專題二氯氣的生產(chǎn)原理 公開(kāi)課教學(xué)設(shè)計(jì)

閩侯縣第八中學(xué)集備教學(xué)案?jìng)湔n時(shí)間：201年月日授課時(shí)間：課題專題二第一單元第一節(jié)氯氣的生產(chǎn)原理課時(shí)安排2課型新授課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、了解海水曬鹽的過(guò)程及氯化鈉的用途；理解電解飽和食鹽水制取氯氣原理；2、理解實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣的原理。3、初步掌握實(shí)驗(yàn)室制備氣體方法。過(guò)程與方法充分利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、生產(chǎn)實(shí)踐等引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。以探究活動(dòng)為主線，不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，運(yùn)用分組實(shí)驗(yàn)、討論交流等學(xué)習(xí)方法，再對(duì)學(xué)習(xí)素材進(jìn)行比較分析與歸納概括，使學(xué)生從中不斷獲取新知。情感、態(tài)度、價(jià)值觀通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，了解實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程和一般方法，形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本技能，知道化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究和認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)的重要途徑。通過(guò)學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到海水是人類寶貴的自然資源，培養(yǎng)與大自然友好相處的情感。3．通過(guò)認(rèn)識(shí)氯氣的工業(yè)生產(chǎn)原理及產(chǎn)品的利用，感受化學(xué)對(duì)改善個(gè)人生活和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的積極作用。4．培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題，主動(dòng)參與社會(huì)決策的意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)1．電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)2．電解方程式書寫教學(xué)難點(diǎn)1．電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)2．電解方程式書寫教法實(shí)驗(yàn)探究法、談?wù)摲▽W(xué)法實(shí)驗(yàn)探究法課程資源校本練習(xí)、校本作業(yè)、多媒體、微課、實(shí)驗(yàn)儀器藥品教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)師生活動(dòng)（教師活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)）集備建議導(dǎo)入[電腦投影]用電腦投影海底珊瑚、海中魚(yú)群、海灘、海上采油等圖片。[引言]同學(xué)們看到圖片后對(duì)海洋產(chǎn)生什么樣的感受？我們可以說(shuō)海洋是美麗的，也是富饒的。用化學(xué)方法分析表明，海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源的寶庫(kù)。本節(jié)課我們要討論怎樣從海水中提取氯，即氯氣的生產(chǎn)原理。教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)課題教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)設(shè)想引入課題【導(dǎo)入】眾所周知，海水帶有咸味。但不知你是否想過(guò)，浩瀚的大海中究竟蘊(yùn)藏著什么？學(xué)生通過(guò)上網(wǎng)或圖書館查閱資料。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生帶著好奇進(jìn)入教室。海水的主要成分【多媒體展示】每千克海水中幾種氯化物的含量。海水是一個(gè)巨大的寶藏，蘊(yùn)含的元素有80多種。海水的主要成分是氯化鈉，那么人們是如何從海水中獲得氯化鈉和使用氯化鈉的呢？【回答】海水中氯化物的含量相當(dāng)大，主要為氯化鈉，其次是氯化鎂、氯化鈣和氯化鉀等。通過(guò)多媒體展示，創(chuàng)設(shè)情景，加深學(xué)生對(duì)海水的認(rèn)識(shí)。提出探究實(shí)驗(yàn)——電解飽和食鹽水參照教科書圖示，指導(dǎo)學(xué)生組裝電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)儀器，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在學(xué)生得到的各種結(jié)論的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生分析、思考?！