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鲁科版选修二《纯碱制造技术的发展》教案及教学反思一、教学目标本课程旨在通过学习纯碱制造技术的发展背景、原理和生产流程，使学生对纯碱工业的发展历程有所了解，掌握纯碱制造的基本原理和主要生产过程，提高学生的化学分析实验技能和理论掌握能力，培养学生的实践能力和创新精神。
具体目标如下：1.了解纯碱工业在国民经济中的重要地位和纯碱的用途，认识纯碱工业的历史和现状。
2.掌握纯碱制造的基本原理和主要生产流程，了解纯碱制造所需的原材料和设备。
3.学习常规化学实验技能，包括定量分析和质量分析的基本方法，掌握化学实验中的安全注意事项和实验规范。
4.提高学生理论化学知识水平，加深对化学反应原理和动力学基础的理解，培养学生的创新思维和实践能力。
二、教学内容1. 纯碱工业的发展历程本节课重点介绍纯碱工业的发展历程，包括纯碱的定义、应用领域、工业规模和产业链等方面。
通过查阅纯碱工业发展的相关文献和图表等资料，让学生了解纯碱工业在我国和世界的发展历史，掌握纯碱的原材料、生产工艺和应用范围。
2. 硝酸钠法制取纯碱本节课主要介绍硝酸钠法制取纯碱的基本原理和主要生产过程。
涉及到的内容包括原材料的选用、反应的原理、工艺流程和设备等方面。
在实验室中进行硝酸钠法制取纯碱的化学实验，各个环节都需要严格按照实验操作规范进行操作。
学生需要记录实验数据并进行数据处理和分析，掌握实验中的定量分析和质量分析方法。
3. 草酸钙法制取纯碱本节课主要介绍草酸钙法制取纯碱的基本原理和主要生产过程。
侧重介绍草酸钙法的特点、反应机理、工艺流程和设备等方面。
通过讨论和实验，让学生对纯碱生产中常用的一种方法有更深入的了解。
同时，还可以通过对草酸钙法与硝酸钠法对比分析，让学生深入掌握不同纯碱制造方法之间的异同点。
4. 纯碱工业的生态环保问题本节课主要介绍纯碱工业在生产过程中所涉及的生态环保问题，包括能源消耗、污染排放和环境保护等方面。
通过学习生产过程中产生的有害物质的种类和数量，以及主要的污染控制技术手段和现状，让学生了解纯碱工业在生产过程中的环保问题，对学生的环保意识进行着力培养。
2.2氯碱生产【教学目标】知识与技能：1．知道氯碱生产的核心技术-电解。
2．了解氯碱生产的基本装置-电解槽。
3．掌握氯碱工业产品。
过程与方法：1．通过阅读分析课文，培养学生归纳整理化学资料、提取重点和找出知识间内在联系的能力。
2．运用科学实验探究的方法来得出结论。
情感、态度与价值观：1．引导学生从现实生活的经历与体验出发，激发学生对化学学科的兴趣。
2．通过自身参与科学实验探究过程，认识到科学探究需要严谨的态度。
【教学重难点】1．了解氯碱生产的核心技术-电解。
2．知道氯碱生产的基本装置-电解槽。
3．培养独立思考、加工信息的能力。
【教学过程】一、导入今天这节课我们主要学习氯碱生产，教师板书课题：氯碱生产。
二、新课讲授（一）知识点一：氯碱生产的核心技术-电解。
化学方程式：阳极：222()Cl e Cl ---=↑氧化反应阴极：+-22+2e =H H ↑（还原反应）。
电解饱和食盐水的化学反应方程式：2222a l+22a l N C H O N OH H C +↑+↑电解2222a l+22a l N C H O N OH H C +↑+↑电解（二）知识点二：氯碱生产的基本装置-电解槽。
大家翻开课本，在电解生产中，电解槽( electrolytic cell )是完成电解反应的主体设备。
工业上有多种类型的电解槽。
对电解槽结构进行优化设计，合理选用电极材料和隔膜材料,是电解生产的核心。
1.如何有效地隔开电解产物在早期，电解食盐水生产遇到的首要难题就是如何将阴、阳两极的电解产物分开。
人们首先想到的是在电解槽的阴极与阳极之间设置隔膜，用隔膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，隔膜允许离子和水透过，但能阻止两极电解产物的混合。
这种有隔膜的电解槽称为隔膜电解槽( diaphragm eletrolytic cell ),它的发明成功地解决了阻止阴、阳两极电解产物相互反应这一难题。
20世纪60年代，由于开发出了化学稳定性良好的离子膜，氯碱工业引进了这一新型材料，研制出了-一种新型电解槽一一离子膜电解槽( ion membrane electrolytic cell)。
