高中化学—苏教版(必修1)-第二章-从海水中获得的化学物质-第一单元 氯、溴、碘及其化合物
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
通电