痉纸M實(shí)驗(yàn)】（1）接通電源，觀察U形管內(nèi)的變化。（2）通電一段時(shí)間后，用小試管套住a管，收集U形管左端產(chǎn)生的氣體。2min后，提起小試管，并迅速用拇指堵住試管口，移近點(diǎn)燃的酒精燈，松開(kāi)拇指，觀察現(xiàn)象。（3）取一只小試管，用向上排空氣法收集從b管導(dǎo)出的氣體，并將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在試管口，觀察現(xiàn)象。（4）關(guān)閉電源，打開(kāi)U形管兩端的橡皮塞，分別向溶液中滴加1—2滴酚酞溶液，觀察現(xiàn)象?！窘涣饔懻摗俊拘〗M匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）兩極均產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明飽和食鹽水在通電條件下發(fā)生反應(yīng)。（2）“噗”的輕微爆鳴聲，說(shuō)明產(chǎn)生可燃性氣體——?dú)錃?。?）有黃綠色、刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，并使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，說(shuō)明產(chǎn)生氯氣。（4）鐵棒一極附近出現(xiàn)紅色，說(shuō)明有堿性物質(zhì)生成。通過(guò)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，創(chuàng)設(shè)情境，促使學(xué)生主動(dòng)探究、主動(dòng)學(xué)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、實(shí)踐能力，以及思維能力，最終得到正確結(jié)論：電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉。分析電解飽和食鹽水的原理【多媒體展示】電解飽和食鹽水的過(guò)程。【分析】為什么會(huì)出現(xiàn)這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢？這是因?yàn)镹aCl是強(qiáng)電解質(zhì)，在溶液里完全電離，水是弱電解質(zhì)，微弱電離，因此在溶液里存在著Na+、H+、Cl—、OH—四種離子。當(dāng)接通電源后，帶負(fù)電的OH—和Cl—向陽(yáng)極（與直流電源的正極相連的電極）移動(dòng)，帶正電的Na+和H+向陰極（與直流電源的負(fù)極相連的電極）移動(dòng)。在這樣的電解條件下，哪種陰離子容易失去電子？哪種陽(yáng)離子容易得到電子？并發(fā)生怎樣的反應(yīng)？在上述反應(yīng)中，H+是由水的電離生成的，由于H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出，破壞了附近的水的電離平衡，水分子繼續(xù)電離出H+和OH—，H+又不斷得到電子變成H2，結(jié)果在陰極區(qū)里OH—的濃度有何變化？【小結(jié)】電解氯化鈉溶液時(shí)，與電源正極相連的電極上產(chǎn)生氯氣，與電源負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生氫氣，在溶液中生成氫氧化鈉。指導(dǎo)學(xué)生寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式?！居^看】電解飽和食鹽水演示實(shí)驗(yàn)及其該實(shí)驗(yàn)中微粒變化動(dòng)畫?！舅伎肌拷Y(jié)合觀看的視頻和自己實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象，思考老師提出的問(wèn)題，并回答。（1）Cl—比OH—容易失去電子，在陽(yáng)極被氧化成氯原子，氯原子結(jié)合成氯分子放出，使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)。陽(yáng)極反應(yīng)（石墨棒）：2Cl——2e—=Cl2↑（氧化反應(yīng)）（2）H+比Na+容易得到電子，因而不斷從陰極獲得電子被還原為氫原子，并結(jié)合成氫分子從陰極放出。陰極反應(yīng)（鐵棒）：2H++2e—=H2↑（還原反應(yīng)）（3）陰極區(qū)里OH—的濃度相對(duì)地增大，使酚酞試液變紅。【學(xué)生練習(xí)】通電通電2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH通過(guò)多媒體模擬出電解飽和食鹽水的過(guò)程，利用信息技術(shù)把氯離子和水分子通電后發(fā)生變化的微觀現(xiàn)象以宏觀的動(dòng)畫演示出來(lái)。培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、歸納總結(jié)能力。在上面的電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)中，電解產(chǎn)物之間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如NaOH溶液和Cl2能反應(yīng)生成NaClO，H2和Cl2混合遇火能發(fā)生爆炸。