课题1 海水淡化与现代水处理技术导学目标：1、认识海水淡化的重要意义，了解海水淡化的方法2、了解离子交换法和膜分离法的原理和应用3、了解水污染及其处理技术4、培养学生节约用水、保护水资源的意识问题导引：1、海水淡化用蒸馏法的特点是什么？缺点是什么？2、海水淡化电渗析法的原理是什么？3、电渗析过程中，水中的各种阳离子向什么极移动？各种阴离子向什么极移动？4、水的硬度是以什么为标准的？5、离子交换法的原理是什么？6、什么是渗透压？简述反渗透除盐原理。
例题分析：例1、（2004年广东卷第20题）海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg（OH）Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式。
用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。
在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是。
（2）Mg（OH）2沉淀中混有的Ca（OH）2应怎样除去？写出实验步骤。
________________________________________________。
（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的；溶解时：。
过滤时：。
蒸发时：。
例2、某化工厂排放的污水中含有Al3+、Hg2+、Fe3+、Cu2+四种离子，甲、乙、丙三位同学设计从污水中回收铜的方案如下：（1）以上实验方法能否得到铜（填“能”或“不能”）。
甲_____________，乙_____________，丙_____________。
（2）在制得铜的方案中会导致环境污染的一步操作是___________________________________________________________________________________，其原因是________________________________________________________。
课题2氯碱生产●课标要求了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用。
●课标解读1.了解海水资源的利用。
如海水淡化，海水提溴、提镁，氯碱生产。
2．理解以海水作为原料的化工生产的原理，了解化工生产中的产品。
●教学地位氯碱生产是我国重要化学工业，电解原理在氯碱生产中的应用是高考中的高频考点，尤其是电极反应式的书写、电极产物的判断、有关实验现象，工艺流程中的实验操作是高考的热点。
●新课导入建议发明氯气、芥子气等毒气的弗里茨·哈伯，也曾是诺贝尔化学奖的得主。
他在一战时曾为德国政府研发生化武器，生产出的毒气造成了近百万人伤亡。
尽管当时表彰的是他关于合成氨的发现，不涉及毒气的研制，但对于一个扬言制造杀人毒气是为了尽早结束战争的人来说，他是否有资格接受这一神圣的奖项，引起了许多专家的激烈争论。
你知道工业上如何生产氯气吗？●教学流程设计课前预习安排：看教材P26－33，填写[课前自主导学]，并完成[思考交流]。
⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。
⇒步骤2：建议对[思考交流]进行提问，反馈学生预习效果。
⇒步骤3：师生互动完成探究1，可利用[问题导思]的设问作为主线。
⇓步骤7：通过[例2]的讲解研析，对“探究2，粗盐的精制”中注意的问题进行总结。
⇐步骤6：师生互动完成“探究2”。
⇐步骤5：指导学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]1、4、5题。
⇐步骤4：通过[例1]和教材P26－27“氯碱生产的核心技术——电解”讲解研析，对“探究1，电解产物的判断”中注意的问题进行总结。
⇓步骤8：指导学生自主完成[变式训练2]和[当堂双基达标]中的2、3题。
⇒步骤9：引导学生自主总结本课时知识框架，然后对照[课堂小结]。
安排课下作业完成[课后知能检测]。
1.(1)定义：使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质，在阴、阳两极分别发生还原反应和氧化反应的过程。
(2)电解装置——电解槽电解槽⎩⎨⎧直流电源电极⎩⎪⎨⎪⎧阳极——与直流电源正极相连阴极——与直流电源负极相连(3)电解原理阴极：阳离子移向阴极，得电子，发生还原反应。
