2019最新新人教版化學(xué)選修2高中《純堿的生產(chǎn)》教案二

1、2019 最新新人教版化學(xué)選修2 高中純堿的生產(chǎn)教案二單元走進(jìn)化學(xué)工業(yè)課題 3純堿的生產(chǎn)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1. 了解純堿的生產(chǎn)及發(fā)展過程。2. 了解體驗(yàn)天然堿的生產(chǎn)與化工生產(chǎn)之間的聯(lián)系及體驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展過程。3. 了解路布蘭法 ,掌握氨堿法（索爾維法）及聯(lián)合制堿法（侯氏制堿法）。過程與方法學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種手段獲取信息,并運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)知識(shí)進(jìn)行加工分析,逐步培養(yǎng)獨(dú)立思考的能力和提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀在討論與交流中培養(yǎng)與別人合作的能力,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神,并且注意加強(qiáng)化學(xué)與生活的聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,從而提高學(xué)化學(xué)、愛化學(xué)的自覺性。教學(xué)重點(diǎn)氨

2、堿法的生產(chǎn)原理教學(xué)難點(diǎn)復(fù)雜鹽溶液體系中固體物質(zhì)的析出結(jié)晶即離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)教學(xué)工具多媒體課件黑板教學(xué)方法講授法討論法分析法總結(jié)法教學(xué)設(shè)計(jì)【引課】這一節(jié)課 ,我們一起來討論“純堿的生產(chǎn)”的相關(guān)問題?！景鍟? / 6課題 3 純堿的生產(chǎn)純堿的化學(xué)名稱是？（碳酸鈉）那碳酸鈉有哪些用途呢？（圖片）發(fā)酵粉、洗碗、制肥皂、制藥、制松花蛋、紡織、玻璃、造紙、漂染,還可以用于其他含鈉化合物的制備。自然界中是否存在天然的碳酸鈉？（圖片）堿湖。我們?nèi)绾文軌颢@得這些天然的純堿呢？（ 1）一些生長(zhǎng)在鹽堿地和海岸附近的植物中含有碳酸鈉, 可以從植物的灰燼中提取。（ 2）當(dāng)冬季來臨時(shí),堿湖中所含的碳酸鈉結(jié)晶析出,經(jīng)過簡(jiǎn)單

3、的加工就可以使用。歷史上 ,一般經(jīng)過張家口和古北口轉(zhuǎn)運(yùn)到全國(guó)各地,因 此,在我國(guó)素有“口堿”之說?！舅伎寂c交流】1.從天然堿的形成推測(cè)碳酸鈉在水中結(jié)晶析出主要受到哪些因素的影響？改變溫度、結(jié)晶水合物的組成以及溶劑水的質(zhì)量等因素,可以改變碳酸鈉在水中的溶解情況 ,提高結(jié)晶析出的速率和質(zhì)量（純度）。【過渡】 18 世界中期工業(yè)革命以后,天然堿和從植物的灰燼中提取的堿已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要 ,純堿工業(yè)隨之發(fā)展起來。2.根據(jù)天然堿的存在及其主要化學(xué)成分,請(qǐng)你設(shè)想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什么？為什么？碳酸鈉中含有鈉離子和碳酸根離子。自然界中存在的含鈉離子的化合物很多,大量存在的、最常見的是氯化鈉；

4、因此,氯化鈉是比較理想的生產(chǎn)原料之一。碳酸根可以有碳酸鹽直接提供 ,也可有由二氧化碳制取,較為理想的原料是碳酸鈣?！具^渡】世界上最早實(shí)現(xiàn)碳酸鈉的工業(yè)生產(chǎn)的路布蘭法的原料就是用的氯化鈉和碳酸鈣。我們簡(jiǎn)單的了解一下：【資料卡片】世界上最早是通過路布蘭法實(shí)現(xiàn)了碳酸鈉的工業(yè)生產(chǎn)。其生產(chǎn)原理是：1. 用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變成硫酸鈉120NaCl+H 2SO4 =NaHSO 4+HCl 600 700NaCl+NaHSO 4=Na2SO4+ HCl 2 / 62. 將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱,反應(yīng)生成碳酸鈉和硫化鈣1000Na2SO4+2C=Na 2S+2CO21000Na2S+CaCO 3=Na 2CO3

5、+CaS從反應(yīng)原理上,同學(xué)們分析一下這個(gè)方法有哪些缺點(diǎn)？原料利用不充分、成本較高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等【過渡】正是因?yàn)槿绱?促使人們研究新的制堿方法,知道 19 世紀(jì) 60 年代后逐漸被氨堿法所取代。一、氨堿法生產(chǎn)硫酸氨堿法是由比利時(shí)人索爾維發(fā)明的,所以 ,氨堿法也稱為索爾維制堿法。氨堿法的原料也是氯化鈉和碳酸鈣,不同的是它還使用了煉焦的副產(chǎn)品氨。原料： CaCO3、 NaCl 、 NH 3【過渡】為了更好的理解氨堿法的原理,我們進(jìn)行這樣一個(gè)探究：【科學(xué)探究】1、 向 AgNO 3 溶液中滴加KCl 溶液會(huì)有什么現(xiàn)象？會(huì)有白色沉淀生成。白色沉淀是什么？（氯化銀）溶液中應(yīng)該含有哪些溶質(zhì)離子？（銀例子、

6、鉀離子、硝酸根、氯離子）它們能夠組成哪些溶質(zhì)?（硝酸銀、氯化鉀、硝酸鉀、氯化銀）那析出的為什么不是其他的溶質(zhì)粒子呢？（因?yàn)槁然y的溶解度很小）這個(gè)反應(yīng)的離子方程式為： Ag + +Cl -= =AgCl 【過渡】很好！現(xiàn)在我們來分析第二個(gè)問題。2、20時(shí) , 把碳酸氫銨、氯化鈉和水配制成一混合溶液, 當(dāng)把溶液加熱蒸發(fā)后冷卻至20 ,首先析出的物質(zhì)是什么？是溶解度較小的那種物質(zhì)。那么 ,溶液中的離子能夠形成哪些溶質(zhì)粒子呢？（碳酸氫銨、氯化鈉、碳酸氫鈉、氯化銨）大家參照“溶解度表”,看析出的物質(zhì)是什么?。浚ㄌ妓釟溻c）很好！這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式該怎么寫呢？大家試著寫一下。NH 4HCO 3+NaCl

7、=NaHCO 3+NH 4Cl離子方程式為：HCO 3- +Na+=NaHCO 3通過這兩個(gè)反應(yīng),大家談一下你對(duì)物質(zhì)的溶解性和離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)？3 / 6物質(zhì)溶和不溶是相對(duì)的,離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是向著離子濃度減小的方向進(jìn)行?！具^渡】根據(jù)這個(gè)反應(yīng),我們?cè)撛趺吹玫郊儔A呢？2NaHCO 3=Na 2CO3+CO 2+H 2O那我如何利用原料制取碳酸氫鈣？（CaCO3=CaO+CO 2）CO2+H 2O +NH 3 = NH 4HCO 3好！現(xiàn)在我們把兩個(gè)方程式疊加得到的方程式是怎樣的？NaCl+NH 3+CO 2+H 2O=NaHCO 3 +NH 4Cl反應(yīng)原理的方程式分布寫和寫總反應(yīng)式都可以?！?/p>

8、過渡】現(xiàn)在我們來分析氨堿法流程中的物料轉(zhuǎn)化。CaCO3=CaO+CO 2CaO+H 2O=Ca(OH) 2Na Cl+NH 3+CO 2+H 2O=NaHCO 3+NH 4Cl2NaHCO 3=Na 2 CO3+CO 2+H 2O2NH 4Cl +Ca(OH) 2=CaCl 2+NH 3+H2O氨堿法的優(yōu)點(diǎn)：原料便宜易得 ,氨和部分二氧化碳可循環(huán)利用,產(chǎn)品純度高 ,步驟簡(jiǎn)單。氨堿法的缺點(diǎn)：副產(chǎn)物氯化鈣的處理問題 ,氯化鈉的利用率低?！具^渡】這兩個(gè)問題被我國(guó)化學(xué)家侯德榜解決了,他發(fā)明了聯(lián)合制堿法,也稱為侯氏制堿法。二、聯(lián)合制堿法現(xiàn)在我們先來認(rèn)識(shí)一下我們的國(guó)寶級(jí)任務(wù)。個(gè)人簡(jiǎn)歷：1890年出生191

9、1年 考入清華留美預(yù)備學(xué)校 ,后以 10 門功課1000 分的優(yōu)異成績(jī)被保送到美國(guó)留學(xué)1916年獲美國(guó)麻省理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位1919年獲美國(guó)哥倫比亞大學(xué)碩士學(xué)位1921年獲博士學(xué)位【過渡】現(xiàn)在讓我們一起來認(rèn)識(shí)這個(gè)偉大的發(fā)明,解開它神秘的面紗？聯(lián)合制堿法是什么樣的呢？4 / 6聯(lián)合制堿法的原理和氨堿法一樣,大家很失望吧？其實(shí),氨堿法 一直被西方的一些國(guó)家所控制 ,當(dāng)時(shí)并為公布于世。聯(lián)合制堿法與氨堿法有自己的不同之處：氨堿法的原料來自于合成氨（二氧化碳、氨氣） ,同時(shí)得到的副產(chǎn)品是氯化銨,氯化銨有什么用途呢？（氮肥,焊藥 ,電解液）這里面氯化銨是以溶液的形式存在的,如何讓它析出呢？氯化銨析出和溶解存

10、在溶解平衡。所以,加入氯離子或者銨根離子均可以使其析出。事實(shí)工業(yè)上也是這么做的,向里面通入氨氣或者加入食鹽顆粒 ,析出氯化銨后的溶液含有氨水和氯化鈉,又可以作什么呢？（返回做反應(yīng)物）這樣的話,氯化鈉的利用率怎么樣了呢？（提高了）提高到了96%。綜合以上的分析,大家總結(jié)一下,聯(lián)合制堿法有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？綜合利用了合成氨的原料,提高了氯化鈉的利用率,減少了環(huán)境污染。【過渡】綜合以上內(nèi)容,大家總結(jié)一下聯(lián)合制堿法與氨堿法有哪些異同？相同點(diǎn)：原理相同不同點(diǎn)：原料來源不同,副產(chǎn)物不同思考題：在生產(chǎn)過程中,是先通入氨氣,還是先通入二氧化碳？提示：考慮氨氣和二氧化碳的溶解度大小。先通入二氧化碳,溶液中存在碳酸,碳

11、酸的量比較少；再通入氨氣,氨氣易溶于水,一水合氨的量比較多；此時(shí)產(chǎn)物應(yīng)該是碳酸銨而不是碳酸氫銨。反過來,如果我們先通入氨氣,溶液中會(huì)存在較多的一水合氨,再通入二氧化碳時(shí),二氧化碳和一水合氨反應(yīng) , 通入的二氧化碳過量就會(huì)生成碳酸氫銨,也就是說 ,此時(shí)二氧化碳溶解的多少不是受溶解度限制,而是受反應(yīng)控制。那么 ,先通入氨氣起到的作用就是為了更多的溶有二氧化碳?！舅伎寂c交流】人類歷史上,科學(xué)技術(shù)的突破性重大發(fā)現(xiàn)和成果總是與一些偉大的名字聯(lián)系在一起 ,路布蘭（ 1791）、索爾維（1862）和侯德榜（1924）的名字都銘刻在人類制堿技術(shù)發(fā)展的歷史上,你知道嗎？路布蘭是一名醫(yī)生,索爾維是在工作中學(xué)習(xí)化學(xué)的,侯德榜是化學(xué)工程學(xué)博士。根據(jù)三個(gè)人所處的年代及學(xué)習(xí)經(jīng)歷,你對(duì)技術(shù)與科學(xué)的關(guān)系有哪些新的認(rèn)識(shí)？課下大家查閱資料,下節(jié)課之前我們來討論?！究偨Y(jié)】綜合這節(jié)課的學(xué)習(xí),你認(rèn)為你學(xué)到哪些內(nèi)容？重點(diǎn)是什么？難點(diǎn)是什么？【習(xí)題】1. 下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)的是（D）A. 氨和二氧化碳由合成氨廠提供B. 母液可回收氯化銨C.氯化鈉的利用率達(dá)96%D.以上全是5 / 62. 工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉 , 但卻不能用氨堿法制碳酸鉀 , 這是因?yàn)樵谌芤褐校?A ）A.KHCO