魯科版選修2課題2《氯堿生產(chǎn)》學(xué)案

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1、 最新魯科版選修 2 課題 2《氯堿生產(chǎn)》學(xué)案 課題 2 氯堿工業(yè)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、掌握氯堿工業(yè)的反應(yīng)原理。 2、知道電解槽的基本結(jié)構(gòu)、作用及其主要類型 ,能說(shuō)明離子膜電解槽的工作原 理、主要工藝流程。知道電解槽的隔膜材料和電極材料的選擇依據(jù)。了解精 制鹽水的作用和方法。 3、能舉例說(shuō)明氯堿工業(yè)產(chǎn)品的主要用途。 【課前準(zhǔn)備】 1、電解的定義： 2、電解池的構(gòu)成條件： 3、離子流向 ,電子流向： 4、離子放電順序（惰性電極）： 5、電解的應(yīng)用：

2、 【學(xué)習(xí)過(guò)程】 一、 氯堿生產(chǎn)的核心技術(shù)——電解 請(qǐng)寫出用惰性電極電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。 陽(yáng)極： 陰極： 總反應(yīng)式： 【遷移應(yīng)用】 1、關(guān)于電解 NaCl 水溶液 ,下列敘述正確的是（ ） A、電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣 ,在陰極得到金屬鈉 B、若在陽(yáng)極附近的溶液中滴人 KI 溶液 ,溶液呈棕色 C、若在陰極附近的溶液中滴人酚酞試液 ,溶液呈無(wú)色 D、電解一段時(shí)間后 ,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中 ,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手? 性 1 / 5 二、 氯堿生產(chǎn)的基本裝置——電解

3、槽 【交流研討】 1、電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)中 ,陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣和陰極產(chǎn)生的氫 氣、氫氧化鈉能否反應(yīng) ?若能反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生怎樣的危害？請(qǐng)寫出 方程式。 2、你認(rèn)為用什么方法能避免上述反應(yīng)的發(fā)生？ 電解槽是完成電解反應(yīng)的主題設(shè)備 ,工業(yè)上有多種類型的電解槽。對(duì)電解槽 結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) ,合理選用 和 是電解生產(chǎn)的核心。 1、 傳統(tǒng)工藝——隔膜電解槽 簡(jiǎn)單構(gòu)造： 優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)： 2、新工藝——離子膜電解槽 （1）簡(jiǎn)單構(gòu)造：離子膜電解槽主要有 、 、 、 等組成。 【閱讀思考】閱讀課本 29 頁(yè)第三段思考：陽(yáng)離子膜具有什么特點(diǎn)和

4、作用？ （2）離子膜的特點(diǎn)和作用 離子膜具有 性,只允許 透過(guò)而 和 不能透過(guò)。既能防 止 ,又能避免 而影響燒堿的質(zhì)量。 （3）電極材料的選擇 【閱讀思考】閱讀課本 31 頁(yè)“ 2、選擇什么樣的電極材料”部分思考： 1、為什么說(shuō)電極材料的選擇對(duì)氯堿工業(yè)至關(guān)重要？ 2、選擇電極材料的原則是什么？ 3、氯堿工業(yè)選擇什么材料做電極？所選電極有什么優(yōu)點(diǎn)？ 【歸納】電極材料的選擇原則： 陽(yáng)極材料： 優(yōu)點(diǎn)： 陰極材料： 優(yōu)點(diǎn)： （ 4）離子膜法的優(yōu)點(diǎn) 2 / 5