课题2 氯碱生产1．了解电解的概念和电解食盐水的原理，并能写出相应的电极反应式和总反应的化学方程式。
(重点)2．知道电解槽的基本结构、作用及其主要类型，能说明离子膜电解槽的工作原理，知道离子膜法电解制烧碱的主要工艺流程，了解精制盐水的原理和方法。
(重难点)3．能举例说明氯碱工业产品的主要用途。
1.(1)定义：使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质，在阴、阳两极分别发生还原反应和氧化反应的过程。
(2)电解装置——电解槽电解槽⎩⎨⎧直流电源电极⎩⎪⎨⎪⎧阳极——与直流电源正极相连阴极——与直流电源负极相连(3)电解原理阴极：阳离子移向阴极，得电子，发生还原反应。
阳极：阴离子移向阳极，失电子，发生氧化反应。
2．电解饱和食盐水 (1)离子移动方向Na ＋、H ＋移向阴极，Cl －、OH －移向阳极。
(2)电极反应及总反应 阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑， 阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑，总反应：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑。
(3)现象向溶液中滴入酚酞时，阴极变红色；阳极出现黄绿色气体，能使润湿的KI －淀粉试纸变蓝色。
1．电解饱和食盐水时，如何检验阴极气体成分？【提示】收集一小试管阴极产生的气体，靠近酒精灯火焰，产生淡蓝色火焰，并发出“噗噗”响声，证明有H2生成。
电解槽的阴极室和阳极室用阳离子膜隔开，精制饱和食盐水进入阳极室，去离子水进入阴极室。
阳离子膜具有选择透过性，它只允许阳离子Na＋透过膜进入阴极室，而阴离子Cl－、OH－和气体则不能透过。
2．选择什么样的电极材料阳极材料：以钛为基体、其表面涂有钌和钛氧化物涂层的金属。
阴极材料：低碳钢。
2．阳离子膜和阴离子膜的作用有什么不同？【提示】阳离子膜只允许阳离子透过，阴离子和分子不能透过；阴离子膜只允许阴离子透过，阳离子和分子不能透过。
①电解时，阴离子一定在阳极放电吗？【提示】不一定。
阳极材料为活性电极时，材料本身失电子而放电，溶液中阴离子不放电。
第二单元化学与资源开发利用课题二海水的综合利用第1课时教学目标1．了解氯碱工业反应原理；正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式.2．初步了解电解槽的简单结构及食盐水的精制.3．常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。
4．通过电解食盐水的实验，培养学生的观察能力、分析归纳能力和利用化学原理解决实际问题的能力。
5．通过阅读材料，培养学生的自学能力。
6．通过对实验现象的观察，掌握观察实验的方法和步骤，准确记录实验现象，正确分析实验现象，探究实验规律的方法.通过讨论，激发学生的求知欲，闪现智慧火花，培养创新意识。
教学重点氯碱工业反应原理。
教学难点氯碱工业反应原理。
教学方法演示实验法教学用具1．实验仪器：铁架台、U型管、石墨电极、导线、电流表、直流电源。
2．实验药品:饱和氯化钠溶液。
3．幻灯片若干张。
课时安排2课时引入新课：本节课我们学习电解饱和食盐水制烧碱—-又称氯碱工业。
我们学习的主要目标是掌握工业上制取氯气和烧碱的反应原理,初步了解化工生产设备、原料及其精制、生产流程.【板书】第二节氯碱工业一、电解饱和食盐水反应原理【演示】实验装置如右图：【投影】实验步骤：1．按装置图安装好仪器。
2．向U型管中注人饱和食盐水，接通电源。
3．向阴阳两极滴加几滴酚酞溶液，把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极试管口上方。
【设疑】电解池两极上各有什么现象产生?【提问】请描述实验现象,试判断出结论。
【学生回答】(相互补充）1．两极均产生气体。
2．阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。
3．阳极淀粉碘化钾试纸变蓝,气体有刺激性气味，应是Cl2.【阅读讨论】阅读教材，看后相互讨论，推选代表回答产生这种现象的原因。
