2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第一單元 走進(jìn)化學(xué)工業(yè) 1.3 純堿的生產(chǎn)教案4 新人教版選修2

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一單元走進(jìn)化學(xué)工業(yè)1.3純堿的生產(chǎn)教案4新人教版選修2授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教材分析本節(jié)課為人教版高中化學(xué)選修2《走進(jìn)化學(xué)工業(yè)》單元的第1.3節(jié)，主要內(nèi)容是純堿的生產(chǎn)。本節(jié)內(nèi)容緊接第1.2節(jié)侯氏制堿法，進(jìn)一步拓展純堿的工業(yè)生產(chǎn)流程及其原理。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠理解碳酸鈉的制備方法，掌握純堿生產(chǎn)的基本步驟和技術(shù)要點，并能夠分析實際生產(chǎn)中的問題。

本節(jié)教材以實際工業(yè)生產(chǎn)為背景，融合化學(xué)知識與工業(yè)技術(shù)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。教學(xué)過程中應(yīng)著重引導(dǎo)學(xué)生通過實驗觀察、數(shù)據(jù)分析等方法，深入探究純堿生產(chǎn)過程中涉及的科學(xué)原理和工業(yè)操作，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和解決實際問題的能力。

教學(xué)對象為高中二年級學(xué)生，他們已經(jīng)掌握了基本的化學(xué)知識，對化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)方程式有一定的理解。在此基礎(chǔ)上，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，將進(jìn)一步深化學(xué)生對化學(xué)工業(yè)的認(rèn)識，為后續(xù)學(xué)習(xí)其他化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，主要包括科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任。通過學(xué)習(xí)純堿的生產(chǎn)過程，學(xué)生將能夠運用實驗觀察、數(shù)據(jù)分析等方法，深入探究科學(xué)原理和工業(yè)操作，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。同時，通過了解純堿在工業(yè)中的應(yīng)用，使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)知識在解決實際問題中的重要作用，增強(qiáng)社會責(zé)任感。此外，通過小組討論、合作交流等方式，提高學(xué)生的科學(xué)論證和溝通表達(dá)能力，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與團(tuán)隊協(xié)作精神?？傊?，本節(jié)課將全面培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，為他們的未來學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)將圍繞化學(xué)學(xué)科的四個維度進(jìn)行設(shè)計，以符合新教材的要求。首先，通過觀察純堿生產(chǎn)過程中的化學(xué)反應(yīng)，學(xué)生將培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識，學(xué)會運用實驗和數(shù)據(jù)分析來探索科學(xué)原理。其次，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何運用化學(xué)知識解決實際問題，增強(qiáng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任，理解化學(xué)在工業(yè)發(fā)展中的重要作用。再次，通過小組討論和合作交流，學(xué)生將提高證據(jù)推理與模型認(rèn)知的能力，學(xué)會建立化學(xué)反應(yīng)模型。最后，學(xué)生將增強(qiáng)科學(xué)論證和溝通表達(dá)能力，學(xué)會用化學(xué)語言描述和解釋實驗現(xiàn)象和工業(yè)生產(chǎn)過程。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

（1）問題驅(qū)動法：在教學(xué)過程中，教師提出與純堿生產(chǎn)相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考和探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

（2）案例分析法：通過分析實際生產(chǎn)中的案例，使學(xué)生更好地理解純堿生產(chǎn)過程及其原理，提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。

（3）小組討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神和科學(xué)論證能力，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與分享。

2.教學(xué)手段

（1）多媒體演示：利用多媒體設(shè)備，展示純堿生產(chǎn)過程的相關(guān)圖像、視頻等資料，幫助學(xué)生形象地理解教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。

（2）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺：利用教學(xué)軟件和網(wǎng)絡(luò)平臺，進(jìn)行在線教學(xué)和互動，提供豐富的學(xué)習(xí)資源，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)和交流。

（3）實驗教學(xué)：組織學(xué)生進(jìn)行純堿生產(chǎn)過程的實驗操作，讓學(xué)生親身體驗化學(xué)反應(yīng)過程，增強(qiáng)學(xué)生的實踐操作能力和科學(xué)探究意識。

（4）虛擬仿真技術(shù)：利用虛擬仿真軟件，模擬純堿生產(chǎn)過程中的化學(xué)反應(yīng)和設(shè)備運行，幫助學(xué)生更好地理解復(fù)雜工藝流程，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力。

（5）學(xué)習(xí)評價系統(tǒng)：采用學(xué)習(xí)評價系統(tǒng)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行實時跟蹤和反饋，指導(dǎo)學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)策略，提高學(xué)習(xí)效果。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計用時：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解純堿生產(chǎn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)純堿生產(chǎn)內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確純堿生產(chǎn)的教學(xué)目標(biāo)和重難點。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保純堿生產(chǎn)教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)純堿生產(chǎn)的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入純堿生產(chǎn)學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的侯氏制堿法，幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對舊知的掌握情況，為純堿生產(chǎn)新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解純堿生產(chǎn)的過程，結(jié)合實例幫助學(xué)生理解。