工業(yè)上如果要得到大量的氯氣該怎么辦呢？學(xué)生閱讀教材討論確定方案引導(dǎo)學(xué)生積極動(dòng)腦，活躍思維能力。陽(yáng)離子交換膜電解槽【多媒體展示】離子交換膜電解槽工作原理【介紹】陽(yáng)離子交換膜電解槽的簡(jiǎn)單構(gòu)造：由陽(yáng)極（金屬鈦網(wǎng)）、陰極（碳鋼網(wǎng)）、離子交換膜（或石棉隔膜）、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成，每臺(tái)電解槽由若干個(gè)單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室?！締?wèn)題】（1）陽(yáng)離子交換膜具有怎樣的特殊性質(zhì)？（2）陽(yáng)離子交換膜主要起什么作用？（1）陽(yáng)離子交換膜具有很好的選擇性，它只允許陽(yáng)離子通過(guò)，而阻止陰離子和氣體通過(guò)，即只允許Na+、H+通過(guò)，而Cl—、OH—和氣體則不能通過(guò)。（2）作用：①能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)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而影響燒堿的質(zhì)量。通過(guò)問(wèn)題的提出、解答，并通過(guò)多媒體手段向?qū)W生展示陽(yáng)離子交換膜電解槽的工作原理，加深對(duì)其的了解。精制食鹽水工業(yè)上使用的原料粗鹽中常含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—等雜質(zhì)，在堿性溶液中會(huì)形成沉淀，損壞離子交換膜，所以必須要對(duì)粗鹽水進(jìn)行凈化。那么，如何凈化粗鹽水呢？【學(xué)生討論】【師生共同完成】①過(guò)濾除去泥沙。②加入稍過(guò)量的BaCl2溶液以除去SO42—。③加入稍過(guò)量的Na2CO3溶液以除去Ca2+、Ba2+。④加入稍過(guò)量的NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+。⑤過(guò)濾以除去上述產(chǎn)生的沉淀。⑥加入鹽酸，調(diào)整溶液的pH≈7。⑦送入陽(yáng)離子交換塔，進(jìn)一步通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂除去Ca2+、Mg2+等。精制后的食鹽水送往電解槽進(jìn)行電解。【學(xué)生練習(xí)】該過(guò)程中涉及到的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式。讓學(xué)生掌握研究問(wèn)題的方法和思路，鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和解決問(wèn)題、分析問(wèn)題能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。同時(shí)提高學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維的敏捷性、嚴(yán)密性、廣闊性、創(chuàng)造性?！疽龑?dǎo)思考】除去雜質(zhì)的關(guān)鍵是什么？并考慮是否還有其它的合理順序？【討論共同回答】關(guān)鍵：先加BaCl2溶液，后加Na2CO3溶液。先過(guò)濾，后加鹽酸調(diào)節(jié)pH。【設(shè)計(jì)】提出其它合理的除雜順序。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)他們的發(fā)散性思維能力氯堿工業(yè)的概念工業(yè)上電解食鹽水制得氯氣，還得到氫氣和氫氧化鈉，它們都是重要的化工原料。以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”。查閱相關(guān)資料拓展課外知識(shí)調(diào)查研究根據(jù)氯堿廠原料和產(chǎn)品的性質(zhì)，你認(rèn)為在生產(chǎn)過(guò)程中和貯運(yùn)時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？氯堿廠的廠址應(yīng)如何選擇？【分組討論】廠址的選擇：現(xiàn)代化工生產(chǎn)要求有較大的生產(chǎn)規(guī)模；廠址選擇涉及原料、水源、能源、土地供應(yīng)、市場(chǎng)需求、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)等因素，應(yīng)對(duì)這些因素綜合考慮，作出合理的抉擇。由于氯氣有毒，不便貯存和運(yùn)輸，因此要求廠址應(yīng)避開(kāi)人口稠密的居民區(qū)和環(huán)境保護(hù)要求高的地區(qū)，廠區(qū)必須與居民區(qū)有一定距離的安全隔離帶。豐富知識(shí)的外延，激發(fā)學(xué)生的好奇心。使學(xué)生樹(shù)立環(huán)保意識(shí)，從我做起，從現(xiàn)在做起，充分發(fā)揮學(xué)生想象力，使其受到教育。