2016-2017學年人教版選修二 第2單元課題2 海水的綜合利用 教案

課題2海水的綜合利用第1課時教學目標1．了解氯堿工業(yè)反應原理；正確書寫電極反應方程式和電解的總化學方程式。2．初步了解電解槽的簡單結(jié)構(gòu)及食鹽水的精制。3．常識性介紹以氯堿工業(yè)為基礎的化工生產(chǎn)。4．通過電解食鹽水的實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析歸納能力和利用化學原理解決實際問題的能力。5．通過閱讀材料，培養(yǎng)學生的自學能力。6．通過對實驗現(xiàn)象的觀察，掌握觀察實驗的方法和步驟，準確記錄實驗現(xiàn)象，正確分析實驗現(xiàn)象，探究實驗規(guī)律的方法。通過討論，激發(fā)學生的求知欲，閃現(xiàn)智慧火花，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。教學重點氯堿工業(yè)反應原理。教學難點氯堿工業(yè)反應原理。教學方法 演示實驗法教學用具1．實驗儀器：鐵架臺、U型管、石墨電極、導線、電流表、直流電源。2．實驗藥品：飽和氯化鈉溶液。3．幻燈片若干張。教學過程引入新課：本節(jié)課我們學習電解飽和食鹽水制燒堿——又稱氯堿工業(yè)。我們學習的主要目標是掌握工業(yè)上制取氯氣和燒堿的反應原理，初步了解化工生產(chǎn)設備、原料及其精制、生產(chǎn)流程?！景鍟康诙?jié)氯堿工業(yè)一、電解飽和食鹽水反應原理【演示】實驗裝置如右圖：【投影】實驗步驟：1．按裝置圖安裝好儀器。2．向U型管中注人飽和食鹽水，接通電源。3．向陰陽兩極滴加幾滴酚酞溶液，把濕潤的淀粉碘化鉀試紙分別放在陰陽兩極試管口上方?！驹O疑】電解池兩極上各有什么現(xiàn)象產(chǎn)生？【提問】請描述實驗現(xiàn)象，試判斷出結(jié)論?！緦W生回答】(相互補充)1．兩極均產(chǎn)生氣體。2．陰極區(qū)附近溶液出現(xiàn)紅色，有堿生成。3．陽極淀粉碘化鉀試紙變藍，氣體有刺激性氣味，應是Cl2?！鹃喿x討論】閱讀教材，看后相互討論，推選代表回答產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因?！拘〗Y(jié)并板書】師生共同總結(jié)：在陰極：由于2H+＋2e-=H2↑，H+不斷被消耗，促進H2OH+＋OH-向右移動，破壞了水的電離平衡，c(OH-)相對的增大了，因此，在陰極附近形成了氫氧化鈉溶液?！咎釂枴繉懗鲭娊獾目偟幕瘜W反應方程式?！景逖荨?NaCl＋2H2O=H2↑＋Cl2↑＋2NaOH【追問】這樣寫是否正確？【回答】不正確，反應條件應寫通電或電解?！具^渡】工業(yè)上就是應用電解食鹽水溶液的方法制取燒堿和氯氣的，下面我們研究工業(yè)制堿方法?！景鍟慷?、離子交換膜法制燒堿【講述】目前世界上比較先進的電解制堿技術是離子交換膜法。請同學們結(jié)合幻燈片上的自學提綱，閱讀教材?！就队啊?．離子交換膜電解槽的簡單構(gòu)造如何？2．離子交換膜的作用是什么？3．工業(yè)制堿的簡單生產(chǎn)流程怎樣？【自學討論】學生閱讀，同學之間可以相互討論，教師解疑?！拘〗Y(jié)】師生共同活動：【板書】1，生產(chǎn)設備名稱：離子交換膜電解槽陽極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)陽離子交換膜：只允許陽離子通過，把電解槽隔成陰極室和陽極室。2．離子交換膜的作用：(1)防止氯氣和氫氣混合而引起爆炸(2)避免氯氣與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的產(chǎn)量3．生產(chǎn)流程(詳見教材內(nèi)容)?！就队啊俊驹O疑】氯堿工業(yè)的原料是飽和食鹽水，由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-雜質(zhì)，會在堿性溶液中形成沉淀，損壞離子交換膜，所以必須要對粗鹽水進行凈化。那么，如何凈化鹽水呢？實際上這是一個物質(zhì)分離和提純的問題。請同學們思考：1．用什么方法除去泥沙？2．用什么試劑除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？3．所用試劑只有過量才能除凈這些雜質(zhì)，你能設計一個合理的順序逐一除雜嗎？【討論】同學之間相互討論探討?！練w納總結(jié)】師生共同活動?！景鍟?．精制食鹽水步驟及原理如下：(所加試劑必須過量，過量試劑必須除去，步驟必須最簡單)①過濾以除去泥沙。②加入稍過量的BaCl2溶液以除去SO42-：SO42-+Ba2+=BaSO4↓。③加入稍過量的Na2CO3溶液以除去Ca2+和Ba2+：CO32-+Ca2+=CaCO3↓；CO32-+Ba2+=BaCO3↓④加入稍過量的NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+：Mg2+＋2OH-＝Mg(OH)2↓；Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓⑤過濾以除去上述產(chǎn)生的沉淀。⑥這樣處理后的鹽水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金屬離子，必須用離子交換樹脂除去?！拘〗Y(jié)】由學生總結(jié)一下本節(jié)課所講述內(nèi)容，教師適時給予點撥【板書設計】一、電解飽和食鹽水反應原理 二、離子交換膜法制燒堿1．生產(chǎn)設備名稱：離子交換膜電解槽陽極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)陽離子交換膜：只允許陽離子通過，把電解槽隔成陰極室和陽極室2．離子交換膜的作用：(1)防止氯氣和氫氣混合而引起爆炸(2)避免氯氣與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉影響氫氧化鈉產(chǎn)量3．生產(chǎn)流程4．精制食鹽水步驟及原理如下：(所加試劑必須過量，過量試劑必須除去，步驟必須最簡單)①過濾以除去泥沙②加入稍過量的BaCl2溶液以除去SO42-：SO42-+Ba2+=BaSO4↓。③加入稍過量的Na2CO3溶液以除去Ca2+和Ba2+：CO32-+Ca2+=CaCO3↓；CO32-+Ba2+=BaCO3↓④