突出重點，強(qiáng)調(diào)難點，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動探究：

設(shè)計小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞純堿生產(chǎn)的問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學(xué)生提出自己的觀點和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計實踐活動或?qū)嶒?，讓學(xué)生在實踐中體驗純堿生產(chǎn)知識的應(yīng)用，提高實踐能力。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計用時：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對純堿生產(chǎn)知識的掌握情況。

鼓勵學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決純堿生產(chǎn)問題。

錯題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯誤，進(jìn)行及時訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與純堿生產(chǎn)相關(guān)的拓展知識，拓寬學(xué)生的知識視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合純堿生產(chǎn)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

鼓勵學(xué)生分享學(xué)習(xí)純堿生產(chǎn)的心得和體會，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的純堿生產(chǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點和難點。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的純堿生產(chǎn)內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識點梳理1.純堿的制備方法：

-侯氏制堿法：通過向氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體，經(jīng)熱分解得到純堿。

-索爾維法：將食鹽、氨氣、二氧化碳和水按一定比例混合，在高壓和低溫條件下反應(yīng)，得到碳酸氫鈉晶體，經(jīng)熱分解得到純堿。

2.純堿的性質(zhì)與應(yīng)用：

-物理性質(zhì)：純堿為白色固體，易溶于水，有腐蝕性。

-化學(xué)性質(zhì)：純堿為強(qiáng)堿，與酸反應(yīng)生成鹽和水；與酸性氧化物反應(yīng)生成碳酸鹽。

-應(yīng)用：純堿廣泛應(yīng)用于玻璃、洗滌劑、紡織、化工等行業(yè)。

3.純堿生產(chǎn)過程中的影響因素：

-溫度：溫度對碳酸氫鈉的溶解度有很大影響，溫度越低，溶解度越低，有利于碳酸氫鈉的析出。

-壓力：壓力對二氧化碳的溶解度有很大影響，壓力越高，二氧化碳的溶解度越高，有利于純堿的生產(chǎn)。

-濃度：氨水濃度和食鹽水的濃度對純堿的生產(chǎn)也有影響，適當(dāng)?shù)臐舛扔欣谔岣呒儔A的產(chǎn)量。

4.純堿生產(chǎn)過程中的設(shè)備與操作：

-氨化塔：用于將氨氣溶解在水中，形成氨水。

-飽和食鹽水：用于提供氯離子，與氨氣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉。

-CO2吸收塔：用于吸收二氧化碳，提高二氧化碳的濃度。

-熱分解爐：用于將碳酸氫鈉熱分解，得到純堿。

5.純堿生產(chǎn)過程中的環(huán)保與安全：

-廢水處理：純堿生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，需要進(jìn)行處理，防止對環(huán)境造成污染。

-廢氣處理：純堿生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生氨氣和二氧化碳等廢氣，需要進(jìn)行處理，防止對環(huán)境造成污染。

-安全操作：純堿生產(chǎn)過程中使用的化學(xué)品具有腐蝕性和毒性，操作人員需要穿戴防護(hù)裝備，遵守安全操作規(guī)程。

6.純堿生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)能減排：

-經(jīng)濟(jì)效益：純堿是重要的化工原料，市場需求量大，生產(chǎn)純堿具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

-節(jié)能減排：純堿生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的熱量，可以通過熱能回收利用，減少能源消耗。同時，采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，可以減少排放物的產(chǎn)生，降低環(huán)境污染。課堂1.課堂評價：

（1）提問：教師可通過提問的方式了解學(xué)生對純堿生產(chǎn)過程的理解程度，檢查學(xué)生對知識點的掌握情況。針對學(xué)生的回答，教師應(yīng)及時給予反饋，糾正錯誤，鞏固正確答案。

（2）觀察：教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，觀察他們參與討論、實驗操作等活動的積極性，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力。

（3）測試：教師可設(shè)計課堂小測驗，測試學(xué)生對純堿生產(chǎn)過程、設(shè)備操作、影響因素等方面的掌握情況。通過測試結(jié)果，教師可了解學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，為下一步教學(xué)提供依據(jù)。

2.作業(yè)評價：

（1）批改：教師應(yīng)對學(xué)生的課后作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，檢查學(xué)生對純堿生產(chǎn)過程的理解和應(yīng)用能力，及時發(fā)現(xiàn)并糾正錯誤。

（2）點評：教師應(yīng)對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行簡要點評，給予肯定和鼓勵，指出優(yōu)點和不足，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)。

（3）反饋：教師應(yīng)及時向?qū)W生反饋作業(yè)評價結(jié)果，幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)狀況，調(diào)整學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效果。