課堂檢測(cè)【多媒體展示】隨堂檢測(cè)題獨(dú)立完成及時(shí)反饋知識(shí)的理解及運(yùn)用結(jié)束課題課堂小結(jié)整理筆記鞏固學(xué)到的知識(shí)學(xué)習(xí)課題教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)設(shè)想引入課題【導(dǎo)入】通過(guò)上一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，相信大家對(duì)氯氣的工業(yè)制備的認(rèn)識(shí)還是記憶猶新的?！径嗝襟w展示】復(fù)習(xí)提問(wèn)：電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論以及化學(xué)方程式?！具^(guò)渡】知道了氯氣的工業(yè)制備，那么是否知道氯氣是如何發(fā)現(xiàn)的，在實(shí)驗(yàn)室又是如何制備的呢？【思考回答】回答問(wèn)題，得到正確的答案或者解釋，并正確寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式?！鹃喿x教材】化學(xué)史話：氯的發(fā)現(xiàn)通過(guò)復(fù)習(xí)提問(wèn)以達(dá)到鞏固知識(shí)的目的，并為新課內(nèi)容的引入創(chuàng)設(shè)情景。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生帶著疑問(wèn)進(jìn)入教室。氯氣的發(fā)現(xiàn)【課前布置】學(xué)生到圖書館或上互聯(lián)網(wǎng)查閱有關(guān)兩位偉大的化學(xué)家舍勒和戴維的資料?！径嗝襟w展示】氯氣的發(fā)現(xiàn)和氯氣的特點(diǎn)?！竞?jiǎn)述】1774年，瑞典化學(xué)家舍勒把濃鹽酸與軟錳礦混合在一起加熱，意外發(fā)現(xiàn)生成了一種黃綠色氣體。他發(fā)現(xiàn)這種氣體的水溶液略顯酸性，并且還能使花朵、紙張、葉子等物質(zhì)褪色，還能與金屬物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。1810年，英國(guó)化學(xué)家戴維確認(rèn)：這種氣體是由一種元素組成的。他將這種元素命名為chlorine，希臘文意為“綠色的”?！舅伎寂c交流】從氯氣的發(fā)現(xiàn)到確認(rèn)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30多年。你從中得到什么啟示？交流查閱的資料并交流自己的感想。通過(guò)了解舍勒和戴維的事跡，樹(shù)立自己的理想，明確自己的奮斗目標(biāo)。氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法：反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)裝置【演示實(shí)驗(yàn)】氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，思考和總結(jié)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法的原理、氯氣的收集方法、尾氣的吸收及整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。【提問(wèn)】①實(shí)驗(yàn)室制備氯氣用到哪些主要儀器？②反應(yīng)原料是什么？③反應(yīng)原理是如何的？④為什么實(shí)驗(yàn)室制取氯氣與制O2、制H2的實(shí)驗(yàn)裝置不同，和什么因素有關(guān)？⑤可以用什么方法收集氣體？⑥觀看氯氣的毒性的影片，實(shí)驗(yàn)室如何處理尾氣？⑦制得的氯氣中含有什么雜質(zhì)？如何除去？【多媒體展示】總結(jié)氯氣的發(fā)生裝置、收集裝置、凈化除雜裝置，并同制備氫氣、氧氣的發(fā)生和收集裝置進(jìn)行比較?！居^察實(shí)驗(yàn)】【討論回答】①主要儀器：分液漏斗、圓底燒瓶、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈、集氣瓶、燒杯、導(dǎo)管、雙孔橡皮塞等②反應(yīng)原料：濃鹽酸（液體）與二氧化錳（固體）③反應(yīng)原理：4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑④發(fā)生裝置：固體與液體加熱制氣體⑤收集方法：向上排空氣法或排飽和食鹽水法⑥尾氣吸收：氫氧化鈉溶液2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O⑦除雜干燥：制得的氣體中含有氯化氫和水蒸氣，氣體先通入飽和食鹽水中，除去氯化氫；再通入濃硫酸中，除去水蒸氣；最后收集。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、思維能力和總結(jié)表達(dá)能力，并逐漸提高學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的綜合能力。通過(guò)比較不同的實(shí)驗(yàn)裝置，培養(yǎng)學(xué)生逐漸形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，溫故而知新?！締?wèn)題】1、實(shí)驗(yàn)室制備氯氣為什么用濃鹽酸而不用稀鹽酸？2、使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制氯氣，實(shí)際產(chǎn)生的氯氣總比理論值低，其主要原因什么？