《氯气生产原理》教学的设计.docx
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《氯气生产原理》教学的设计
《氯气生产原理》教学的设计
苏教版化学必修1专题2第1单元《氯气的生产原理》教学设计
徐闻县第一中学符胜南
一．教学内容分析
《氯气的生产原理》本节内容对应高中新课程苏教版《化学1》专题2的第一单元氯、溴、碘及其化合物。
在教材编排体系中，氯、溴、碘及其化合物安排在“丰富多彩的化学物质”、“研究物质的实验方法”和“人类对原子结构的认识”之后。
是学生在初中化学学习的基础上，进一步学习化学学科研究的基本方法----实验法。
笔本节课以新课程标准为依据，以遵循学生的认知规律、培养学生热爱科学的情感为前提，紧扣海水资源这一线索，通过对电解饱和食盐水探究实验，注重从工业生产实际出发，体现化学在生产和生活中应用。
二．学生学习情况分析
高一学生好奇心强，思维活跃，能积极主动地学习，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，但动手能力较差，对实验操作、实验现象及结果的分析和处理能力还有一定的欠缺，需要教师不失时机的引导。
本节课以学生自学、查找整理食盐工业生产和用途,创设问题情景，充分利用实验探究来突破难点。
三．设计思想
本节课的重、难点是氯气的实验室制法，针对本节课的重、难点，采用历史故事引入，激发学生学习化学的兴趣，充分利用化学是实验科学这一特点，引导学生设计在实验室用哪些仪器和药品来制取氯气，同时思考，制取气体的一套完整装置主
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要应包括哪几个环节？
须注意哪些问题？
同时学会分析实验室制取气体的基本步骤：
选择原料实现反应原理，能够总结根据原料的状态和反应条件选择实验室制气装置，还需要考虑在实验过程中可能产生的杂质，思考应怎样进行净化、干燥；最后考虑气体的收集。
使学生对氯气的认识从感性到理性，同时还提高了学生分析问题、解决问题及观察实验的能力。
通过对实验室制取氯气的方法、原理的思考，培养学生用辩证唯物主义观点分析问题和解决问题。
培养学生严谨的治学态度，培养客观分析问题的良好的实验习惯，为性质实验方案的设计作好准备。
教学重点实验室制取氯气的方法和原理。
教学难点制取气体的一套完整装置的选择和安装。
教具准备多媒体辅助设备、实物投影仪、相关图片、录像资料、相关实验仪器、药品。
四、教学目标1、知识与技能：
了解从海水中提取提取氯气的基本原理和方法探究氯气的实验室制备方法。
使学生掌握在实验室中制取氯气的基本原理和方法。
2、过程与方法：
通过观察、分析实验现象，养成观察和分析问题的能力。
通过实验的探究，知道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。
3、情感态度与价值观：
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认识海水是人类宝贵的自然资源，建立人与自然友好相处的情感态度。
培养学生严谨的治学态度，培养客观分析问题的良好的实验习惯，为性质实验方案的设计作好准备五、教学过程
【创设情景，导入新课】
【多媒体演示展示】几张浩瀚无边美丽海洋的图片
【教师】大海是我们美丽、神秘的故乡，地球上海洋的分布是怎样的呢？
大家知道在这浩瀚的海洋里究竟蕴藏着什么物质呢？
请同学们阅读每千克海水中几种氯化物的含量柱状图，从图中你可以获取哪些信息？
【多媒体演示展示】每千克海水中几种氯化物的含量
【学生】海水含NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl，其中NaCl含量最高。
【教师】其实海水中不仅含有这几种氯化物，如果从元素的角度去分析，现已发现的110多种元素其中海洋中存在的就有80多种。
有些主要存在于海洋中，如溴、碘等。
今天我们就先来学习海水中的氯。
【合作交流，探究新知】内容一、氯气的工业制法
【教师】氯化钠，俗称“食盐”，是食盐的主要成分，其实氯化钠除了可以作为食盐，它还是一种重要的工业原料，早在很久之前，人们就发明了电解饱和食盐水的方法制备氯气。
谈到电解同学们有没有回忆起初中时期所学习的电解水？
大家先来回忆一下电解水的方程式。
【多媒体演示】
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思考：
（1）通电后，我们能看到什么现象呢？
（2）A、B两管中分别产生什么气体？
【教师】：
同学们再想一想如果把水换成饱和食盐水，那么他可能的产物是什么？
【学生】：
……【多媒体演示】：
铁棒
直流电源
石墨
出结论。
【演示实验】：
……
【教师】：
现在请学生回答一下刚刚在实验过程中的现象。
【学生】：
……
【教师】：
同学们回答的都很好，我现在来总结一下刚才同学们的发言。
饱和食盐水
NaOH
溶液
【教师】：
接下来老师做实验，大家注意观察实验现象，然后得
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通过这些实验现象，我们可以知道电解产生了氯气、氢气和氢2H2O+2NaCl==H2↑+Cl2↑+2NaOH
【教师】：
这个就是工业上制备氯气的方法，这种电解食盐水的方法工业上称为“氯碱工业”。
【板书】二、氯气的工业制法——电解饱和食盐水电解方程式：
2NaCl+2H2O错误！
未找到引用源。
错误！
未找到引用源。
2NaOH+H2↑+Cl2↑
内容二、氯气的实验室制法
【过渡】工业上制氯气用的是电解的方法，此可以得到大量氯气。
那么，我们在实验室是如何制得少量氯气的呢？
这还要追溯到17世纪，请同学们阅读大屏幕上的化学史话“氯的发现”，从中你能得到哪些信息？