【小结并板书】师生共同总结：在阴极：由于2H+＋2e— = H2↑，H+不断被消耗，促进H2OH+＋OH—向右移动，破坏了水的电离平衡,c(OH-）相对的增大了,因此，在阴极附近形成了氢氧化钠溶液.【提问】写出电解的总的化学反应方程式。
纯碱制造技术的发展一、设计思路《纯碱制造技术的发展》是选修２《化学与技术》模块中主题２中的课题３，它的教学内容编排在空气分离、氨的工业合成、氨氧化法制硝酸、海水淡化与现代水处理技术、氯碱生产之后，学生已经比较熟悉了鲁科版教材“原料（资源）——生产技术——产品或材料”的基本线索；初步掌握了一些化学生产技术使用的基本思路和科学方法。
并且，选修2安排在化学1和选修4《化学反应原理》后学习，学习已经知道了碳酸钠、碳酸氢钠、氯化铵等重要物质的物理和化学性质；学生已知掌握了化学反应速率和化学平衡、电解质在水溶液中的行为等基本化学反应原理。
还有，教材在介绍了纯碱的学名、俗名和用途的基础上，以时间发展和技术升级为线索，一共介绍了四种纯碱制造工艺，首先以资料在线介绍吕布兰制碱法，然后正文重点介绍索尔维制碱法和侯德榜制碱法，最后以推动纯碱制造技术发展的因素，引出一种新的制碱技术——有机胺制碱（拓展视野）。
如果四种技术都一一学习，必然在一个学时内无法完成任务，且学习主次不分。
由于教材中大部分内容浅显易懂，适宜自学，因此就安排在课前自我预习；为了突出化学反应原理和突破化学工艺图，课前录制一个微课（结合工艺流程，重点讲解索尔维制碱法五个阶段和侯氏制碱法中的化学反应原理），供学生在课前自主学习；为了使课堂具有生动性和更多的创生性，课前印发马宏佳教授的一篇学术论文《用氯化钙或氯化钡鉴别碳酸钠与碳酸氢钠溶液的再认识》，既引导学生用科学研究的态度对待学习，并寻找到碳酸钠与碳酸氢钠溶液鉴别的新方法和对应实验现象，更以此激发学生学习兴趣（与传统的碳酸钠和碳酸氢钠鉴别方法不同）；课堂中安排分组实验、实验探究、活动探究等活动升华学生的重要化学观念（元素观、分类观、实验观、微粒观、变化观和化学价值观）；课前、课中通过四次数据集体出现，注重提高学生的定量思维品质（溶解平衡、原料利用率、产品纯度、产品价格优势、环境成本——生产流程废物处理）。
课题2 氯碱工业学案【学习目标】1、掌握氯碱工业的反应原理。
2、知道电解槽的基本结构、作用及其主要类型，能说明离子膜电解槽的工作原理、主要工艺流程。
知道电解槽的隔膜材料和电极材料的选择依据。
了解精制盐水的作用和方法。
3、能举例说明氯碱工业产品的主要用途。
【课前准备】1、电解的定义：2、电解池的构成条件：3、离子流向，电子流向：4、离子放电顺序（惰性电极）：5、电解的应用：【学习过程】一、氯碱生产的核心技术——电解请写出用惰性电极电解饱和食盐水的电极反应式和总反应式。
阳极：阴极：总反应式：【迁移应用】1、关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（）A、电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B、若在阳极附近的溶液中滴人KI溶液，溶液呈棕色C、若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶液呈无色D、电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性二、氯碱生产的基本装置——电解槽【交流研讨】1、电解饱和食盐水的实验中，阳极产生的氯气和阴极产生的氢气、氢氧化钠能否反应?若能反应会产生怎样的危害？请写出方程式。
2、你认为用什么方法能避免上述反应的发生？电解槽是完成电解反应的主题设备，工业上有多种类型的电解槽。
对电解槽结构进行优化设计，合理选用和是电解生产的核心。
1、传统工艺——隔膜电解槽简单构造：优点：缺点：2、新工艺——离子膜电解槽（1）简单构造：离子膜电解槽主要有、、、等组成。
【阅读思考】阅读课本29页第三段思考：阳离子膜具有什么特点和作用？（2）离子膜的特点和作用离子膜具有性，只允许透过而和不能透过。
既能防止，又能避免而影响烧碱的质量。
（3）电极材料的选择【阅读思考】阅读课本31页“2、选择什么样的电极材料”部分思考：1、为什么说电极材料的选择对氯碱工业至关重要？2、选择电极材料的原则是什么？3、氯碱工业选择什么材料做电极？所选电极有什么优点？【归纳】电极材料的选择原则：阳极材料：优点：阴极材料：优点：（4）离子膜法的优点【交流研讨】你认为那些因素不断促进着电解槽的革新？【迁移应用】某化学课外学习小组设计电解饱和食盐水的简易装置图，请思考。
