Хлор. Свойства и получение
Цели и задачи
- Цель: Сформировать целостное представление о хлоре как о типичном неметалле-галогене, изучить его физические и химические свойства, а также способы получения в лаборатории и промышленности.
- Образовательные задачи: 1) Научить характеризовать хлор по положению в ПСХЭ и строению атома; 2) Изучить специфику взаимодействия хлора с металлами, неметаллами, водой и щелочами; 3) Отработать навык составления уравнений ОВР на примере получения хлора.
- Развивающие задачи: 1) Развивать умение предсказывать химические свойства веществ на основе их строения; 2) Совершенствовать навыки решения расчетных задач (№22 ОГЭ) и работы с тестовыми заданиями (№1, №4, №10 ОГЭ); 3) Развивать логическое мышление через установление причинно-следственных связей.
- Воспитательные задачи: 1) Формировать культуру безопасного поведения при работе с токсичными веществами; 2) Показать двойственную роль химии в истории человечества (хлор как дезинфектор и как химическое оружие); 3) Воспитывать ответственное отношение к экологическим последствиям химического производства.
Планируемые результаты
Личностные
- Готовность к осознанному выбору дальнейшей образовательной траектории (подготовка к ОГЭ).
- Понимание ценности химических знаний для решения практических задач и сохранения здоровья.
- Экологическое мышление: осознание опасности хлора и способов нейтрализации его утечек.
Метапредметные
- Умение создавать обобщения, устанавливать аналогии и причинно-следственные связи.
- Навык смыслового чтения научно-популярных текстов о применении хлора.
- Способность соотносить свои действия с планируемыми результатами в ходе решения задач.
Предметные
- Умение описывать физические свойства хлора (цвет, запах, плотность, токсичность).
- Знание химических свойств хлора: взаимодействие с металлами, неметаллами, водой и щелочами.
- Умение записывать уравнения реакций получения хлора в лаборатории (взаимодействие оксида марганца (IV) с соляной кислотой).
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Формирование ответственного отношения к учению на основе мотивации к познанию.
- Осознание важности соблюдения правил техники безопасности при работе с летучими ядовитыми веществами.
Регулятивные УУД
- Самостоятельное определение целей урока и планирование путей их достижения.
- Оценка правильности выполнения учебной задачи, собственных возможностей её решения.
Познавательные УУД
- Использование знаково-символических средств (химических формул и уравнений).
- Построение логической цепи рассуждений: строение атома → свойства простого вещества.
Коммуникативные УУД
- Участие в коллективном обсуждении проблемных вопросов.
- Умение аргументировать свою позицию и координировать её с позициями партнёров.
Методы и формы обучения
- Общепедагогические методы: словесные (рассказ, беседа), наглядные (демонстрация видеоопытов, работа с ПСХЭ), практические (выполнение упражнений и решение задач).
- Общелогические методы: анализ (изучение строения атома), синтез (составление общей картины свойств), индукция (от частных реакций к общим свойствам галогенов) и установление причинно-следственных связей (строение → свойства).
- Специфические методы химии: химический эксперимент (видеодемонстрация), метод моделирования (составление электронного баланса и схем строения атомов), использование знаково-символического языка (составление уравнений ОВР).
Средства обучения
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию со слайдами: строение атома хлора, видеоролики опытов (горение сурьмы/железа в хлоре), схема лабораторной установки.
- Распечатать рабочие листы с заданиями в формате ОГЭ (задание №1 на различение понятия 'элемент' и 'вещество') — 25 шт.
- Подготовить демонстрационный штатив с пробиркой, содержащей раствор перманганата калия и соляную кислоту (для микрометода получения хлора под вытяжкой).
- Открыть учебник (Габриелян О.С., 9 класс) на стр. 120-125.
- Подготовить карточки для рефлексии (светофор).
- Дидактико-методические: учебник (Габриелян О.С., 9 класс), рабочие листы с заданиями в формате ОГЭ, карточки для рефлексии («светофор»), презентация к уроку.
- Учебно-материальные: компьютер, мультимедийный проектор, экран, вытяжной шкаф, химическое оборудование для демонстрации (штатив, пробирки), реактивы (раствор перманганата калия, соляная кислота).
