示范教案(氯气的生产原理 第二课时).doc

或第二课时从容说课 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。三维目标1.探究氯气的实验室制备方法。2.使学生掌握在实验室中制取氯气的基本原理和方法。3.讨论氯碱厂的厂址的选择。4.认识卤素及其化合物在生产和生活中的重要应用。5.通过探究实验，了解实验探究的过程和一般方法。6.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。7.通过观察、分析实验现象，增强发现问题和解决问题的能力。8.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。教学过程导入新课 多媒体课件引入 首先回顾一个著名的历史事件。 1915年，德国军队在比利时战场第一次大规模使用了一种黄绿色的气体，导致英、法联军1.5万人中毒，其中5 000人中毒死亡。这种气体就是我们今天要研究的氯气。推进新课 氯气最早是怎样被发现的呢？师 氯气的生产方法经历了漫长的发展过程。1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿(含有二氧化锰)和盐酸作用，首先制得了氯气：4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2 由于当时还不能够大量制得盐酸，故这种方法只限于实验室内制取氯气。所以一直沿用至今，在实验室仍然用此法来制取氯气。 板 书：二、氯气的实验室制法师 根据上述的反应原理，请同学们来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要应包括哪几个环节？须注意哪些问题？（学生活动）同学思考，首先提出方案，进行小组讨论。学生制取气体的一套完整装置主要应包括四个环节： 板 书：1.制气四环节：师 气体的发生装置应怎样选择装置呢？展示常见的制取气体的装置有以下三种：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。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。师 制取氯气可选择第（3）套装置。怎样选择净化装置呢？展示常见的净化装置有，如下图：师 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。通常选择第（4）套装置完成。师 怎样来收集氯气呢？常见的收集装置有，如下图：（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（9）套装置完成。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：生 因为氯气有毒，必须进行尾气处理，可选择第（11）套装置完成。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（学生活动）由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。师 同学们在专题1学习了实验方案设计后，掌握得较好，这套装置较完美，提供给大家，请同学们继续努力，一定会把化学这门功课学好。 板 书：2.反应原理：4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2师 在工业上通过电解食盐水也可以制得氢氧化钠和氯气。下面我们重点来讨论氯碱工业中的常见问题。交流与讨论氯碱厂的主要原料是食盐，产品为烧碱、氯气和氢气。因为氢气易燃、易爆，氯气有毒，因此生产中要防止氯气泄漏、氢气爆炸，对含碱废水要进行处理后才能排放，并要考虑产品贮运方便。 请你根据上述信息，说明氯碱厂的厂址应如何选择以及生产中需要注意哪些问题，将你的想法与同学交流讨论。如果有兴趣还可以通过中国氯碱网向专家请教。（学生活动）学生思考后与小组同学讨论。生1 因为电解产物之间能够发生化学反应，如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO，H2和Cl2混合遇火能发生爆炸，为避免这几种产物混合，需要在特殊的电解槽中进行。用阳离子交换膜法，它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，即只允许钠离子通过，而氯离子、氢氧根和气体则不能通过。生2 用精制的饱和食盐水进入阳极室，纯水（或NaOH的稀溶液）加入阴极室。生3 精制食盐水时经常加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH。生4 选择厂址时应考虑：具备道路、供电、供水、供热、供气（天然气）、排污雨水、通讯、场地平整等“七通一平”条件，地表水、地下水资源充沛，供电能力充足。师 同学们的思考非常好，有兴趣的同学课后还可去查阅其他相关资料，这里给同学提供一个网址，可上网去查阅更多内容。中国氯碱网网址是：http：//index.asp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。布置作业1.实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：将烧瓶固定在铁架台上 把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈放好石棉网 用药匙向烧瓶中加二氧化锰，再向分液漏斗中加入浓盐酸，并将导气管放入集气瓶中 检查装置的气密性 在烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管。则最好的实验操作顺序是（ ）A. B.C. D.2.用1 mol MnO2和含HCl为4 mol的浓盐酸充分反应（共热），在不考虑HCl挥发的情况下，得到的氯气的物质的量（ ）A.等于2 mol B.等于1 molC.小于1 mol D.大于2 mol3.实验室制取氧气的试管壁上沾附有MnO2，除去沾附的MnO2可用的试剂是（ ）A.蒸馏水 B.氢氧化钾溶液C.稀盐酸 D.热的浓盐酸4.下图是某学生设计的实验室制备干燥Cl2及吸收多余Cl2的装置图，根据图中装置和有关试剂回答下列各问题。(1)指出上述图中的各处错误。_，_，_，_。(2)在改正后的装置中，洗气瓶中的饱和食盐水、浓硫酸及广口瓶的氢氧化钠溶液的作用是：饱和食盐水的作用_。浓H2SO4的作用_。氢氧化钠的作用_。作业习题答案1.C2.C（提示：生成水后盐酸变稀，不能与二氧化