专题2 从海水中获得的化学物质
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
临海市杜桥中学 徐玲玲
氯气的生产原理（1课时）
一、教学目标：
[知识与技能]：
1、了解海水晒盐的过程
2、掌握氯气的工业制法和实验室制法
3、掌握电解饱和食盐水的实验的操作。
4、了解阳离子交换膜法电解食盐水。
5、通过引导学生观察实验，分析演示实验现象，培养学生观察和分析问题的能力。
6、运用探究活动，在不断发现问题的基础上，运用讨论交流等学习方法，对学习素材进行分析与归纳，使学生从中不断获取新知。
[情感态度与价值观]：
通过探究实验，了解实验探究的过程和一般方法，形成化学实验操作的基本技能，知道化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。
通过学习，认识到海水是人类宝贵的自然资源，培养与大自然友好相处的情感。
二、重点、难点：
氯气的工业制法和实验室制法
三、教学过程：
学习课题
教师活动
学生活动
教学设想
引入课题
【导入】面对浩瀚的大海，传来（大海啊，故乡）的音乐，思考大海中究竟蕴藏着什么？
学生思考
激发学生学习兴趣，使学生带着好奇进入教室。
海水中的宝藏
氯气的发现和实验室制法
【多媒体展示】海洋占地球总面积百分之七十一
【实验演示】展示一加入适量海水的试管，往里滴入用HNO3酸化的AgNO3，出现白色沉淀．证明什么结论？
【阅读课本】图２－１每千克海水中几种氯化物的含量。
海水是一个巨大的宝藏，蕴含的元素有80多种。海水的主要成分是氯化钠，那么人们是如何从海水中获得氯化钠和使用氯化钠的呢？
【多媒体展示】海水晒盐过程
【过渡】既然海水中有丰富的氯元素，这让我想起了１７７４年．．．．．．
【多媒体展示】氯气的发现和氯气的特点。
【阅读】氯气的实验室制法的装置示意图。引导学生观察实验，思考和总结氯气的实验室制法的原理、氯气的收集方法、尾气的吸收及整个实验装置。
【总结】氯气验满除了看颜色外，还可以用另一种方法
【录象】氯气能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
了解海洋的面积广阔
学生回答：证明存在氯离子
【回答】海水中氯化物的含量相当大，主要为氯化钠，其次是氯化镁、氯化钙和氯化钾等。
了解海水晒盐的过程
学生在猜测
【简述】1774年，瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热，意外发现生成了一种黄绿色气体。他发现这种气体的水溶液略显酸性，并且还能使花朵、纸张、叶子等物质褪色，还能与金属物质发生化学反应。1810年，英国化学家戴维确认：这种气体是由一种元素组成的。他将这种元素命名为chlorine，希腊文意为“绿色的”。
此后，人们根据其反应原理，设计了实验室制氯气的装置
【小组讨论】
1、收集氯气的方法？
2、如何知道氯气收集满了？
3、氢氧化钠溶液的作用？
通过多媒体展示，创设实验情景，加深学生对海水的认识。
认识到海水是人类宝贵的自然资源，培养与大自然友好相处的情感。
通过了解舍勒和戴维的事迹，树立自己的理想，明确自己的奋斗目标。并初步对氯气有所了解
培养学生的观察能力、分析能力、思维能力和总结表达能力，并初步对整个实验装置有所了解，并为下面对氯气的检验和与氢氧化钠反应埋下伏笔．
探究实验 ——电解饱和食盐水
【过渡】既然海水中含有丰富的氯元素，那能否利用海水来
制取氯气呢？
【实验演示】将饱和食盐水溶液倒进烧杯中，另取两个装满饱和食盐水溶液的试管，加入几滴酚酞，用手指堵住试管口，倒转过来放进烧杯中，并在两试管中分别插入一根炭棒和一根铁钉，炭棒连接电源的正极，铁钉与负极相连，如
图
【思考】
（1）接通电源，观察试管内的变化。大胆猜测两极产生气体可能是什么？
（2）通电一段时间后，提起与负极相连的试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，观察现象，结论是？
（3）观察另一试管收集到的气体，并将湿润的淀粉碘化钾试纸放在试管口，观察现象，结论是？
（4）关闭电源，观察铁钉周围溶液现象？结论是？
【交流讨论】
【得出实验结论】
（1）两极均产生气泡，说明饱和食盐水在通电条件下发生反应。
（2）“噗”的轻微爆鸣声，说明产生可燃性气体——氢气。
（3）有黄绿色、刺激性气味的气体产生，并使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明产生氯气。
（4）铁棒一极附近出现红色，说明有碱性物质生成。
通过实验及实验的结果，创设情境，促使学生主动探究、主动学习。培养学生的观察能力、动手能力、实践能力，以及思维能力，最终得到正确结论： 电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠。
小结
总结电解原理，指导书写电解方程式
书写电解饱和食盐水的化学方程式
【知识应用】 19世纪初，伏打创造电池后，不少化学家利用它电解食盐水，试图制取氢氧化钠都未获得成功。根据已有信息进行猜测？
利用上面对氯气的了解思考并回答：
【生成的氢氧化钠与生成的氯气发生反应了】
引导学生积极动脑，活跃思维能力。
阳离子交换膜电解槽
【引入】为此，要想得到氢氧化钠和氯气，设法把生成的氢氧化钠和氯气分开，不能让它们接触。
【多媒体展示】离子交换膜电解槽工作原理
【介绍】
阳离子交换膜电解槽的简单构造：
由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜（或石棉隔膜）、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。