3.學(xué)生互評：

（1）小組評價：在小組活動中，學(xué)生可互相評價對方在純堿生產(chǎn)討論、實驗操作等方面的表現(xiàn)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作。

（2）同伴評價：學(xué)生可互相評價對方的課后作業(yè)，共同探討問題，提高彼此的學(xué)術(shù)水平。

4.教學(xué)反思：

教師在課后應(yīng)進(jìn)行教學(xué)反思，總結(jié)課堂教學(xué)的優(yōu)點和不足，針對存在的問題提出改進(jìn)措施，以提高教學(xué)質(zhì)量。

5.學(xué)生學(xué)習(xí)檔案：

教師應(yīng)建立學(xué)生學(xué)習(xí)檔案，記錄學(xué)生在純堿生產(chǎn)教學(xué)過程中的表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、測試成績等，以便全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，為學(xué)生提供個性化指導(dǎo)。

6.家長溝通：

教師可與家長保持溝通，了解學(xué)生在家庭環(huán)境中的學(xué)習(xí)情況，鼓勵家長關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步，共同促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。板書設(shè)計①侯氏制堿法：NaCl+NH3+CO2+H2O?NH4Cl+NaHCO3↓

②索爾維法：NaCl+NH3+CO2+H2O?NH4Cl+NaHCO3↓

2.純堿的性質(zhì)與應(yīng)用

①物理性質(zhì)：白色固體，易溶于水，有腐蝕性。

②化學(xué)性質(zhì)：強(qiáng)堿，與酸反應(yīng)生成鹽和水；與酸性氧化物反應(yīng)生成碳酸鹽。

③應(yīng)用：玻璃、洗滌劑、紡織、化工等行業(yè)。

3.純堿生產(chǎn)過程中的影響因素

①溫度：影響碳酸氫鈉的溶解度，溫度越低，溶解度越低。

②壓力：影響二氧化碳的溶解度，壓力越高，二氧化碳溶解度越高。

③濃度：氨水濃度和食鹽水濃度對純堿產(chǎn)量有影響。

4.純堿生產(chǎn)過程中的設(shè)備與操作

①氨化塔：將氨氣溶解在水中形成氨水。

②飽和食鹽水：提供氯離子，與氨氣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉。

③CO2吸收塔：吸收二氧化碳，提高二氧化碳濃度。

④熱分解爐：將碳酸氫鈉熱分解得到純堿。

5.純堿生產(chǎn)過程中的環(huán)保與安全

①廢水處理：防止對環(huán)境造成污染。

②廢氣處理：防止對環(huán)境造成污染。

③安全操作：穿戴防護(hù)裝備，遵守安全操作規(guī)程。

6.純堿生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)能減排

①經(jīng)濟(jì)效益：純堿是重要的化工原料，市場需求量大。

②節(jié)能減排：通過熱能回收利用，減少能源消耗；采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，降低環(huán)境污染。重點題型整理1.純堿的制備方法：請簡述侯氏制堿法和索爾維法的區(qū)別。

答案：侯氏制堿法是向氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體，經(jīng)熱分解得到純堿。索爾維法是將食鹽、氨氣、二氧化碳和水按一定比例混合，在高壓和低溫條件下反應(yīng)，得到碳酸氫鈉晶體，經(jīng)熱分解得到純堿。兩者的主要區(qū)別在于原料的配比和反應(yīng)條件。

2.純堿的性質(zhì)與應(yīng)用：請列舉純堿的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

答案：純堿的物理性質(zhì)為白色固體，易溶于水，有腐蝕性?；瘜W(xué)性質(zhì)為強(qiáng)堿，與酸反應(yīng)生成鹽和水；與酸性氧化物反應(yīng)生成碳酸鹽。

3.純堿生產(chǎn)過程中的影響因素：請簡述溫度、壓力和濃度對純堿生產(chǎn)的影響。

答案：溫度影響碳酸氫鈉的溶解度，溫度越低，溶解度越低，有利于碳酸氫鈉的析出。壓力影響二氧化碳的溶解度，壓力越高，二氧化碳溶解度越高，有利于純堿的生產(chǎn)。氨水濃度和食鹽水濃度對純堿產(chǎn)量有影響，適當(dāng)?shù)臐舛扔欣谔岣呒儔A的產(chǎn)量。

4.純堿生產(chǎn)過程中的設(shè)備與操作：請列舉純堿生產(chǎn)過程中使用的設(shè)備及其作用。

答案：純堿生產(chǎn)過程中使用的設(shè)備包括氨化塔、飽和食鹽水、CO2吸收塔、熱分解爐等。氨化塔用于將氨氣溶解在水中形成氨水；飽和食鹽水提供氯離子，與氨氣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉；CO2吸收塔用于吸收二氧化碳，提高二氧化碳濃度；熱分解爐用于將碳酸氫鈉熱分解得到純堿。

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