海水制碱氨碱法制纯碱讲课稿.docx
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海水制碱氨碱法制纯碱讲课稿
海水制碱——氨碱法制纯碱
2009年烟台市优质课评选参评教学设计
§2.3海水“制碱”
——氨碱法制纯碱
牟平区观水镇第一初级中学
陈健
海水制碱
课题:
海水“制碱”(第一课时)
教学目标:
1、了解氨碱法制纯碱的原料和步骤
2、知道氨碱法制纯碱的化学反应原理
3、了解纯碱在日常生活和工农业生产中的应用
4、通过了解侯德榜的事迹,激发爱国热情,树立正确的科学观和人生价值观。
教学重点:
氨碱法制纯碱的化学反应原理
教学难点:
树立元素守恒观
教学过程:
一、组织教学:
师生问好!
二、情境创设:
很高兴有机会跟同学们一起合作交流!
首先我们来观察一个小实验,请同学们仔细观察思考:
小烧杯中有一支燃着的蜡烛,这是一种白色粉末,这是稀盐酸……
咦?
是什么使蜡烛熄灭了?
它来自哪儿?
你猜测一下,这种白色粉末是什么?
谁想起来说说?
……大家都认同吗?
……你来说说……
我再为大家提供几条该物质的关键词:
【多媒体出示】
加工面条经常会用到它,它不是食盐,却与食盐有着千丝万缕的关系;
做馒头发酵面团时产生乳酸,加入它不仅可以去除酸味还可以使馒头松软可口;
叫碱不是碱;
它到底是什么呢?
是的,它就是碳酸钠!
三、新知探究:
(一)纯碱的用途:
碳酸钠,俗称纯碱,又称苏打。
在化学工业中用途很多!
下面我们来赛一赛,看谁记得多又快:
【多媒体出示】一分钟速记。
纯碱被誉为“化工之母”,工业生产需求量极大,自然界中存有量却很少。
虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠,但远远不能满足日益增长的工业生产的需要。
请你想一想,用什么方法能制得纯碱呢?
(稍停顿)
海水中蕴含着大量的氯化钠,能否用氯化钠为原料制取碳酸钠呢?
【板书】:
NaCl→Na2CO3
想一想,需要补充哪些元素?
可由哪些原料提供?
(可以讨论一下)
谁想起来说说?
(C、O——CO2)
【小实验】向饱和的食盐水中吹CO2
【提问】你看到有什么现象呢?
【演示实验】向饱和的食盐水中通入氨气,然后通入二氧化碳.
【提问】你看到了什么?
氨气在这里起什么作用呢?
工业上需要大量二氧化碳如何制取呢?
【结论】
(二)氨碱法制纯碱:
【板书】碳酸钠就是以食盐、石灰石为原料,以氨为媒介,采用氨碱法制得的。
请同学们阅读课本47页,学习氨碱法制纯碱的流程及反应原理,然后小组交流一下。
【板书】§2.3海水“制碱”一、氨碱法制纯碱
我们集体交流一下,哪位想起来请主动站起来说。
你能写出反应原理吗?
请到黑板上来写。
其他同学在笔记本上写。
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
(对板演同学指出不足或评价写得很好!
)你们写对了吗?
写对的举手!
【多媒体出示流程图】
【提出问题】请同学们对照大屏幕上的流程图及黑板上的反应原理,思考:
为什么氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳?
我为大家搜集了几条信息:
【多媒体】出示:
流程图及提示:
①、通常情况下,1体积水大约溶解1体积二氧化碳,而1体积水能溶解700体积氨气,氨水呈碱性。
②、作为纯碱生产,要考虑产量。
当然越多越好!
请你想一想,小组讨论交流。
我们集体交流一下,谁想谈一谈请站起来说。
(评价激励)
【点拨】氨水呈碱性,二氧化碳溶于水生成碳酸,二者能发生中和反应。
提问:
先通氨,后通二氧化碳的目的到底是什么呢?
(可以再讨论)
请你来谈谈……
是的,就是想方设法增加反应物二氧化碳的量,以获得更多的产物碳酸氢钠。
“加压”的目的也是如此,你能谈谈其中的道理吗?
(气体的溶解度随压强的增大而增大)
……(表扬鼓励)
【提出问题】氨盐水吸收二氧化碳后生成碳酸氢钠和氯化铵,为什么碳酸氢钠先结晶析出呢?
请大家结合溶解度曲线,就问题展开讨论。
谁想起来谈谈你的看法?
请你来说……
还有谁补充?
(评价激励)很好!