主题2 海水资源 工业制碱一、海水淡化与现代水处理技术海水淡化⎩⎪⎨⎪⎧ 蒸馏法：海水――→加热105 °C 水蒸汽――→冷凝淡水简单易行、质好电渗析法：利用外加电场和阴、阳离子交换膜纯水制造法⎩⎪⎨⎪⎧ 离子交换法：m HR ＋M m ＋m ＋m H＋分离法：选择功能高分子膜渗析法：同上反渗透法：利用渗透原理水污染处理法⎩⎪⎨⎪⎧物理法：沉淀、均衡过滤、过滤、离心分离理化学法：吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤、超吸附化学法：中和、氧化还原、离子交换法等生物化学法：活性污泥法、生物滤池、厌气处理二、氯碱生产核心技术——电解⎩⎨⎧ 阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑总：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑核心设备——电解池⎩⎪⎨⎪⎧首要问题是防止产物间反应：H 2＋Cl 2===2HCl ，Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO＋H 2O 电极选择：碳钢网作阴极、金属钛作阳极表面钌钛氧化物种类：隔膜电解槽、离子膜电解槽 氯碱工业产品应用⎩⎪⎨⎪⎧Cl 2：有机合成、氯化物合成、农药等NaOH ：造纸、玻璃、肥皂等H 2：有机合成、金属冶炼等三、索尔维制碱法与侯氏制碱法的比较索尔维法制纯碱工艺流程示意图侯氏制碱法工艺流程示意图1.阳极：S 2－>I －>Br －>Cl －>OH －＞含氧酸根＞F －；阴极：Ag ＋>Fe 3＋>Cu 2＋>H ＋>Pb 2＋>Sn 2＋>Fe 2＋>Zn 2＋>Al 3＋>Mg 2＋>Na ＋>Ca 2＋>K ＋。
2．有关电解计算的方法与规律(1)根据电解方程式或电极反应式列比例式求解；(2)利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解，电子守恒较为简便，注意运用。
一般计算电极产物时用电极反应，采用电子守恒法，计算电解后溶液的pH 时用电解方程式，列比例式求解。
课题3 纯碱制造技术的发展1．知道纯碱是一种重要的基本化工原料，纯碱生产可以以海盐为原料，能说明氨碱法制碱的化学原理和主要生产步骤并能写出相应的化学方程式。
(重点)2．了解侯氏制碱法的工艺流程，能说明侯德榜对氨碱法制碱工艺做出了什么改进。
3．能说出纯碱制造技术的主要发展历程，能从原料、原理、工艺等方面对几种制碱方法进行评价，进一步体会社会需求、资源的科学利用、各种技术间的相互借鉴是推动生产技术发展的重要因素。
(重难点)1.纯碱学名为碳酸钠，化学式为Na2CO3，俗称苏打。
2．纯碱广泛用于玻璃、冶金、纺织、印染、造纸、石油化工、食品及精细化学品的生产。
1．纯碱属于碱类物质吗？【提示】纯碱不属于碱，属于盐类物质。
1.原料：食盐、硫酸、石灰石、煤。
2．反应流程3．缺点：原料价格高，对设备腐蚀严重；难以连续化大生产，产品不纯，原料利用不充分，废渣污染环境。
1.原料：食盐、氨和二氧化碳。
2．生产过程(1)在用原盐配制的饱和食盐水中，加入熟石灰和纯碱，以除去食盐水中的Mg2＋和Ca2＋。
这一过程称为盐水的精制。
(2)在精制盐水中，通入氨气制成氨盐水，这个过程称为盐水氨化。
(3)使氨盐水吸收二氧化碳，生成碳酸氢钠和氯化铵，这个过程称为氨盐水碳酸化。
化学方程式为NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。
(4)滤出碳酸氢钠后煅烧得到纯碱，同时可回收近一半的二氧化碳再利用。
化学方程式为2NaHCO 3=====煅烧Na 2CO 3＋H 2O↑＋CO 2↑。
(5)将氯化铵加石灰乳分解，回收氨循环利用。
化学方程式为2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 。
2．索尔维制碱过程中可循环利用的物质有哪些？【提示】 NH 3和CO 2。
侯氏制碱法工艺流程示意图3．侯氏制碱法与索尔维制碱法相比较，有哪些方面的优点？【提示】 (1)原料利用率提高；(2)没有CaCl 2废料，减少对环境的污染；(3)缩短了生产流程，节省了投资，降低了生产成本。
海水中的化学单元教材地位本单元旨在帮助学生初步了解海洋中蕴藏的丰富资源及其利用，体验科学的研究方法，逐步树立正确的资源观和环境观。
