电解饱和食盐水及其应用

【教学目标】

知道电解饱和食盐水的产物以及产物的检验方法，知道电解装置的电极名称

初步了解含氯消毒剂；巩固、加深对氯气性质的了解

复习初三有关内容，做好和高中知识的衔接

过程和方法：

以家用次氯酸钠消毒液发生器的设计，激发“学以致用”的兴趣；进一步增强运用所学基本原理进行实验设计的创新意识

【教学难重点】

引导学生探究电解饱和食盐水的产物成分

改进家用次氯酸钠消毒液发生器的设计

初步了解电解饱和食盐水的方法

【教学方法】

实验探究式

【教学流程】

综合利用海水资源的意义引入课题复习初三电解水探究、检验电解饱和食盐水产物氯碱工业介绍近代著名实业家吴蕴初先生设计完善次氯酸钠消毒液发生器

【教学过程】

[引言]浩瀚的海洋覆盖了约70%的地球表面，蕴藏着丰富的资源。随着人口增长和社会的进步，人们对化学资源的需求不断增加，开发海洋中的丰富的化学资源，已日益受到人们的重视。

[发问]海水中含量最多的是哪种物质？

[出示资料]海水中主要元素的含量(见右上)

[教师]海水中最多的物质除了水以外是氯化钠，也就是食盐。按全球1.37×1012立方米海水计算，如果把海水中的盐分（NaCl,MgCl2等）全部提取出来，其总量约为4×1016吨，这些盐平铺在地球陆地表面可高达多少米――100多米。

[出示图]海水中的盐（见右上）

[教师]所以，对海水资源最重要的综合利用

之一是研究对氯化钠进行综合利用。

[教师]你了解氯化钠有哪些用途？（用于吃、医用 的氯化钠仅占了氯化钠总量的极少部分，大量的氯化钠是作为重要的化工原料，用于制取我们需要的物质）

[教师]怎样用它来制取我们需要的物质呢？

用加热的方法使它分解行不行？不行，因为氯化钠非常稳定。

怎么办？在初中我们学过，要使非常稳定的水分解可以用什么方法？对，电解。

[复习初三知识]电解水的装置、产物的检验方法、电极的确定。

[教师引导]如果在水中加入NaCl，配制成饱和NaCl溶液，然后进行电解，你们猜测会产生哪些物质？

[学生讨论分析]

[板书]元素：Na、Cl、O、H

估计产物有：

气体―H2(点燃产生爆鸣)

Cl2(湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)

O2(带火星的木条复燃)

固体―Na（Na和H2O反应，生成NaOH）

Na2O（Na2O+ H2O2NaOH）

溶液―NaOH（滴入无色酚酞变红）

HCl（不是直接产物）

HClO（不是直接产物）

NaClO?(不是直接产物)

[教师]下面我们就通过实验来探究电解饱和食盐水，并用相应的检验方法验证电解可能有的产物。

[注意事项]电极的连接、酚酞的滴加（两边滴加）、淀粉碘化钾试纸（湿润、两边检验）：实验完毕后，切断电路。

[学生实验]电解饱和食盐水

[学生探究]电解饱和食盐水的产物及其分析（要求学生完成实验报告）

[教师]从实验现象可以看到，在U型管的两个电极上都有气体放出。跟电源正极相连的电极（阳极）附近生成了氯气，跟电源负极相连的电极（阴极）附近生成了氢气，还发现在电解后溶液中有碱生成。

[教师]至于电解饱和食盐水的产物为什么是烧碱、氯气和氢气”“为什么不像电解水那样生成氧气”等问题。要解释这些问题，需要从微观的角度来研究电解饱和食盐水的原理，这些内容我们将会在高二时学习。

[发问]为什么实验时观察到阳极产生的气泡少呢？

[学生]氯气能溶于水，并和水反应生成HCl。还有HClO和NaOH反应生成了NaClO。

[教师]利用电解饱和NaCl溶液来制取烧碱、氯气和氢气并以它们为原料生产一系列化工产品的工业称为氯碱工业。

[学生看课本29页]近代著名实业家―――吴蕴初先生以及天原化工厂产品。

[教师]2003年我国就有一百多家氯碱生产企业，其中烧碱总生产能力达到1050万吨以上，含氯产品达200多种，而次氯酸钠是重要含氯产品之一。

[教师]我们知道次氯酸钠是通过氯气与NaOH溶液（学生）反应制得，我们能否利用电解饱和食盐水装置改装为简易的家用次氯酸钠消毒液发生器？设计时要注意安全、高效、简便，能够防止氯气与氢气接触、混合，能够使NaOH和Cl2充分反应。

[投影]

[教师]学生们马上发现阴极的NaOH与阳极产生的Cl2不能接触反应很难发生，那么如何将此装置改良呢？其实玻璃管是以变形的。

（画图，将U型管拉直、变短、变粗）

（再竖放变形后的玻璃管，说明这样气体往上跑有利于和溶液充分接触；还要在直管上下分别加两个活塞，两活塞上分别插入两根碳棒作电极，分别接电源正负级。）

[教师引导]为了使Cl2与NaOH充分接触，我们思考Cl2应让它在哪一端产生？如何安装电极？

[教师引导]氢气在哪端生成？如何排出？

[教师引导]如何随取随用？

[教师]通过这节课的学习，你们能否归纳一下你学习到哪些知识、有何体会？

[学生讨论]

[小结]这节课我们主要

1.学到了一种综合利用氯化钠的方法，即通过电解饱和食盐水来制取氯气、氢气和氢氧化钠。

2. 通过电解饱和食盐水产物的探究，体验了科学探究的一般过程。

3. 认识了一名中国的实业家―吴蕴初先生并了解氯碱工业。

4. 我们还学以致用，尝试自己设计简易的家用消毒剂制造装置。

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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