實(shí)驗(yàn)儀器：一組電解飽和食鹽水的裝置,若干只試管,
實(shí)驗(yàn)試劑：稀硝酸、硝酸銀、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、淀粉碘化鉀試紙、酚酞、鐵棒、石墨棒等
天然海水主要元素成分
中文名 化學(xué)符號(hào) 含量
(毫克/升) 中文名 化學(xué)符號(hào) 含量
(微克/升)
氯 Cl 18880 碳 C 28
鈉 Na 10770 氮 N 15
鎂 Mg 1290 鍶 Sr 7.9
硫 S 884 硼 B 4.5
鈣 Ca 412.1 硅 Si 2
鉀 K 399 氟 F 1.3
溴 Br 67.3
師：展示一瓶海水,海水的味道又苦又咸,這與海水中的成分有關(guān),那么我們?nèi)绾螜z驗(yàn)海水中存在的氯離子呢?
生：往海水中滴加用稀HNO3酸化的AgNO3溶液,如果出現(xiàn)白色沉淀,證明有氯離子.
[實(shí)驗(yàn)演示]在加入適量海水的試管,往里滴入用稀HNO3酸化的AgNO3溶液.
師：海洋占地球總面積的百分之七十一
[投影]教材圖2-1每千克海水中幾種氯化物的含量
生：了解海水資源豐富,海水中所含氯化物的含量相當(dāng)高,主要為氯化鈉,其次是氯化鎂、氯化鈣和氯化鉀.
師：海水中含有豐富的氯化鈉,那么人們是如何從海水中獲得氯化鈉和使用氯化鈉的呢?
[播放短片]海水曬鹽的過(guò)程
師生互動(dòng)：氯化鈉的應(yīng)用
生活：維持生命必需元素
醫(yī)療：生理鹽水
工業(yè)：制純堿、燒堿、氯氣等
[過(guò)渡]氯元素在自然界中是以離子形式存在,并不是以游離態(tài)形式存在,那么Cl2是怎樣發(fā)現(xiàn)的?
生：閱讀教材P40化學(xué)史話并仔細(xì)揣摩氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖
師：引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、思考和總結(jié)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法的原理、氯氣的收集方法、尾氣的吸收.
[小組討論]1、收集氯氣的方法?
2、如何知道氯氣已經(jīng)收集滿了?
3、氫氧化鈉溶液的作用?
[總結(jié)補(bǔ)充]1、收集氯氣除了可以用向上排空氣法之外,還可用排飽和食鹽水法收集.
2、檢驗(yàn)氣體有沒(méi)有收集滿出了觀察顏色外,還可以用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在瓶口來(lái)檢驗(yàn)（試紙變藍(lán)色）.
3、用NaOH溶液吸收尾氣Cl2.NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
[過(guò)渡]既然海水中含有豐富的氯元素,那么能否利用海水來(lái)制取氯氣呢?
[活動(dòng)與探究]若向水中加入氯化鈉,則通電后兩個(gè)電極上可能會(huì)得到什么物質(zhì)?裝置如圖：

步驟一：接通電源,觀察U形管內(nèi)的變化
現(xiàn)象：陰極、陽(yáng)極附近均產(chǎn)生氣泡
結(jié)論：通電后有新的氣體產(chǎn)生
生：大膽推測(cè)兩極產(chǎn)生的氣體可能是什么?
步驟二：關(guān)閉電源,打開(kāi)U形管陽(yáng)極一端的橡皮塞,迅速用鑷子將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在試管口,觀察現(xiàn)象
現(xiàn)象：濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)
結(jié)論：陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是氯氣
步驟三：使用針筒抽出陰極中產(chǎn)生的氣體,并迅速按住針筒,移近點(diǎn)燃的酒精燈,松開(kāi)拇指,推出針筒中的氣體.
現(xiàn)象：氣體可以燃燒,并伴隨著輕微的爆鳴聲
結(jié)論：陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣
步驟四：打開(kāi)U型管兩端的橡皮塞,分別向溶液中滴加1-2滴酚酞溶液,觀察現(xiàn)象
現(xiàn)象：陰極附近溶液顏色變紅
結(jié)論：溶液中有堿性物質(zhì)生成
生：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論書寫化學(xué)反應(yīng)方程式
2NaCl + 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH
[小結(jié)]工業(yè)上就是利用這個(gè)原理,用電解飽和食鹽水的方法制取氯氣,在與電源正極相連的電極（陽(yáng)極）收集氯氣,與電源負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生氫氣,在溶液中生成氫氧化鈉.
有一學(xué)生提出問(wèn)題：“老師,為什么不把Cl2和Na都一次性提取出來(lái),那樣不是一舉兩得?”