本单元的设置，既通过海洋这个巨大的资源宝库，为学生开拓了一个新的广阔的化学背景，又使学生掌握了一些所必需的基础知识与基本方法，体现出“从生活走进化学，从化学走向社会”的课程理念。
单元目标本单元将探究海洋化学资源的开发和利用；如何使海水中的化学元素转化为对我们有用的物质（如Mg的制取）；如何使海水淡化及海底矿物的开发和利用；明确海水晒盐的原理及利用海水制纯碱的原理；还将探究饱和溶液和不饱和溶液的定义及相互转化；固体物质的溶解度的概念及溶解度和溶解性的关系；溶解度曲线表示的意义；根据溶解度曲线来判断不同物质的溶解度受温度的影响，从而明确夏天晒盐，冬天捞碱的道理；同时本单元还将探究纯碱的化学性质及一些常见饱和溶液的配制与蒸发结晶；海水淡化和粗盐的提纯。
重点：海水淡化；海水晒盐的原理；固体物质的溶解度及溶解度和溶解性的关系；粗盐的提纯；氨碱法制纯碱的原理；纯碱的化学性质；常见盐的水溶性应用。
难点：海水淡化；海水晒盐的原理；溶解度的概念；氨碱法制纯碱的原理。
学法建议1、学习要与生产、生活密切联系。
2、善于提取、加工、整理信息。
3、设计制备物质的方案，评价方案优劣。
单元教学计划节次课时主要知识点探究活动第1节 1 海洋中的资源；保护海洋环境；利用海洋资源；海水的淡化海水的淡化；开发利用海底矿物。
第2节 3 海水“晒盐”的过程；饱和溶液；结晶（蒸发结晶与降温结晶）；溶解度；溶解度曲线；粗盐的提纯。
饱和溶液的配制与蒸发结晶认识溶解度；绘制溶解度曲线；粗盐的提纯。
第3节 3 氨碱法制纯碱的简单原理与主要流程；纯碱的性质；盐类。
用食盐制纯碱；纯碱的性质。
单元复习第三节海水“制碱”学习目标：1、认识纯碱（碳酸钠）等盐类物质的重要性质；知道工业制取纯碱的化学反应原理；了解纯碱在日常生活和工农业生产中的应用。
课题2 氯碱生产●课标要求了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用。
●课标解读1.了解海水资源的利用。
如海水淡化，海水提溴、提镁，氯碱生产。
2．理解以海水作为原料的化工生产的原理，了解化工生产中的产品。
●教学地位氯碱生产是我国重要化学工业，电解原理在氯碱生产中的应用是高考中的高频考点，尤其是电极反应式的书写、电极产物的判断、有关实验现象，工艺流程中的实验操作是高考的热点。
●新课导入建议发明氯气、芥子气等毒气的弗里茨·哈伯，也曾是诺贝尔化学奖的得主。
他在一战时曾为德国政府研发生化武器，生产出的毒气造成了近百万人伤亡。
尽管当时表彰的是他关于合成氨的发现，不涉及毒气的研制，但对于一个扬言制造杀人毒气是为了尽早结束战争的人来说，他是否有资格接受这一神圣的奖项，引起了许多专家的激烈争论。
你知道工业上如何生产氯气吗？●教学流程设计课前预习安排：看教材P26－33，填写[课前自主导学]，并完成[思考交流]。
⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。
⇒步骤2：建议对[思考交流]进行提问，反馈学生预习效果。
⇒步骤3：师生互动完成探究1，可利用[问题导思]的设问作为主线。
⇓步骤7：通过[例2]的讲解研析，对“探究2，粗盐的精制”中注意的问题进行总结。
⇐步骤6：师生互动完成“探究2”。
⇐步骤5：指导学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]1、4、5题。
⇐步骤4：通过[例1]和教材P26－27“氯碱生产的核心技术——电解”讲解研析，对“探究1，电解产物的判断”中注意的问题进行总结。
⇓步骤8：指导学生自主完成[变式训练2]和[当堂双基达标]中的2、3题。
⇒步骤9：引导学生自主总结本课时知识框架，然后对照[课堂小结]。
安排课下作业完成[课后知能检测]。
1.(1)定义：使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质，在阴、阳两极分别发生还原反应和氧化反应的过程。
(2)电解装置——电解槽电解槽⎩⎨⎧直流电源电极⎩⎪⎨⎪⎧阳极——与直流电源正极相连阴极——与直流电源负极相连(3)电解原理阴极：阳离子移向阴极，得电子，发生还原反应。
阳极：阴离子移向阳极，失电子，发生氧化反应。
2．电解饱和食盐水 (1)离子移动方向Na ＋、H ＋移向阴极，Cl －、OH －移向阳极。