3、實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣，可采用什么試劑除去粘附在試管壁上的MnO2？【交流討論】【回答】1、稀鹽酸的還原性比濃鹽酸弱，不能被MnO2氧化。2、稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸的濃度逐漸變小。3、可用熱的濃鹽酸除去。培養(yǎng)學(xué)生積極思考和積極參與的意識(shí)，訓(xùn)練思維能力。從氧化還原反應(yīng)角度分析反應(yīng)原理復(fù)習(xí)前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容：氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念。【引導(dǎo)學(xué)生思考】在實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的這個(gè)反應(yīng)中，氧化劑、還原劑各是什么物質(zhì)，物質(zhì)的量比如何？電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目又是如何？【討論回答】①氧化劑：MnO2還原劑：濃鹽酸氧化產(chǎn)物：Cl2還原產(chǎn)物：MnCl2②在該反應(yīng)中，濃鹽酸既起還原劑的作用，又起酸的作用。作還原劑的HCl和參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量之比為1∶2③氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2④電子從氯元素轉(zhuǎn)移到錳元素，數(shù)目為2運(yùn)用概念，鞏固和加深對(duì)氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)。探討實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的其它方法實(shí)驗(yàn)室還可以用強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀或氯酸鉀等與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣。分析反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生書寫化學(xué)方程式?！締?wèn)題】從氧化還原反應(yīng)角度判斷兩個(gè)反應(yīng)的氧化劑、還原劑、電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目?！居懻摬⒕毩?xí)】2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OKClO3+6HCl（濃）=KCl+3Cl2↑+3H2O【思考得出結(jié)論】拓展知識(shí)，使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的其它方法，并加強(qiáng)對(duì)氧化還原反應(yīng)的理解。歸納總結(jié)本節(jié)課主要內(nèi)容：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備的原理及裝置等。思考并記憶，整理筆記鞏固所學(xué)的知識(shí)，逐漸形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。課堂檢測(cè)【多媒體展示】隨堂檢測(cè)題獨(dú)立完成掌握基礎(chǔ)知識(shí)，并進(jìn)行拓展強(qiáng)化練習(xí)。校本練習(xí)見(jiàn)附表1校本作業(yè)見(jiàn)附表2板書設(shè)計(jì)第一單元氯、溴、碘及其化合物一、氯氣的生產(chǎn)原理(一)氯氣的工業(yè)制法1、電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論（1）兩極均產(chǎn)生氣泡通電后有新的氣體物質(zhì)生成（2）將鐵棒上方收集到的氣體靠近火焰，有輕微的爆鳴聲有氫氣生成（3）黃綠色、刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)有氯氣生成（4）鐵棒周圍顏色變紅有堿性物質(zhì)生成通電通電電解方程式：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH2、陽(yáng)離子交換膜電解槽①離子交換膜電解槽的組成②陽(yáng)離子交換膜的作用③精制食鹽水3、氯堿工業(yè)概念（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法：1、主要儀器：2、反應(yīng)原料：濃鹽酸與二氧化錳3、實(shí)驗(yàn)原理：4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑4、發(fā)生裝置：固體+液體氣體5、收集裝置：向上排空氣法或排飽和食鹽水法6、尾氣處理：氫氧化鈉溶液2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O7、除雜干燥：飽和食鹽水：除HCl濃硫酸：除水蒸氣教學(xué)反思手寫附表1[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1、了解從海水中獲得Cl2的基本原理和方法；2、了解氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法；[調(diào)查研究]浩瀚的大海，巨大的寶藏。