氯碱工业

氯碱工业

新桥中学习智勇一、教学目标

知识目标：

1，掌握电解饱和食盐水反应原理；正确书写电极反应方程式和总化学方程式。2，了解离子交换膜电解槽的组成，特点及主要生产流程.

3，初步掌握电解槽的简单结构及食盐水的精制。

4，常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。

能力目标：

1，通过电解饱和食盐水演示实验的教学，培养学生观察、综合分析实验现象、归纳实验结论的能力。

2，通过饱和食盐水的净化过程的教学培养学生利用化学知识综合解决实际问题的能力。

情感目标：

1，通过了解氯碱工业的主要产品及在国民经济中的重要作用，培养学生学习兴趣和立志为科学技术作贡献的科学精神；

2，培养学生环境保护意识。

二、教学重点和难点

重点：电解饱和食盐水反应原理；食盐水的精制。

难点：电解饱和食盐水反应原理；食盐水的精制。

三、教法

实验探究阅读讨论分析讲解

四、教学用具

酚酞试液、碘化钾淀粉试纸、碳棒、铁棒、饱和食盐水、电流表、直流电源五、课时安排

二课时

六、教学过程

【引题】消毒设施广泛用于我们的生活，充当我们健康的保护伞，有一种家用消毒器的的广告词是这样说的"食盐+水，通电，就Ok！"你知道这种消毒器是怎么工作的吗？他是如何起到消毒的作用？今天我们就来一起揭开这神秘消毒器的面纱！

【板书】第二节氯碱工业

【过渡】实验事实是检验科学的唯一标准，我们不妨电解饱和食盐水看看

【演示实验】电解饱和食盐水，引导学生观察实验现象。

【学生活动】描述实验现象并归纳实验结论：

阳极：碳棒有刺激性气味气体逸出，湿润的碘化钾淀粉试纸靠近变蓝

阴极：铁棒有无色无味气体逸出

溶液中滴加了酚酞变红，说明有碱性物质生成

【组织学生讨论】阳极与阴极气体是什么？如何设计来检验（爆鸣）

【引导学生分析】在饱和食盐水中有哪些物质电离？溶液中存在哪些离子？ 溶质 NaCl: NaCl=Na ++Cl -

溶剂 H 2O ： H 2O=H ++OH -

阳离子：Na +、H + 阴离子： Cl - 、OH -

【师】在通过直流电之前，这四种离子在溶液中作无规则的自由移动；通直流电后，离子发生定向移动而导电。阳离子Na +和 H +向阴极移动，由于H +的放电顺序较Na +强，所以，H + 获得电子被还原为氢原子，氢原子结合为氢分子逸出。阴离子Cl -和OH -向阳极移动，并且，由于Cl -的放电顺序较OH -强，所以，Cl - 失去电子被氧化为氯原子，氯原子结合为氯气。

【板书】一、电解饱和食盐水反应原理

电极反应为：阳极 2Cl --2e -=Cl 2↑（氧化反应）

阴极 2H ++2e -=H 2↑ （还原反应）

【师】在阴极H +是H 2O 电离产生的，当H +由于反应被消耗时，剩下水电离出的OH

-溶液显碱性，为NaOH ，故酚酞变红。

而H +是由H 2O 【板书】2NaCl+2H 22↑ + Cl 2↑

（阴极） （阳极）

【学生讨论】NaOH 、Cl 2 和H 2各有什么重要用途？得出他们的重要性，是很好的原料

【师】我们把工业上利用这一反应原理来制取NaOH 、Cl 2 和H 2 ，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。

【问】写出电解饱和食盐水的总反应后，你现在能解释"食盐+水，通电，就Ok ！"这句广告词吗？

【生】生成了Cl 2 可转化为HClO 而杀菌消毒。

【师】工厂里生产的原理也是这样的，但生产过程要复杂得多，就我们这个实验装置生产有什么缺点？

【讨论】1 Cl 2 + H 2 === 2 HCl 容易发生爆炸

2 Cl 2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H 2O 是制得的NaOH 不纯

现实生产如何解决这两个问题呢

讨论后学生得出解决方案：

1 使产生的Cl

2 和 H 2不接触

2 使产生的Cl 2 和 NaOH 隔开

【师】工业生产是如何解决这两个问题的呢？请大家阅读课本P50

目前世界上比较先进的电解制碱技术就是离子交换膜法。

【板书】二、离子交换膜法制烧碱

【学生活动】阅读课本50页，回答问题。

①阳极和阴极是由什么材料制成的，外涂的涂层有什么作用。

②阳离子交换膜有什么特点，作用是什么。

【板书】1阳离子交换膜特性：只允许阳离子通过

2作用：（1）防止Cl2和 H2混合而爆炸

（2）避免Cl2和 NaOH反应

【过渡】工业上电解饱和食盐水的主要原料是粗盐，这种食盐中往往含有杂质，这些杂质的存在不仅影响生产产品的质量，最重要的是这些杂质将破坏离子交换膜，所以进入电解槽中的食盐水必须要净化。

【板书】三，食盐水的精制

【提问】食盐中一般含有的杂质有：泥沙、Ca2+、、Mg2+、Fe3+、SO42-，如何将它们除去呢？

【学生活动】讨论并写出除杂方案。

【师生互动】分析评价，得出合理方案。

【板书】过量BaCl2过量NaOH 过量Na2CO3 过滤适量盐酸粗盐水

（除SO42-）（除Mg2+,Fe3+）（除Ca2+,Ba2+）（除泥砂及沉淀）（除CO32-）

精制食盐水

【学生活动】书写以上除杂反应的离子反应方程式。教师巡视

【师】教师巡视，纠正错误，写出正确的离子反应方程式。

【讨论】这里几个试剂的顺序是否可以调换呢？布置学生思考。并一起分析评价。【过渡】得到精制食盐后，就可以进行电解了。

【师】运用多媒体放图片，边讲解离子交换膜法电解食盐水的主要生产流程，及设备的优缺点。离子交换膜法电解食盐水的主要生产流程

氯气

氢气

NaOH

食盐NaOH）【小结】本节课我们依托电解饱和食盐水的实验，通过观察实验现象，分析通电前溶液中存在哪些离子，这些离子如何运动，通电后，离子有怎么运动，在电极上发生相应反应。可以很自然地写出电极反应和总反应。食盐水的精制也是本节的重点内容，同学们要把握住实验方案的设计，除杂，过滤及离子方程式的书写。