(2)电极反应及总反应 阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑ 阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑总反应：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑ (3)现象向溶液中滴入酚酞时，阴极变红色；阳极出现黄绿色气体，能使润湿的KI淀粉试纸变蓝色。
1．电解饱和食盐水时，如何检验阴极气体成分？【提示】 收集一小试管阴极产生的气体，靠近酒精灯火焰，产生淡蓝色火焰，并发出“噗噗”响声，证明有H 2生成。
电解槽的阴极室和阳极室用阳离子膜隔开，精制饱和食盐水进入阳极室，去离子水进入阴极室。
阳离子膜具有选择透过性，它只允许阳离子Na ＋透过膜进入阴极室，而阴离子Cl －、OH －和气体则不能透过。
2．选择什么样的电极材料阳极材料：以钛为基体、其表面涂有钌和钛氧化物涂层的金属。
阴极材料：低碳钢。
2．阳离子膜和阴离子膜的作用有什么不同？【提示】 阳离子膜只允许阳离子透过，阴离子和分子不能透过；阴离子膜只允许阴离子透过，阳离子和分子不能透过。
①电解时，阴离子一定在阳极放电吗？【提示】不一定。
阳极材料为活性电极时，材料本身失电子而放电，溶液中阴离子不放电。
②电解饱和食盐水时，向溶液中滴入酚酞试液，为什么阴极区溶液变红色？【提示】阴极：2H＋＋2e－===H2↑，使阴极区溶液碱性增强。
③你知道阳极、阴极上离子的放电顺序吗？【提示】见要点1、2。
1．阳极产物判断首先看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序中Ag以前的金属)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要再看溶液中的离子的失电子能力。
此时根据阴离子放电顺序加以判断。
阴离子放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根。
2．阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。
下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )【解析】 电解食盐水时，2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，H 2在阴极产生，Cl 2在阳极产生。
由图可知每一装置左侧都是用来收集H 2的，而右侧是用来检验Cl 2(使淀粉KI 溶液变蓝)。
【答案】 D电解槽中电子流向和电流方向：电子流向：阳极→正极→负极→阴极(直流电源相当于“电子泵”)电流方向⎩⎪⎨⎪⎧内电路：负极→正极外电路：正极→阳极→阴极→负极1．下图所示装置中，a 、b 都是惰性电极，通电一段时间后，b 极附近溶液呈红色。
下列说法中正确的是( )A ．X 是正极，Y 是负极B ．X 是负极，Y 是正极C ．CuSO 4溶液的pH 逐渐变大D ．CuSO 4溶液的pH 不变【解析】 由装置图可知为串联的电解槽，右装置b 极附近呈红色，说明b 为阴极，则Y 为负极、X 为正极；进而推知Pt 为阳极、Cu 为阴极，电解CuSO 4溶液的反应为：2CuSO 4＋2H 2O=====通电2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4，溶液中c (H ＋)增大，pH 逐渐变小。
【答案】 A①氯碱生产中，能否用粗盐水代替精制盐水？【提示】 不能，粗盐水中的泥沙，以及电解时生成的Ca(OH)2、Mg(OH)2沉淀堵塞离子交换膜。
②除去粗盐中的SO 2－4、Ca 2＋、Mg 2＋、Fe 3＋分别用什么试剂？ 【提示】 SO 2－4——BaCl 2、Mg 2＋、Fe 3＋——NaOH 、Ca 2＋——Na 2CO 3。
③粗盐提纯时，加入试剂的顺序中，Na 2CO 3能否排在BaCl 2之前？【提示】 不能。
过量的Ba 2＋须用CO 2－3除去，故加入顺序中，Na 2CO 3一定排在BaCl 2之后。
1．粗盐的成分粗盐中含有泥沙、Ca 2＋、Mg 2＋、Fe 3＋、SO 2－4等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。
2．杂质的危害Ca 2＋、Mg 2＋等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。