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (4 мин)
Цель этапа: психологически настроить учащихся на работу, создать интригу вокруг темы урока.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | "Здравствуйте, девятиклассники! Сегодня мы приступаем к изучению элемента, который называют 'двуликим Янусом'. С одной стороны, он спас миллионы жизней, избавив человечество от холеры и тифа через обеззараживание воды. С другой — он стал первым в истории химическим оружием, применённым в 1915 году у города Ипр. Как вы думаете, о каком веществе пойдет речь?" | Слушают учителя, настраиваются на урок. Выдвигают предположения: "Это хлор". Вспоминают исторические факты, если слышали о них ранее. |
2 мин | "Верно, это хлор. Тема нашего урока: 'Хлор. Свойства и получение'. Запишите её в тетради. Сегодня мы не просто изучим теорию, но и потренируемся решать задания, которые встретятся вам на ОГЭ через несколько месяцев. Нам нужно понять: почему этот газ так активен и как его 'приручить'?" | Записывают дату и тему урока в тетради. Настраиваются на практическую значимость материала для экзамена. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Прежде чем изучать само вещество, давайте вспомним 'паспортные данные' его атома, ведь именно там скрыт секрет его агрессивности."
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Этап 2. Актуализация знаний и фронтальный опрос (6 мин)
Цель этапа: повторить строение атома хлора и отработать задание №1 ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "Давайте составим характеристику хлора по ПСХЭ. Кто хочет выйти к доске и нарисовать схему строения атома Cl? Остальные работают в тетрадях. Укажите заряд ядра, количество протонов, электронов и распределение их по слоям. Какой радиус у хлора по сравнению с фтором и серой?" | Один ученик у доски, остальные в тетрадях пишут: Cl +17, 3 слоя (2, 8, 7). Отвечают: "Радиус больше, чем у фтора, но меньше, чем у серы. До завершения слоя не хватает 1 электрона, поэтому он сильный окислитель". |
3 мин | "Внимание на экран! Задание в формате ОГЭ №1. Выберите два высказывания, где о хлоре говорится как о химическом элементе: 1) Хлор — газ желто-зеленого цвета. 2) Хлор входит в состав поваренной соли. 3) Мышечная ткань человека содержит 0,25% хлора. 4) Хлор тяжелее воздуха." | Анализируют варианты. Выбирают ответы 2 и 3. Объясняют: "В соли и в организме хлор находится в виде ионов в составе соединений, значит, это элемент. Газ и плотность — это характеристики простого вещества". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Отлично, с 'паспортом' разобрались. Теперь перейдем к физическому облику хлора. Помните: в лаборатории мы его не нюхаем напрямую!"
Этап 3. Открытие нового знания: Свойства хлора (15 мин)
Цель этапа: изучить физические и химические свойства хлора через проблемный диалог и демонстрацию.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | "Посмотрите на видеофрагмент (демонстрирует получение хлора). Опишите его физические свойства. Почему его собирают методом вытеснения воздуха, держа сосуд дном вниз? Какова его растворимость в воде?" | Смотрят видео. Отвечают: "Газ желто-зеленого цвета с резким запахом. Он тяжелее воздуха (M=71 против 29), поэтому оседает на дно. В воде растворяется, образуя хлорную воду". |
6 мин | "Хлор — это 'химический хищник'. Он реагирует почти со всеми. Давайте запишем реакции с металлами. Как он будет реагировать с железом? Обратите внимание: хлор окисляет железо до степени окисления +3, а не +2! Запишите уравнение: Fe + Cl2 -> ... Кто составит электронный баланс?" | Записывают уравнение: 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3. Один ученик у доски составляет баланс: Fe(0) - 3e -> Fe(+3) (восстановитель), Cl2(0) + 2e -> 2Cl(-) (окислитель). Делают вывод о сильных окислительных свойствах. |
5 мин | "А теперь самый сложный момент. Хлор реагирует с водой и щелочами. Это реакция самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования). Запишем: Cl2 + H2O <=> HCl + HClO. Что это за вторая кислота? Почему хлорную воду используют для отбеливания?" | Записывают уравнение. Удивляются появлению двух кислот. Слушают объяснение учителя про хлорноватистую кислоту (HClO) и её способность выделять атомарный кислород, который разрушает красители. |
Запись в тетрадях
- Физические свойства: газ, желто-зеленый, тяжелее воздуха, ядовит.
- Химические свойства: 1) С металлами (2Na + Cl2 = 2NaCl); 2) С неметаллами (H2 + Cl2 = 2HCl); 3) С водой (Cl2 + H2O = HCl + HClO).
- Хлор — сильный окислитель.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, на что способен хлор. Но откуда он берется в лаборатории, если в природе он встречается только в виде солей?"