【问题】
（1）阳离子交换膜具有怎样的特殊性质？
（2）阳离子交换膜主要起什么作用？
（1）阳离子交换膜具有很好的选择性，它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，即只允许Na+、H+通过，而Cl—、OH—和气体则不能通过。
（2）作用：①能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸；②能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
通过问题的提出、解答，并通过多媒体手段向学生展示阳离子交换膜电解槽的工作原理，加深对其的了解。
氯碱工业的概念
工业上电解食盐水制得氯气，还得到氢气和氢氧化钠，它们都是重要的化工原料。以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”。
查阅相关资料
拓展课外知识
知识应用
根据氯碱厂原料和产品的性质，你认为在生产过程中和贮运时应注意哪些问题？氯碱厂的厂址应如何选择？
利用学到的知识和已有的经验自由发挥
丰富知识的外延，激发学生的好奇心。使学生树立环保意识，从我做起，从现在做起，充分发挥学生想象力，使其受到教育。及时反馈知识加深对电解实验知识的理解和运用
课堂练习
及时反馈知识加深对电解实验知识的理解和运用
四、板书设计：
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
一、氯气的生产原理
(一)氯气的实验室制法：
1、主要仪器：
2、反应原料：浓盐酸与二氧化锰
3、实验原理：4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
4、收集装置：向上排空气法或排饱和食盐水法
5、验满方法：看颜色或用湿润的淀粉碘化钾试纸
6、尾气处理：氢氧化钠溶液
2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O
（二）氯气的工业制法
1、电解饱和食盐水
电解方程式：2NaCl + 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH
2、阳离子交换膜电解槽
3、氯碱工业概念
课件13张PPT。从海水中获得的化学物质 杜桥中学 徐玲玲 舍勒 【瑞典】 公元1742一1786
1774年,瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿混在一起加热时发现氯气。
1810年，英国化学家戴维将这种元素命名为Chlorine,这个名称来自希腊文，有“绿色”的意思。我国早年译文将其译成“绿气”，后改为氯气。氯气的发现[科学史][小组讨论]1、收集氯气的方法？
2、如何知道氯气收集满了？
3、氢氧化钠溶液的作用？实验室制取氯气的装置1、接通电源，观察试管内的变化。 两极均产生气泡通电后有新的气体物质生成现象：结论：2、探究a管是什么气体？现象：结论：收集的气体靠近火焰，有轻微的爆鸣声有氢气生成3、探究b管是什么气体？现象：结论：黄绿色、刺激性气味的气体产生，湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝有氯气生成 演 示 实 验[探究与思考]4、观察铁钉附近的溶液现象？现象：铁钉附近的溶液变红结论： 有碱性物质生成
阳离子交换膜的作用 知识应用 19世纪初，伏打创造电池后，不少化学家利用它电解食盐水，试图制取氢氧化钠都未获得成功。根据已有信息进行猜测？①能避免Cl2和NaOH溶液作用生NaClO而影响烧碱的质量 。
②能防止阴极产生的H2和阳极产 生的Cl2相混合而引起爆炸。
工业制氯气 根据氯碱厂原料和产品的性质，你认为在生产过程中和贮运时应注意哪些问题?氯碱厂的厂址应如何选择？
知识应用1、下列气体发生装置相同的是（ ）
A 氯气和氢气 B 氯气和氧气
C 氢气和二氧化碳 D 氧气和二氧化碳
2．实验室制氯气时,二氧化锰的作用是 （ ）
A 催化剂 B 反应物
3．实验室用KMnO4制氧气，为除去粘附在试管壁上的MnO2，可用试剂是 （ ）
A 汽油 B 水
C 稀盐酸 D 浓盐酸C BD课堂练习4、实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是 （ ）
①连接好装置，检查气密性②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出
③在烧瓶中加入二氧化锰粉末
④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中
⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中
A ①②③④⑤ B ④③①②⑤
C ①③④②⑤ D ①④③②⑤C同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途请思考图示的装置都有哪些用途？1.从A口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2
等比空气重的气体2.从B口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3
等比空气轻的气体。3.在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从A口压出，可作为排水取气装置。4. 在瓶内加入适量液态净化剂，从A口进气，B口出气，可作为气体净化装置。
