气用于自来水的消毒，84消毒液、漂白粉是日常生活中的消毒剂及漂白液，有助于学生更好地了解化学知识的应用。教材中氯气与水的反应及氯水的成分和性质，既是本节课的重点又是难点，因此如何用探究的形式来让学生突破这个难点也就成了本节课的教学重点和价值所在。

在学习金属钠及其化合物、离子反应、氧化还原反应的基础上，学生对物质之间的反应和物质性质的研究方法有初步的认识，多数学生能对未知的事物的性质进行大胆的预测和合理的推理，但缺乏对陌生物质性质预测的角度和对反应规律的认知；已掌握了一些化学实验的基本方法，具备一定的实验操作能力和观察分析问题的能力，但较少学生能依据实际问题，设计相关实验方案，实验中严密性、完整性、科学性及逻辑推理等方面尚存在欠缺，在研究物质的一般思路和方法及科学探究能力上有待提升。据此确定教学目标为：

1.通过对氯气和水的反应预测，学会调用氧化还原反应解决化学问题，建立从物质类别、氧化还原反应认识物质的性质的视角。

2.在探究氯水中微粒的活动中，构建从宏观现象到微观粒子再到微观粒子的反应从而进行产物微观粒子探析的进阶分析模型，体会宏观实验现象产生的原因是微观粒子作用的原因，促进“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养的发展。

3.在寻找消毒作用的微粒的过程中，建立实验目的、实验操作、实验现象、结论之间的联系，促进“证据推理与模型认知” 化学学科核心素养的发展。

4.通过氯水消毒的优缺点分析，发展社会参与意识，培养社会责任感。

本节课我设计了如下四个教学环节。

环节1 情境引入，明确研究内容

教师活动：资料：将氯气（Cl2，黄绿色气体）通入水中形成氯水，氯水可以起到杀菌消毒的作用。引出本节课的研究内容。

学生活动：围绕氯气和水的作用、氯水中的微粒有哪些、哪些微粒有杀菌消毒的作用、消毒的原理是什么等进行思考。

设计意图：创设学习情境，明确本节课的研究内容，学会将生活中的实际问题转化为化学学科问题解决，认识化学与人类生活的密切关系。

环节2 初识氯气与水的作用

教师活动：演示实验1氯气与水的作用。提问氯气与水是否发生化学反应。演示实验2分别将干燥和湿润的有色布条放入盛有Cl2的试剂瓶中。

学生活动：依据氯水的颜色判断氯水中含有氯气分子。根据两个布条颜色变化的不同，判断氯气与水反应有新物质生成，发生了化学反应。

设计意图：根据宏观现象的不同，对微观粒子之间的作用进行探析，引导学生从宏观和微观两个不同的角度，形成对陌生反应体系的认识，加强学生推理意识，形成氯气与水的作用的初步认知。

环节3 探究氯气与水的反应

教师活动1：提出问题：①氯气与水反应，预测生成物？思考预测的角度和依据。②哪种预测更符合氧化还原反应的规律？

学生活动1：预测①：Cl2+H2O=HCl+HClO，Cl2化合价为零价，既可以升高也可以降低，与H2O作用，氯元素化合价降低到-1价，同时升高到+1价，氯气既作氧化剂又作还原剂。 预测②：2Cl2+2H2O=4HCl+O2，Cl2化合价为零价，Cl原子最外层有7个电子，容易得电子，化合价降低，可以做氧化剂，生成HCl，H2O中氧元素为-2价，化合价可以升高，做还原剂，产生O2。因O2没有漂白性，还原性HCl>H2O，预测②不符合氧化还原反应规律。

教师活动2：提出问题：“如何设计实验验证氯气和水的产物微粒？”

学生活动2：从物质类别和氧化还原的视角进行性质的预测。HClO为弱酸，氯元素化合价为+1价，具有氧化性。但氯气与水作用时，氯气有剩余、生成的HCl分别有氧化性和酸性，因此不能利用HClO的氧化性和酸性来进行检验。

教师活动3：资料展示：次氯酸为弱酸，具有强氧化性，因此可以消毒，做漂白剂，可漂白棉、指示剂、麻和纸张等。

学生活动3：根据所给试剂：PH试纸、紫色石蕊、稀硝酸、硝酸银、锌粒、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液设计并完善实验方案，分组实验。得出结论：Cl2+H2O=HCl+HClO。氯水中存在的微粒有：Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-。

设计意图：通过对氯气和水反应的预测，学会从氧化还原反应的视角分析物质性质，提高利用氧化还原反应规律解决化学问题的能力；设计实验验证产物微粒过程中引导学生从价态、物质类别的角度对陌生的物质性质进行预测，初步建立预测物质性质的视角，并对应用的复杂溶液体系中进行分析，从而认识到微粒检验时的排除干扰微粒实验思想，培养了学生“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。

环节4 氯水消毒原理及缺点

教师活动：资料分享次氯酸的消毒原理及缺点。

学生活动：阅读资料，进一步了解氯水的消毒的具体原理及氯水消毒的缺点，并知道国家对自来水中余氯含量的要求。

设计意图：对本节课研究目的进行落实，通过资料展示，使学生认识到学好化学知识，并正确使用才能更好让化学服务于生活，从而建立社会参与意识，培养社会责任感。