5、 【交流研討】你認(rèn)為那些因素不斷促進(jìn)著電解槽的革新？ 【遷移應(yīng)用】某化學(xué)課外學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)電解飽和食鹽水的簡(jiǎn)易裝置圖 ,請(qǐng)思考。 1、碳棒及蛋殼表面的鐵絲上分別發(fā)生什么反應(yīng)？如何檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物？ 2、電解一段時(shí)間后 ,往蛋殼內(nèi)外的溶液中分別加幾滴酚酞溶液 ,應(yīng)該有什么現(xiàn) 象？ 3、蛋殼在該實(shí)驗(yàn)中起什么作用？ 4、用海鹽做該實(shí)驗(yàn)的時(shí)候 ,在蛋殼外 的溶液中出現(xiàn)了白色沉淀 ,這是什么？為什么會(huì)產(chǎn)生？ 三、 鹽水的精制 【交流研討】 1、海鹽中含有泥沙、 Ca2+、 Mg 2+、Fe3+、 SO42-等雜質(zhì)離子 ,在電解生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)

6、生哪些影響 ? 2、應(yīng)用什么方法除去泥沙？選擇什么試劑除去雜質(zhì)離子？ 3、所用試劑必須過(guò)量才能將雜質(zhì)除盡 ,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合理的順序?qū)⑺鼈冎鹨怀ァ? 【思考?xì)w納】離子膜法電解制燒堿工藝流程： 四、 氯堿工業(yè)產(chǎn)品 寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式： 1、氫氣和氯氣 2、氯氣和氫氧化鈣 3、次氯酸鈣和二氧化碳 4、氯氣和鐵 【小結(jié)】氯堿生產(chǎn)的原料（ 海水 ）——核心技術(shù)（ 電解 ）——工藝（離子膜 電解法）——產(chǎn)品（考慮供需平衡） 【課堂檢測(cè)】 1、氯堿工業(yè)生產(chǎn)中必須用隔膜隔開(kāi)電解產(chǎn)物的原因是

7、（ ） A、提高產(chǎn)量 B、防止氫氣逸出 3 / 5 C、防止陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣和陰極產(chǎn)生的氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉 D、防止氫氣和氯氣混合遇火發(fā)生爆炸 2, 氯堿廠電解飽和食鹽水制取的工藝流程示意圖如下： 粗鹽 水 NaOH Na2CO3 Cl 2 H2 10%NaOH 溶液 16%NaCl溶液 化鹽 精制 電解 脫鹽 沉渣 NaCl 晶體 50%NaOH 溶液 依據(jù)工藝流程圖 , 完成下列填空。 ① 在電解過(guò)程中 , 與電源正極相連的電極上所發(fā)生反

8、應(yīng)的電極方程式為 , 與電源負(fù)極相連的電極附近 , 溶液的 PH（填 " 不變 " 、 " 升 高 " 或 " 下降 " ）。 ②工業(yè)食鹽含 2+ 2+ 等雜質(zhì)。精制過(guò)程中所發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式 Ca 、 Mg 為 ； 。 ③如果粗鹽中 2- 含量較高 , 必須加入鋇試劑除去 2- , 該鋇試劑可以是（ ） SO SO 4 4 a Ba （OH）2 b Ba （NO） 2 c BaCl 2

9、 3 ④為有效除去 2+ 2+ 2- , 加入試劑的合理順序是（ ） Ca 、 Mg 、SO4 A 先加 NaOH,后加 Na2CO, 再加鋇試劑 B 先加 NaOH,后加鋇試劑 , 再加 NaCO 3 2 3 C 先加鋇試劑 , 后加 NaOH,再加 Na2CO3 ⑤脫鹽工序中利用 NaOH和 NaCl 在溶解度上的差異 , 通過(guò) 、冷卻、 （填寫操作名稱）除去 NaCl。 ⑥用隔膜法電解食鹽水時(shí) , 電解槽分隔為陽(yáng)極區(qū)和陰

10、極區(qū) , 防止 Cl 2 和 NaOH反 應(yīng)。采用無(wú)隔膜電解冷的食鹽水時(shí) ,Cl 2 和 NaOH充分接觸 , 產(chǎn)物僅是 NaClO和 H2, 相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。 【能力提升】實(shí)驗(yàn)器材自選 , 能否通過(guò)電解 Na2SO4 溶液 , 分別得到 H2 SO4 和 NaOH？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)。 4 / 5 5 / 5