人教版高中化學選修2：化學與技術(shù) 課題3　純堿的生產(chǎn) 市賽一等獎

課題3純堿的生產(chǎn)第一頁，共三十三頁。知道純堿的用途嗎？你第二頁，共三十三頁。第三頁，共三十三頁。自然界中有純堿嗎？內(nèi)蒙古鄂爾多斯合同查汗淖堿湖

第四頁，共三十三頁。寸草不生的鹽堿地第五頁，共三十三頁。中國最大的內(nèi)陸湖泊，也是國內(nèi)最大的咸水湖—青海湖第六頁，共三十三頁。想一想？獲得純堿的方法有哪些？第七頁，共三十三頁。純堿生產(chǎn)車間純堿的生產(chǎn)第八頁，共三十三頁。如何獲得自然界中的純堿？第九頁，共三十三頁。思考與交流1.從天然堿的形成推測碳酸鈉在水中結(jié)晶析出主要受到哪些因素的影響？2.根據(jù)天然堿的存在及其主要化學成分，請你設想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什么？為什么？第十頁，共三十三頁。

①根據(jù)影響固體物質(zhì)在水中溶解度的因素可知,溫度、結(jié)晶水合物的組成及溶劑的質(zhì)量等因素影響Na2CO3在水中的結(jié)晶析出。第十一頁，共三十三頁。資料卡片路布蘭法——世界上最早實現(xiàn)純堿的工業(yè)生產(chǎn)1.用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕cNaCl+H2SO4NaHSO4+HCl↑NaCl+NaHSO4Na2SO4+HCl↑120℃600～700℃2.將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，反應生成碳酸鈉和硫化鈣Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS1000℃1000℃路布蘭法缺點第十二頁，共三十三頁。資料卡片：世界上最早是通過路布蘭（N.Leblanc，1742-1806）法實現(xiàn)碳酸鈉的工業(yè)生產(chǎn)。缺點：原料利用不充分、成本較高，設備腐蝕嚴重等。第十三頁，共三十三頁。一、氨堿法生產(chǎn)純堿（索爾維制堿法）比利時化學家——索爾維第十四頁，共三十三頁。氨堿法工藝流程第十五頁，共三十三頁。一、氨堿法生產(chǎn)純堿（索爾維制堿法）CaCO3=CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2O=Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O產(chǎn)品副產(chǎn)品圖1—11氨堿法生產(chǎn)原理示意圖第十六頁，共三十三頁。優(yōu)點：不足：原料便宜成品純度高氯化鈉利用率低氨和部分二氧化碳可循環(huán)使用制作步驟簡單產(chǎn)生了當時認為無用的氯化鈣請分析氨堿法的優(yōu)點？有不足之處嗎？第十七頁，共三十三頁。二、聯(lián)合制堿法個人簡歷：1890年出生1911年考入清華留美預備學校，后以10門功課1000分的優(yōu)異成績被保送到美國留學1916年獲美國麻省理工學院學士學位1919年獲美國哥倫比亞大學碩士學位1921年獲博士學位第十八頁，共三十三頁。合成氨工藝中需要將CO轉(zhuǎn)化為CO2除去，排空的二氧化碳使原料的利用不盡合理，還會對大氣造成一定影響。為解決這一問題，我國化工專家侯德榜提出了將氨堿法與聯(lián)合生產(chǎn)的改進工藝，這就是聯(lián)合制堿法，也稱侯氏制堿法。第十九頁，共三十三頁。聯(lián)合制堿法工藝流程第二十頁，共三十三頁。二、聯(lián)合制堿法（侯氏制堿法）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O原料ⅡNH3CO2（原料Ⅰ，來自合成氨）（副產(chǎn)品）圖1—12聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖第二十一頁，共三十三頁。兩種著名的制堿技術(shù)(1)氨堿法制純堿(索爾維制堿法)(2)聯(lián)合制堿法(侯氏制堿法)思考:閱讀圖1-11和圖1-12,總結(jié)這兩種方法的有何相同?第二十二頁，共三十三頁。相同點：不同點：原理相同NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====

Na2CO3+CO2↑+H2O↑△原料的來源和副產(chǎn)物不同第二十三頁，共三十三頁。

在純堿的生產(chǎn)過程中NaCl是否被充分利用？

第二十四頁，共三十三頁。特點：生產(chǎn)過程中所需的氨和二氧化碳都是由合成氨廠提供的，從濾出碳酸氫鈉后所得的母液中可回收氯化銨，因此，它保留了氨堿法的優(yōu)點，克服了它的缺點使氯化鈉的利用率提高到了96％以上，盡管增加了設備循環(huán)處理的量，也會加重設備的腐蝕，但經(jīng)濟上完全可以補償此法的不足。聯(lián)合制堿法既體現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性，也是綜合利用原料、降低成本、減少環(huán)境污染的典型代表。請分析聯(lián)合堿法的優(yōu)點？第二十五頁，共三十三頁。思考與交流

人類歷史上，科學技術(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習化學的，侯德榜是化學工程學博士。根據(jù)三個人所處的年代及學習經(jīng)歷，你對技術(shù)與科學的關(guān)系有哪些新的認識？第二十六頁，共三十三頁?？偨Y(jié)：氨堿法的生產(chǎn)原理重點：難點：

離子反應的實質(zhì)就是使離子的濃度減小NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====

Na2CO3+CO2↑+H2O↑△第二十七頁，共三十三頁。練習1.下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點的是（）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96%D.以上全是D第二十八頁，共三十三頁。2.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，這是因為在溶液中（）A.KHCO3溶解度較大B.KHCO3溶解度較小C.K2CO3溶解度較大D.K2CO3溶解度較大A第二十九頁，共三十三頁。3.為了檢驗純堿的質(zhì)量（可能含有少量小蘇打），取少量樣品進行實驗，可以采用的方法是（）A.加熱后通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象B.滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象C.溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，觀察現(xiàn)象A第三十頁，共三十三頁。4.(2005上海高考，26,13分)我國化學家侯德榜，改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如下：(1)副產(chǎn)品的一種用途為。(2)使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設計了

的循環(huán)。用作化肥或焊藥或電解液Ⅰ第三十一頁，共三十三頁。(3)為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加

。(4)向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有

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