在眾多的自然資源中，海水是十分重要的資源之一，能利用的海水中富含的化學(xué)物質(zhì)如：NaCl、MgCl2、NaBr、NaI等。椐估計(jì)：每立方千米的海水中含NaCl4×107ｔ，查閱有關(guān)資料，了解人們是如何從海水中獲得氯化鈉和使用氯化鈉的。并將有關(guān)情況與同學(xué)們交流討論。[新課導(dǎo)入]從海水曬鹽得到的食鹽，除去雜質(zhì)后，不僅可以作調(diào)料，還可以作為工業(yè)原料。19世紀(jì)，科學(xué)家發(fā)明了電解飽和食鹽水制取氯氣的方法，為工業(yè)制氯氣奠定了基礎(chǔ)。[知識(shí)形成1】⑴接通電源，觀察兩極現(xiàn)象；⑵通電一段時(shí)間后，用小試管收集U形管左端產(chǎn)生的氣體，２min后，提起小試管，并迅速用拇指堵住試管口，移近點(diǎn)燃的酒精燈，松開(kāi)拇指，檢驗(yàn)收集到的氣體；⑶取一只小試管，用向上排空法收集從U形管右端導(dǎo)出的氣體，觀察收集到氣體的顏色；⑷關(guān)閉電源，打開(kāi)U形管兩端的橡皮塞，分別向溶液中滴加１～２滴酚酞溶液，觀察現(xiàn)象；將上述實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和所得結(jié)論填入下表。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論⑴⑵⑶⑷根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷，電解飽和食鹽水：①化學(xué)方程式:②與電源正極相連的電極（陽(yáng)極）上產(chǎn)生氣；與電源負(fù)極相連的電極（陰極）上產(chǎn)生氣。[問(wèn)題解決1]1、ｂ端為何要通入氫氧化鈉溶液？2、兩電極產(chǎn)生的氣體體積比為；電解食鹽水除了得到氯氣以外，還能得到___________。人們把以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣、燒堿(NaOH)等產(chǎn)品的工業(yè)稱為，它是目前化學(xué)工業(yè)的重要支柱之一。ab【例題１】目前我國(guó)工業(yè)上大多采用離子交換膜法電解食鹽水制燒堿和氯氣。如圖：電解槽中用石墨或鈦?zhàn)麝?yáng)極與電源正極相接，用鐵網(wǎng)作陰極與電源負(fù)極相接，中間設(shè)特殊的離子交換膜ab試分析：從a進(jìn)入的液體是，從b流出的液體是；圖中的離子交換膜只允許_____離子通過(guò)，該離子交換膜的作用是。【思考】你認(rèn)為這種制堿的方法存在的缺點(diǎn)是________(填序號(hào))A、消耗大量的電能B、產(chǎn)品中氫氣和氯氣用途不大，造成浪費(fèi)C、食鹽不易獲取D、生產(chǎn)過(guò)程中若處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染二．氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法原理：在實(shí)驗(yàn)室里，氯氣可以用＿＿＿＿和＿＿＿＿在__________條件下反應(yīng)來(lái)制取。實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的化學(xué)方程式：。裝置及主要儀器：①a、b、d中所裝試劑分別為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿洗氣瓶(＿＿進(jìn)＿＿出)。②本氣體發(fā)生裝置為三大發(fā)生裝置之一，適用于制氣體的實(shí)驗(yàn)。3．凈化方法：因濃HCl有揮發(fā)性，制的Cl2中?；煊泻碗s質(zhì)，常用飽和食鹽水除___，用除水蒸氣，其順序是先通過(guò)__________,再通過(guò)__________。4.收集方法：利用Cl2密度比空氣密度且（填“能”或“不能”）溶于水，難溶于飽和食鹽水，可用法或法。5．尾氣吸收裝置：因Cl2有毒污染空氣，用吸收多余的氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。6.檢驗(yàn)：用濕潤(rùn)的KI淀粉試紙,現(xiàn)象是試紙變_______,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________.7替代制取方法__________________________________________________[問(wèn)題解決2]1、如何知道Cl2是否收滿？2使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制Cl2，實(shí)際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低，其主要原因是什么？[當(dāng)堂訓(xùn)練]某學(xué)生設(shè)計(jì)如右下實(shí)驗(yàn)裝置用于制備干燥純凈的氯氣，裝置中有幾處錯(cuò)誤，請(qǐng)指出（可不寫滿）。⑴；⑵；⑶；⑷；⑸；⑹；【鞏固練習(xí)】1、海水中含量最多的離子是A、鈉離子 B、氯離子C、鈣離子 D、鎂離子2、氯在自然界以化合物形態(tài)存在，18世紀(jì)70年代，首先發(fā)現(xiàn)并制得氯氣的化學(xué)家是A、漢弗萊·戴維B、舍勒C、阿伏加德羅D、侯德榜3.