《氯气生产原理》教学的设计--陈奕杰

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：

（1）了解从海水中提取提取氯气的基本原理和方法 （2）探究氯气的实验室制备方法。

（3）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：

（1）通过观察、分析实验现象，养成观察和分析问题的能力。 （2）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：

（1通过观察、分析实验现象，增强发现问题和解决问题的能力）

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（2）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。

（3）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，由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，他又感到一种由衷的快乐。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，才确认这种气体是由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】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。

【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

§2.1.1 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+2 H2O 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↑+2H2O 2、 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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