Этап 4. Получение хлора (8 мин)
Цель этапа: изучить лабораторный способ получения хлора и принцип ОВР.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | "В 1774 году Карл Шееле впервые получил хлор. Он взял черный порошок — оксид марганца (IV) — и залил его концентрированной соляной кислотой. Давайте запишем это уравнение. Это классика ОГЭ (задание 20)! MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O. Видите, хлорид-ион отдает электроны марганцу. Какие еще окислители можно взять вместо MnO2?" | Записывают уравнение. Пытаются расставить коэффициенты методом баланса. Предлагают варианты: "Перманганат калия (KMnO4)", "Бертолетова соль". |
3 мин | "В промышленности хлор получают электролизом раствора поваренной соли. Это огромные заводы. Как вы думаете, почему нельзя просто сжигать соль?" | Обсуждают. Приходят к выводу, что нужна электрическая энергия, чтобы 'оторвать' электрон от хлора в ионе Cl-. |
Эталон решения (Задание 20 ОГЭ)
MnO2 + 4HCl(конц) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
Mn(+4) + 2e -> Mn(+2) | 1 (окислитель)
2Cl(-) - 2e -> Cl2(0) | 1 (восстановитель)
Mn(+4) + 2e -> Mn(+2) | 1 (окислитель)
2Cl(-) - 2e -> Cl2(0) | 1 (восстановитель)
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Теперь у нас есть полная картина: от строения атома до получения в колбе. Проверим, как вы усвоили материал."
Этап 5. Первичное закрепление и СР (7 мин)
Цель этапа: закрепить знания через решение практических задач.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | "Решим задачу: 'Какой объем хлора (н.у.) потребуется для полного взаимодействия с 4,6 г натрия?'. Это типичная задача №22. Кто пойдет к доске?" | Один ученик решает у доски: 1) n(Na) = 4,6 / 23 = 0,2 моль. 2) По уравнению 2Na + Cl2 = 2NaCl, n(Cl2) = 0,1 моль. 3) V(Cl2) = 0,1 * 22,4 = 2,24 л. |
3 мин | "Мини-тест на 3 вопроса (выводит на слайд): 1) Степень окисления Cl в HClO. 2) Цвет газа хлора. 3) Вещество для поглощения избытков хлора (щелочь или вода?)." | Выполняют тест в тетрадях. Ответы: 1) +1; 2) желто-зеленый; 3) щелочь (нейтрализация). |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вижу, что большинство справилось. Это хороший знак перед ОГЭ!"
Этап 6. Рефлексия и домашнее задание (5 мин)
Цель этапа: осознание учеником результатов своей деятельности.
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какое свойство хлора объясняет его применение как отбеливателя? | Проверка понимания химизма взаимодействия с водой (образование HClO). |
В чем главное отличие хлора-элемента от хлора-вещества? | Закрепление фундаментального понятия химии, важного для ОГЭ. |
Что на уроке было самым трудным: баланс ОВР или логика реакций? | Диагностика зон затруднения для планирования следующего урока. |
Критерии оценивания практической работы
- "5" — Ученик верно составил все уравнения реакций, правильно расставил коэффициенты методом электронного баланса, решил задачу без ошибок.
- "4" — Допущены незначительные ошибки в коэффициентах или оформлении задачи, но суть химических процессов понята верно.
- "3" — Ученик знает физические свойства и простейшие реакции с металлами, но затрудняется в ОВР и расчетах.
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы познакомились с хлором — элементом, который требует уважения и осторожности. Мы увидели, как строение его атома диктует его поведение: агрессивное, окислительное, но крайне полезное для промышленности. Если вы сегодня поняли, как составить баланс для получения хлора, то один балл на ОГЭ у вас уже в кармане. На следующем уроке мы изучим его 'младшего брата' — хлороводород. Спасибо за работу!"
Домашнее задание
Уровень сложности | Задания | Описание |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Параграф 18, упр. 1-3 | Прочитать текст, выписать физические свойства, ответить на вопросы в конце. |
Средний (повышающий) | Задание №20 из демоверсии ОГЭ | Написать уравнение получения хлора из KMnO4 и HCl, расставить коэффициенты балансом. |
Продвинутый (дополнительный) | Творческое эссе | Подготовить сообщение 'Хлор: от яда до спасителя' (история открытия и применения). |
Контрольный вопрос: Почему при утечке хлора нужно подниматься на верхние этажи зданий, а не спускаться в подвал?