在電解飽和食鹽水之前，需要提純食鹽水。為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作，不正確的操作順序是()①過(guò)濾②加稍過(guò)量的NaOH溶液③加適量的鹽酸④加稍過(guò)量的碳酸鈉溶液⑤加稍過(guò)量的氯化鋇溶液A.⑤④②①③ B.④⑤②①③C.②⑤④①③ D.⑤②④①③4、如圖所示裝配儀器，接通直流電源，電解飽和食鹽水，則電解片刻，在碳棒和鐵釘表面都有氣體生成，其中碳棒表面生成的氣體是()A、Cl2B、O2C、H2 D、HCl5、若上題中電解的是未精制的飽和食鹽水（即是粗鹽溶于水），結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。造成渾濁的難溶物主要是()A、碳酸鎂 B、硫酸鋇C、氫氧化鎂 D、碳酸鋇6.下列物質(zhì)中，可以用來(lái)除去Cl2中的水蒸氣的是()①堿石灰②濃硫酸③無(wú)水CaCl2④固體燒堿A.①②B.①③④C.②③D.①②③④7.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的試管壁上粘附有MnO2，除去粘附的MnO2可用的試劑是（）A.蒸餾水B.KOH溶液C.稀鹽酸D.熱的濃鹽酸8.用下列兩種方法制取氯氣：①用含氯化氫146克的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng)②用87克二氧化錳與足量的濃鹽酸反應(yīng)，則所得氯氣（）A.②比①多B.①比②多C.一樣多D.無(wú)法比較9、實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和足量的MｎO２共熱制氯氣時(shí)，若實(shí)際參加反應(yīng)的HCｌ為，理論上可收集到的氯氣的質(zhì)量（）（A）約等于３.55ｇ（B）小于ｇ（C）大于ｇ（D）約等于ｇ10、為了在實(shí)驗(yàn)室制得不含氯化氫的干燥的氯氣，正確的凈化順序是()A、第一步通過(guò)濃硫酸，第二步通過(guò)無(wú)水氯化鈣B、第一步通過(guò)濃硫酸，第二步通過(guò)飽和食鹽水 C、第一步通過(guò)飽和食鹽水，第二步通過(guò)無(wú)水氯化鈣或濃硫酸 D、第一步通過(guò)堿石灰，第二步通過(guò)濃硫酸11、實(shí)驗(yàn)室制取氯氣可以有以下途徑，用化學(xué)方程式表示如下。若制取等質(zhì)量的氯氣，消耗鹽酸最少的是()A、8HCl+K2Cr2O7==2KCl+Cr2O3+4H2O+3Cl2↑B、16HCl+2KMnO4==2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑C、4HCl+MnO2△MnCl2+2H2O+Cl2↑D、6HCl+KClO3==KCl+3H2O+3Cl2↑12．在U型管里裝入飽和食鹽水，滴入幾滴酚酞試液，用一根碳棒作陽(yáng)極，一根鐵棒作陰極，把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在陽(yáng)極附近。接通直流電后，可以觀察到U型管的兩個(gè)電極上都有，陽(yáng)極放出的氣體有氣味，并且能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙，說(shuō)明放出的是；陰極放出的氣體是，同時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極附近溶液，這說(shuō)明溶液里有性物質(zhì)生成。電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為。13、實(shí)驗(yàn)室制氯氣有如下操作，正確的操作順序是＿＿＿＿＿＿＿＿＿緩緩加熱加入MｎO２粉末連好裝置，檢查氣密性?從裝有濃鹽酸的分液漏斗中加濃鹽酸⑤將多余氯氣用NａOH溶液吸收⑥向上排氣收集氯氣14．右圖表示在沒(méi)有通風(fēng)櫥的條件下制備氯氣時(shí)設(shè)計(jì)的裝置，圖中a、b是可控制的彈簧鐵夾。（氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小。）⑴儀器C的名稱是；水槽中應(yīng)盛放的是；燒杯中盛放的是；圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；⑵在收集氯氣時(shí)，應(yīng)打開(kāi)，關(guān)閉___。當(dāng)氯氣收集完畢時(shí)打開(kāi)，關(guān)閉___。（填A(yù)或B或C）⑶若要制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2，理論上需要MnO2的物質(zhì)的量是多少？附表2氯氣的生產(chǎn)原理練習(xí)1．下列說(shuō)法正確的是（）A．Cl－和Cl2都是氯元素組成的B．Cl2有毒，Cl－也有毒C．Cl－離子和Cl原子中所含的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)都相等D．Cl2和Cl原子都呈黃綠色2．除去氯氣中混有的少量的氯化氫氣體，最好選用（）。A．水B．飽和食鹽水C．純堿溶液D．燒堿溶液3．下列制備氣體裝置相同的一組是（）。A．Cl2和H2B．H2和O2C．H2和C02D．Cl2和C024.