2 阴极产生的气体靠近酒精灯听到轻微爆鸣声 阴极产生了氢气 3 阳极产生的气体呈黄绿色,使淀粉碘化钾试纸变蓝 阳极产生了氯气 4 溶液加酚酞变红 溶液显碱性,生成NaOH
[教师]根据上述实验现象和结论,同学们可以自己写出电解氯化钠溶液的反应方程式吗?
[板书]2、电解方程式
2NaCl+2 H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
阳极产物:Cl2
阴极产物:H2和NaOH
[教师]在书写反应方程式的时候要注意加上通电的条件和气体符号。上述方程就是工业上生产氯气的原理,不过在实际生产中规模要大得多,而且还有很多细节在我们这个简易的模拟装置中都没有考虑,大家思考一下,如果工业上使用这样的装置制备氯气存在怎样的缺陷?
[学生] H2和Cl2混合会引起爆炸
[教师]没错,所以在实际生产中使用的是离子交换膜电解槽,阳离子交换膜只允许Na+通过,而Cl-、OH- 和气体则不能通过,这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2 混合而引起爆炸,也能避免另一个问题的产生:Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
[小结]在知道了"氯碱工业"的反应原理与产物之后,我们就不难理解这种工业制氯气的方法为什么要叫做"氯碱工业"了,因为其产物有氯气和烧碱,因此而得名。关于"氯碱工业"的细节,我们在以后的课程中还会细讲,这里就不做过多解释了。
内容三、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。
[学生]自主阅读,交流讨论
① 氯气是一种有强烈刺激性气味的黄绿色气体;
氯气水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用;