【点拨】我们再一起来分析一下:
第一个反应是分布进行的,NH3+CO2+H2O=NH4HCO3(在学生板书基础上加上︷NH4HCO3)
【多媒体出示】动画
碳酸氢铵电离生成铵根离子和碳酸氢根离子,与氯化钠电离生成的钠离子和氯离子互相接触碰撞,这其中碳酸氢钠溶解度最小,超出溶解限量的部分结晶析出。
【多媒体出示】四种物质的溶解度数据
我课前做过一个粗略的计算:
30℃时,100g水中最多溶解36.3g氯化钠,持续通入氨气、二氧化碳,完全反应生成约52.7g的碳酸氢钠,同时消耗了部分水,而该温度下,100g水最多溶解11.1g碳酸氢钠,那么将有40多克结晶析出。
我们把这个问题想明白了吗?
(团结合作,力量无穷!
)
(三)索尔维制碱与侯氏制碱
氨碱法制纯碱是比利时化学家索尔维发明的。
【多媒体出示】索尔维图片
英法德美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂,并组织了索尔维公会,
【多媒体】索尔维公会
对会员以外的国家实行技术封锁。
20世纪初,我国需要的纯碱全靠外国进口,导致我国民族工业发展因纯碱的缺乏而举步维艰。
有一个中国人,毅然放弃美国的舒适生活返回祖国,刻苦科研,创造性的设计了联合制碱新工艺。
他是谁?
——侯德榜。
这种联合制碱法被命名为“侯氏制碱法”
【多媒体】
本可以高价出售这一专利而获得巨额财富的侯德榜却把它公布于众,让世界各国人民共享这一科技成果。
请阅读课本48页,小组边看边议:
两种制碱方法有什么不同?
优缺点各是什么?
【板书】联合制碱索尔维侯德榜
我们一起来讨论一下:
1、索尔维制碱对副产品氯化铵是如何处理的?
谁想起来谈一谈?
……
【多媒体】出示氯化铵处理方法。
你能写出方程式吗?
请到黑板上写出来,其他同学在笔记上写。
谁想谈谈这种方法的优缺点各是什么?
(原料经济易得,二氧化碳、氨气回收利用,能连续生产。
氯化钙用处很小,且污染环境)
【点拨】氯化钙充其量做干燥剂。
2、【过渡】侯氏制碱是在氨碱法基础上改进的。
又是如何处理副产品的呢?
谁来谈一谈?
【多媒体】出示氯化铵处理方法
【板书】加入食盐;氯化铵析出做氮肥;氯化钠溶液循环使用。
所谓的“联合”即
【板书】制氨厂和制碱厂联合共建。
侯氏制碱法保留了氨碱法的优点,克服了其缺点,使食盐的利用率由70%提高到96%。
侯氏制碱量占制碱总量的1/3,氯化铵也有不足之处但具有时代性。
3、【激励】也希望同学们在今后的实验探究中,不断改进,探索、创新、求真!
侯老先生有句话,我们一起共勉!
【多媒体出示】凡是黄头发蓝眼睛的人能办到的,我们黑头发黑眼睛的人也一定能办到!
(四)苏氏三姐妹
【过渡】前面我们提到的碳酸钠、碳酸氢钠分别俗称苏打、小苏打,有没有大苏打呢?
有!
【多媒体】苏氏三姐妹
大苏打,Na2S2O3,硫代硫酸钠,在冲洗照片的定影液中使用。
小苏打有什么作用呢?
灭火器、食品、饮料、医疗上都有应用。
四、拓展提高:
下面我们来做个练习:
1、下列不属于氨碱法制纯碱所需的原料是()
A石灰石B氯化钠C氢氧化钠D水
【思考】石灰石的作用。
2、实验室中,用侯氏制碱原理制Na2CO3和NH4Cl的步骤为:
⑴ ③过滤所得晶体1的名称是_________。
滤液1中主要含有的溶质是_________。
操作③中使用玻棒的作用是________________________。
⑵ 操作①②的顺序_______(填能或不能)颠倒,其原因为
________________________________________。
五、作业:
1、巩固性作业:
生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐,冬天捞碱”。
你能说出其中的道理吗?
2、拓展性作业:
登录互联网,以“氨碱法制纯碱”“侯氏制碱”为关键词搜索,进一步了解“工业制纯碱”的工艺流程。
【结束语】跟同学们合作很愉快!
谢谢大家!
六、板书:
§2.3海水“制碱”
NaCl→Na2CO3
一、氨碱法制纯碱70%二、联合制碱96%
以食盐、石灰石为原料,以氨为媒介
创始人:
索尔维(比利时)侯德榜(中国)
流程:
反应原理:
改
进
副产品(CaCl2)+熟石灰+食盐NH4Cl析出(氮肥)
NaCl溶液循环使用
优缺点: