教學(xué) 設(shè)計(jì)：純堿的生產(chǎn)

高中化學(xué)選修2化學(xué)與技術(shù)純堿的生產(chǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：1.了解我國(guó)純堿工業(yè)的現(xiàn)狀，掌握相關(guān)的化學(xué)原理；2.結(jié)合侯氏制堿法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義教育；3.了解我國(guó)基本化工的生產(chǎn)資源、基本化工產(chǎn)品的主要種類和發(fā)展概況。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：掌握與純堿工業(yè)相關(guān)的化學(xué)原理；探究建議：1．實(shí)驗(yàn)：用碳酸氫銨和氯化鈉制取碳酸鈉，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)；2．查閱資料：侯德榜制堿法。課時(shí)劃分：一課時(shí)教學(xué)過程：見PPT文件[課堂練習(xí)]1．盛放NaOH溶液的試劑瓶口部，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)有白色固體附著，這固體的成分是（B）A．NaOHB．Na2CO3C．NaHCO3D．Na2CO3·10H2O2.下列實(shí)驗(yàn)中，沒有白色沉淀或晶體析出的是（CD）A．飽和石灰水中加入少量NaOH固體B．飽和碳酸鈉溶液中通入足量的CO2C．氯化鈣溶液中通入少量CO2D．碳酸氫鈉溶液中加入氯化鋇溶液3．下列關(guān)于NaHCO3的敘述，不正確的是（AD）A．它是一種白色粉末，溶解度大于Na2CO3B．加熱至200℃左右，可完全分解，利用這種性質(zhì)，可由NaHCO3制取純堿C．與Na2CO3相似，當(dāng)質(zhì)量相同，分別跟足量鹽酸反應(yīng)后，NaHCO3可得到較多的二氧化碳D．其分子為NaHCO3·10H2O在空氣中會(huì)風(fēng)化4.下列物質(zhì)中，可用于治療胃酸過多的是（A）A．碳酸鈉B．氫氧化鈉C．氧化鈉D．碳酸鋇5.純堿和小蘇打是廚房中兩種常見的用品，它們都是白色固體，下列區(qū)分這兩種物質(zhì)的說法正確的是（C）A．分別用炒鍋加熱兩種樣品，全部分解揮發(fā)，沒有殘留物的是小蘇打B．C．用兩只小玻璃杯，分別加入少量的兩種樣品，再加入等量的食醋，產(chǎn)生氣泡快的是小蘇打D．先將兩樣品配成溶液，分別加入石灰水，無白色沉淀生成的是小蘇打6.某學(xué)生擬用溶液吸收氣體，制備溶液，為了防止通入的氣體過量生成，他設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)步驟：用25mL溶液吸收過量的氣體，至氣體不再溶解；小心煮沸溶液1～2分鐘；在得到的溶液中加入25mL相同的溶液，使溶液充分混合。按他的設(shè)計(jì)，第步實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：ABC（1）他能否制得較純凈的，理由是（2）裝置A使用的試劑是石灰石和稀鹽酸，可否用純堿代替石灰石原因是（3）裝置B使用的試劑是作用是（4）有人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟②③的順序?qū)φ{(diào)，即先混合，再煮沸，更合理，你認(rèn)為對(duì)嗎？為什么？_________________________________________________。答案：（1）能理由是：實(shí)驗(yàn)①生成，其中溶解的氣體煮沸時(shí)除去，在實(shí)驗(yàn)③恰好被NaOH中和完全，轉(zhuǎn)化生成（2）不能原因是：實(shí)驗(yàn)中使用的氣體發(fā)生器，只適用于塊狀固體和液體反應(yīng)，是粉末狀固體，反應(yīng)過于劇烈（3）飽和溶液除去中的HCl氣體（4）不合理若不先驅(qū)除溶液中溶解的氣體，實(shí)驗(yàn)③加入NaOH將有一部分消耗于與氣體的反應(yīng)，使不能完全轉(zhuǎn)化為7．化學(xué)活動(dòng)課上，三組學(xué)生分別用圖示甲、乙兩裝置探究“NaHCO3和Na2CO3與稀鹽酸的反應(yīng)”，按表中的試劑用量，在相同條件下，將兩個(gè)氣球中的固體粉末同時(shí)倒入試管中(裝置的氣密性已檢查)。請(qǐng)回答：⑴各組反應(yīng)開始時(shí)，____裝置中的氣球體積先變大，該裝置中反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________________。⑵當(dāng)試管中不再有氣體生成時(shí)，三組實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)不同現(xiàn)象，填寫下表的空格。組數(shù)試劑用量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(氣球體積變化)分析原因①gNaHCO3Na2CO33mL4mol·L－1鹽酸甲中氣球與乙中氣球的體積相等甲、乙鹽酸均過量n(NaHCO3)=n(Na2CO3)ν甲(CO2)=ν乙(CO2)②gNaHCO3gNa2CO33mL4mol·L－1鹽酸甲中氣球比乙中氣球的體積大③gNaHCO3gNa2CO33mL2mol·L－1鹽酸甲中氣球比乙中氣球的體積大片刻后，乙中氣球又縮小，甲中氣球的體積基本不變(用離子方程式表示)答案：⑴甲HCO3－+H＋=CO2↑+H2O⑵②甲、乙鹽酸均過量n(NaHCO3)>n(Na2CO3)V甲(CO2)>V乙(CO2)③甲、乙鹽酸均不足量消耗的n(NaHCO3)>n(NaCO3)V甲(CO2)>V乙(CO2)；CO2+CO32－+H2O=2HCO3－解析：⑵根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算可知第①組中NaHCO3和Na2CO3都已完全反應(yīng)。對(duì)比第①組數(shù)據(jù)知第②組中鹽酸一定過量，NaHCO3和Na2CO3一定完全反應(yīng)，且NaHCO3產(chǎn)生的CO2比Na2CO3的多。第③組中，n(Na2CO3)=，n(NaHCO3)=，n(HCI)=。把Na2CO3緩慢加入到鹽酸中，在鹽酸反應(yīng)完以前，鹽酸是過量的而Na2CO3是少量的。因此開始發(fā)生的反應(yīng)是：Na2CO3+2HCL=2NaCl+CO2↑+H2O，根據(jù)化學(xué)方程式，有：Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O說明Na2CO3、NaHCO3都過量，NaHCO3產(chǎn)生的CO2較Na2CO3的多。因?yàn)闅怏w收集于氣球中，乙中CO2又與過量的Na2CO3溶液反應(yīng)。8．根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿Na2CO3的主要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在30℃～35℃，攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO3晶體。用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒2小時(shí)，制得Na2CO3固體。四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）表溫度溫度溶解度鹽0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃NaClNH4HCO3－①－－－NaHCO3－NH4Cl①＞35℃NH4HCO3會(huì)有分解請(qǐng)回答：（1）反應(yīng)溫度控制在30℃～35℃，是因?yàn)槿舾哂?5℃，則，若低于30℃，則；為控制此溫度范圍，采取的加熱方法為。（2）加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，目的是。靜置后只析出NaHCO3晶體的原因是。用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去雜質(zhì)（以化學(xué)式表示）。（3）過濾所得的母液中含有（以化學(xué)式表示），需加入，并作進(jìn)一步處理，使NaCl溶液循環(huán)使用，同時(shí)可回收NH4Cl。（4）測(cè)試純堿產(chǎn)品中NaHCO3含量的方法是：準(zhǔn)確稱取純堿樣品Wg，放入錐形瓶中加蒸餾水溶解，加1滴～2滴酚酞指示劑，用物質(zhì)的量濃度為c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色（指示＋H＋＝反應(yīng)的終點(diǎn)），所用HCl溶液體積為V1mL，再加1滴～2滴甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙，所用H