某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室制Cl2時(shí)可能進(jìn)行如下操作：①連接好裝置，檢查氣密性；②緩緩加熱；③加入MnO2粉末；④從裝有濃鹽酸的分液漏斗中向燒瓶里滴加濃鹽酸；⑤多余的Cl2用NaOH溶液吸收；用向上排空氣法收集Cl2.其中正確的操作順序是（）。 A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤ C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑤5．常以電解熔解NaCl的方法獲得金屬鈉。即2NaCl2Na+Cl2↑。聯(lián)系電解水的實(shí)驗(yàn)，下列結(jié)論正確的是（）。A.陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2B.陽(yáng)極生成金屬鈉C.陰極產(chǎn)生Cl2D.陰極生成氫氣6.實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制取氯氣：①用含HCl146g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，②用87gMnO2與足量的濃鹽酸反應(yīng)，則所得Cl2質(zhì)量（）。 A．①比②多 B．②比①多 C．一樣多 D．無(wú)法比較7．將MnO2和50mL12mol/L鹽酸混合后緩緩加熱，反應(yīng)完全后向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀物質(zhì)的量為（不考慮鹽酸的揮發(fā)）（）。A．等于摩B．小于摩C．大于摩，小于摩D．以上結(jié)論都不正確8．關(guān)于電解氯化鈉溶液,下列敘述正確的是（）。A．電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣,在陰極得到金屬納

B．若在陽(yáng)極附近有黃綠色的氣體產(chǎn)生C．若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈無(wú)色

D．電解一段時(shí)間后,將電解液全部轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行?．在電解食鹽水之前，需要提純食鹽水。為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作，正確的操作順序是()。①過(guò)濾②加過(guò)量的NaOH溶液③加適量的鹽酸④加過(guò)量的碳酸鈉溶液⑤加過(guò)量的氯化鋇溶液A、①④②⑤③ B、④①②⑤③C、②⑤④①③ D、⑤②④③①10．如圖所示裝配儀器，接通直流電源，電解飽和食鹽水，則電解一段時(shí)間后，在碳棒和鐵釘表面都有氣體生成，其中碳棒表面生成的氣體是（）。A、Cl2B、O2C、H2 D、HCl11．若上題中電解的是未精制的飽和食鹽水，結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。造成渾濁的難溶物主要是（）。A、碳酸鎂 B、硫酸鋇C、氫氧化鎂 D、碳酸鋇12．下列屬于氯堿工業(yè)的產(chǎn)品的是（）A.燒堿B.硫酸C.液氯D.漂白粉13．濃鹽酸和次氯酸鈣能發(fā)生如下反應(yīng)Ca(ClO)2+4HCl(濃)=CaCl2+Cl2↑+2H2O，用次氯酸鈣與濃鹽酸反應(yīng)制得的氯氣中，可能含有的雜質(zhì)為（）。A．CO2、HCl、H2O(g)三種B．HCl、H2O、O2三種C．只有HCl和H2O（g）二種D．只有CO2和O2二種14．實(shí)驗(yàn)室制取氯氣可以有以下途徑，用化學(xué)方程式表示如下。若制取等質(zhì)量的氯氣，消耗鹽酸最少的是（）。A、8HCl+K2Cr2O7==2KCl+Cr2O3+4H2O+3Cl2↑B、16HCl+2KMnO4==2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑C、4HCl+MnO2△MnCl2+2H2O+Cl2↑D、6HCl+KClO3==KCl+3H2O+3Cl2↑15．下表示在沒(méi)有通風(fēng)櫥收集純凈的氯氣時(shí)設(shè)計(jì)的裝置圖，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾．(1)燒杯中盛放的液體是______________，其作用是______________，水槽中應(yīng)盛放的液體是______________．(2)簡(jiǎn)述操作過(guò)程：(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開(kāi)始)在收集氯氣之前，應(yīng)______________，當(dāng)氯氣純度合乎要求時(shí)，應(yīng)______________．當(dāng)氯氣收集完畢時(shí)，應(yīng)______________．（填如何控制A、B）⑶若要制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2，理論上需要MnO2的物質(zhì)的量是多少？16．海水占地球總儲(chǔ)水量的%。若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，既可以解決淡水資源缺乏的問(wèn)題，又可以充分利用海洋資源。（1）海水中含量最多的物質(zhì)是。（2）目前國(guó)際上實(shí)用的“海水淡化”主要技術(shù)之一是蒸餾法。蒸餾法是將海水