【多媒体展示】舍勒是18世纪中后期欧洲的一位相当出名的科学家，他从少年时代起就在药房当学徒，他迷恋实验室工作，在仪器、设备简陋的实验室里他做了大量的化学实验，涉及内容非常广泛，发明也非常多，他以其短暂而勤奋的一生，对化学做出了突出的贡献，赢得了人们的尊敬。
舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿（二氧化锰），当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受，但是当他确信自己制得了一种新气体后，他又感到一种衷的快乐。
舍勒制备出氯气以后，把它溶解在水里,发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他还发现氯气能
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电解
氧化钠，那么我们就可以写出化学方程式：
与金属或金属氧化物发生化学反应。
从1774年舍勒发现氯气以后，到1810年，许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。
这期间，氯气一直被当作一种化合物。
直到1810年，戴维经过大量实验研究，才确认这种气体是一种化学元素组成的物质。
他将这种元素命名为chlorine，有“绿色的”意思。
我国早年的译文将其译作“绿气”，后改为氯气。
【教师】：
从以上我们得到了一种制备氯气的方法，就是利用MnO2——软锰矿的主要成分与浓盐酸混合并加热来制得，舍勒的这一无意发现正是后人在实验室用来制取少量氯气的方法，请同学们看书上41页MnO2与浓盐酸反应的化学方程式，生成的是MnCl2、Cl2、H2O。
这就是实验室制取氯气的原理。
【板书】二、氯气的实验室制法
1、原理：
MnO2+4HCl（浓）错误！
未找到引用源。
MnCl2+Cl2↑+2H2O【教师】在方程式的书写时要主要浓盐酸要写明“浓”，氯气的气体生成符号和加热符号不能漏。
接下来我们就来看看这个实验室制取氯气方法的具体过程。
【教师】：
这个反应的特点：
固体+液体
△ 气体↑
从它的反应特点大家能给它选择一个合适的装置吗？
【展示】常见的制取气体的装置有以下三种：
【教师】：
这三种装置怎样应用呢？
【学生活动】装置
（1）“固+固”加热型制气体。
可制取O2。
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装置
（2）“（块状）固+液”不加热型制气体。
可制取H2、CO2。
装置（3）“固+液”或“液+液”加热型制气体。
可制取Cl2【教师】：
怎样来收集氯气呢？
常见的收集装置有，如下图：
水
饱和食盐水
B1 B2 B3 B4
【学生活动】
氯气是有刺激性气味的气体，而且有毒，需要密闭收集，所以应该选择第B2套装置完成。
【教师】：
应当怎样进行尾气处理呢？
常见的尾气处理装置有，如下图：
【教师】：
因为氯气可以跟氢氧化钠反应，所以可以选择第D1套装置完成，另外，也可以选择D2橡皮囊来收集起来。
【多媒体展示】浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气的实验视频【教师】：
这个是实验室制备氯气的装置，那利用上述原理制取的氯气是纯净的氯气吗？
若不是可能含有哪些杂质呢？
【学生活动】浓盐酸易挥发，产生的杂质气体有氯化氢气体和水蒸气，需要选择净化装置除去这些杂质。
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【教师】：
根据以上的选择和制取氯气的反应原理，请设计制取干燥、纯净的氯气的实验装置。
请同学们进行分组讨论。
画出制取氯气的整套装置图。
【学生活动】小组讨论，选择装置，画出装置图。
实物投影仪，展示学生的装置图
饱和食盐水浓硫酸
【学生活动】学生讲述所画出的装置图。
第一个净化装置中装有饱和食盐水，可吸收氯化氢气体；第二个净化装置装有浓硫酸，可干燥氯气，这样在收集装置中就可以收集到干燥、纯净的氯气；最后为尾气吸收装置，可选用NaOH溶液。
【交流与讨论】使用浓盐酸与足量的MnO2共热制Cl2，实际产生的Cl2总比理论值低，其主要原因是什么？
随着反应的进行，浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小,稀盐酸与MnO2不反应，另外加热过程中，一部分浓盐酸挥发掉，也会使盐酸变稀。
课堂小结
这节课我们主要讨论了氯气的实验室制法，并探究了制备气体的整套实验装置，还从工业生产的角度探讨出了一些实际应用问题。
【知识回顾，联系生活】
通过今天这节课的学习，我们知道了科学家在氯气发现的过程中并不是一帆风顺的，科学的探索之路是艰辛的。
我们还
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知道了从海水中提取氯化钠的方法，以及电解饱和食盐水制取氯气的工业制法，认识到海水资源对我们来说是十分重要的自然资源，人们对海洋资源的开发并没有到尽头，还有大量的海洋中丰富的资源等着我们去开采利用，而这就需要同学们学好科学知识，将来为人类的发展做出贡献！
八、板书设计
§氯气的生产原理
一、氯气的工业制法——电解饱和食盐水1、电解方程式
2NaCl+2H2O错误！
未找到引用源。
2NaOH+H2↑+Cl2↑二、氯气的实验室制法
1、原理：
MnO2+4HCl（浓）错误！
未找到引用源。
MnCl2+Cl2↑+2H2O2、发生装置：
固+液加热型
净化装置：
饱和食盐水——除氯化氢气体 浓硫酸——除水蒸气收集装置：
向上排空气法/排饱和食盐水.
尾气处理：
NaOH溶液
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