课题二 海水的综合利用教案 新人教版选修2 高一化学word教案

第二单元 化学与资源开发利用课题二 海水的综合利用第1课时
教学目标
1．了解氯碱工业反应原理；正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。
    2．初步了解电解槽的简单结构及食盐水的精制。
    3．常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。
    4．通过电解食盐水的实验，培养学生的观察能力、分析归纳能力和利用化学原理解决实际问题的能力。
    5．通过阅读材料，培养学生的自学能力。
6．通过对实验现象的观察，掌握观察实验的方法和步骤，准确记录实验现象，正确分析实验现象，探究实验规律的方法。通过讨论，激发学生的求知欲，闪现智慧火花，培养创新意识。
教学重点
氯碱工业反应原理。
教学难点
氯碱工业反应原理。
教学方法
 演示实验法
教学用具
1．实验仪器：铁架台、U型管、石墨电极、导线、电流表、直流电源。
    2．实验药品：饱和氯化钠溶液。
3．幻灯片若干张。
课时安排
2课时
引入新课：
本节课我们学习电解饱和食盐水制烧碱——又称氯碱工业。我们学习的主要目标是掌握工业上制取氯气和烧碱的反应原理，初步了解化工生产设备、原料及其精制、生产流程。
    【板书】第二节 氯碱工业
    一、电解饱和食盐水反应原理
    【演示】实验装置如右图：
    【投影】实验步骤：
    1．按装置图安装好仪器。
    2．向U型管中注人饱和食盐水，接通电源。
    3．向阴阳两极滴加几滴酚酞溶液，把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极试管口上方。
    【设疑】电解池两极上各有什么现象产生？
    【提问】请描述实验现象，试判断出结论。
【学生回答】(相互补充)
1．两极均产生气体。
    2．阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。
    3．阳极淀粉碘化钾试纸变蓝，气体有刺激性气味，应是Cl2。
    【阅读讨论】阅读教材，看后相互讨论，推选代表回答产生这种现象的原因。
【小结并板书】师生共同总结：
 
    在阴极：由于2H+＋2e- = H2↑，H+不断被消耗，促进H2O  H+＋OH-向右移动，破坏了水的电离平衡，c(OH-)相对的增大了，因此，在阴极附近形成了氢氧化钠溶液。
    【提问】写出电解的总的化学反应方程式。
    【板演】2NaCl＋2H2O = H2↑＋Cl2↑＋2NaOH
    【追问】这样写是否正确？
    【回答】不正确，反应条件应写通电或电解。
    【过渡】工业上就是应用电解食盐水溶液的方法制取烧碱和氯气的，下面我们研究工业制碱方法。
    【板书】二、离子交换膜法制烧碱
    【讲述】目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。请同学们结合幻灯片上的自学提纲，阅读教材。
    【投影】1．离子交换膜电解槽的简单构造如何？
    2．离子交换膜的作用是什么？
    3．工业制碱的简单生产流程怎样？
    【自学讨论】学生阅读，同学之间可以相互讨论，教师解疑。
    【小结】师生共同活动：
    【板书】1，生产设备名称：离子交换膜电解槽
    阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物)
    阴极：碳钢网(有镍涂层)
    阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
    2．离子交换膜的作用：
    (1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸
    (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量
    3．生产流程(详见教材内容)。
    【投影】
      
    【设疑】氯碱工业的原料是饱和食盐水，由于粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质，会在碱性溶液中形成沉淀，损坏离子交换膜，所以必须要对粗盐水进行净化。那么，如何净化盐水呢？
    实际上这是一个物质分离和提纯的问题。请同学们思考：
    1．用什么方法除去泥沙？
    2．用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？
    3．所用试剂只有过量才能除净这些杂质，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？
    【讨论】同学之间相互讨论探讨。
    【归纳总结】师生共同活动。
    【板书】4．精制食盐水
    步骤及原理如下：(所加试剂必须过量，过量试剂必须除去，步骤必须最简单)
    ①过滤以除去泥沙。
    ②加入稍过量的BaCl2溶液以除去SO42-：SO42- + Ba2+ = BaSO4↓。
    ③加入稍过量的Na2CO3溶液以除去Ca2+和Ba2+：CO32- + Ca2+ = CaCO3↓；CO32- + Ba2+ = BaCO3↓
    ④加入稍过量的NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+：Mg2+＋2OH-＝Mg(OH)2↓；Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓
    ⑤过滤以除去上述产生的沉淀。
    ⑥这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子，必须用离子交换树脂除去。
【小结】由学生总结一下本节课所讲述内容，教师适时给予点拨

【板书设计】

一、电解饱和食盐水反应原理
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