師答：“這位同學(xué)提的問(wèn)題很好,在第二單元我們學(xué)習(xí)金屬鈉提取的時(shí)候就是采用電解熔融氯化鈉制取金屬鈉,同時(shí)得到氯氣.但是由于海水中氯化鈉濃度較低,而且與設(shè)備條件要求、利潤(rùn)也有關(guān),所以在工業(yè)上就利用這個(gè)原理.當(dāng)然,如果將整套裝置應(yīng)用在工業(yè)上,也有一些缺點(diǎn)?思考一下,有哪些缺點(diǎn)?”
生：H2和Cl2混合會(huì)引起爆炸
師：引導(dǎo)學(xué)生從氯氣尾氣吸收原理為出發(fā)點(diǎn)考慮,很容易得出生成的NaOH與Cl2會(huì)發(fā)生反應(yīng).
因此,要想得到氫氧化鈉和氯氣,就要設(shè)法把生成的氫氧化鈉和氯氣分開(kāi),不能讓它們接觸.
[拓展視野]離子交換膜法電解食鹽水
總結(jié)：陽(yáng)離子交換膜具有很好的選擇性,它只允許陽(yáng)離子通過(guò),而阻止陰離子和分子通過(guò),既只允許Na+、H+通過(guò),而Cl-、OH-和氣體則不能通過(guò).
師：“氯堿工業(yè)”的概念
[知識(shí)運(yùn)用]根據(jù)氯堿廠原料和產(chǎn)品的性質(zhì),你認(rèn)為在生產(chǎn)過(guò)程中和貯運(yùn)時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題?氯堿廠的廠址應(yīng)如何選擇?
氯氣貯藏在鋼瓶里,保持陰涼通風(fēng).NaOH固體應(yīng)避免接觸空氣,防止潮解.關(guān)于氯堿廠選址的選擇,學(xué)生只考慮了氯氣有毒,應(yīng)在郊區(qū),在主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向處,教師提示一般要從原料、水源、能源、土地供應(yīng)、市場(chǎng)需要、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)等方面考慮,作為課外作業(yè),讓學(xué)生回去查資料解決.
九、板書設(shè)計(jì)
第一單元 氯、溴、碘及其化合物
一、氯氣的生產(chǎn)原理
（一）實(shí)驗(yàn)室制法
1、實(shí)驗(yàn)原理：4HCl(濃)＋MnO2=== MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
2、收集裝置：向上排空氣法或排飽和食鹽水法
3、驗(yàn)滿方法：看顏色或用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙
4、尾氣處理：氫氧化鈉溶液
2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O
（二）工業(yè)制法
1、電解飽和食鹽水：2NaCl + 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH
2、陽(yáng)離子交換膜的作用
3、氯堿工業(yè)概念
十、案例評(píng)價(jià)
本案例的設(shè)計(jì)有以下特點(diǎn)：
1、以自然資源十分豐富的海水作為研究對(duì)象,引出總儲(chǔ)量較多的化學(xué)物質(zhì)（氯化鈉）的提取,并以此作為載體探究典型的非金屬單質(zhì)氯氣的生產(chǎn)原理,揭示化學(xué)反應(yīng)的基本原理和本質(zhì).使學(xué)生在獲取相關(guān)化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)研究技能的同時(shí),形成利用自然資源需要化學(xué)科學(xué)的發(fā)展的認(rèn)識(shí),激發(fā)為自我發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)進(jìn)步而學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣.
2、強(qiáng)調(diào)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)中的重要作用,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,讓學(xué)生自己來(lái)總結(jié)歸納,是本節(jié)教學(xué)的一個(gè)特點(diǎn).氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,是學(xué)生高中學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制氣體的開(kāi)始,考慮到教學(xué)時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)的組織管理,在本課時(shí)中只要講清實(shí)驗(yàn)器材的連接、尾氣處理和注意事項(xiàng)即可,實(shí)驗(yàn)操作技能和原理就不拓展.
3、“氯堿廠廠址的選擇”這一問(wèn)題的提出,使課堂知識(shí)與社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的好奇心.使學(xué)生樹(shù)立環(huán)保意識(shí),從我做起,充分發(fā)揮學(xué)生想象力,使受到教育.及時(shí)反饋知識(shí),加深對(duì)電解實(shí)驗(yàn)知識(shí)的理解和運(yùn)用.
4、對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件好的學(xué)校,電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)可以改為小組分組實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手獲得生動(dòng)直觀的第一手資料,讓學(xué)生在情景中輕松愉快地發(fā)現(xiàn)提出問(wèn)題.
參考文獻(xiàn)