3．除杂质的过程 粗盐水――→过量BaCl 2除SO 2－4――→过量NaOH 除Mg 2＋、Fe3＋――→过量Na 2CO 3除Ca 2＋、Ba2＋――→过滤除泥沙及沉淀――→适量盐酸除CO 2－3、OH－含少量Ca 2＋、Mg 2＋――→阳离子交换塔除Ca 2＋、Mg2＋精制盐水 (1)除杂质时所加试剂的顺序要求是：Na 2CO 3必须在BaCl 2之后；加入盐酸在过滤之后。
(2)试剂加入顺序有多种选择： ①BaCl 2、NaOH 、Na 2CO 3、过滤、盐酸 ②BaCl 2、Na 2CO 3、NaOH 、过滤、盐酸③NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、盐酸(双选)为了除去粗盐中Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、SO2－4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是( )①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加入过量的BaCl2溶液A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③ D．⑤②④①③【解析】按除杂的基本要求，为了保证杂质离子完全除去，所有试剂一般应用稍过量，但又不能引入新杂质，而且方法要尽可能简单。
解题时，要弄清每加一种试剂的作用以及过量的试剂如何在下一步除去。
过量的NaOH溶液是为了使粗盐水中的Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋等离子形成沉淀，多加的NaOH溶液最后可用HCl溶液中和；加BaCl2可除去SO2－4；加过量的Na2CO3溶液是为了使粗盐水中的Ca2＋以及上一步中过量的Ba2＋形成沉淀而除去。
从以上分析可以知道Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后才能加入，以保证过量的Ba2＋不致引入新杂质；而盐酸应该在过滤操作后加入，以防止在加入酸调节溶液pH时，某些沉淀会溶解或部分溶解。
至于NaOH溶液和BaCl2溶液加入的先后顺序，则没有原则性的差别。
按以上分析可以知道C和D 选项符合题意。
【答案】CD除杂原则：(1)除杂试剂需过量；(2)过量试剂需除尽；(3)除去多种杂质要考虑加入试剂的顺序；(4)选择最佳的除杂途径。
2．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如图所示。
依据图，完成下列填空。
(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为______________；与电源负极相连的电极附近，溶液pH______________(填“不变”、“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含Ca2＋、Mg2＋等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。
(3)如果精盐中SO 2－4含量较高，必须添加钡试剂除去SO 2－4，该钡试剂可以是__________。
a ．Ba(OH)2 b ．Ba(NO 3)2 c ．BaCl 2(4)脱盐工序中利用NaOH 和NaCl 在溶解度上的差异，通过______________、冷却、______________(填操作名称)除去NaCl 。
(5)用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl 2与NaOH 反应；在用离子交换膜法电解食盐水时，阴离子交换膜将电解槽分隔为阳极室和阴极室的目的是________________________________________________________________________。
采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl 2与NaOH 充分接触，产物仅是NaClO 和H 2O ，相应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
