《1-3 纯碱的生产》教案5.doc

课题2 纯碱的生产教案5教学目的：1.了解我国纯碱工业的现状，掌握相关的化学原理；2.结合侯氏制碱法，对学生进行爱国主义教育；3.了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。教学重点、难点：掌握与纯碱工业相关的化学原理；探究建议：1、实验：用碳酸氢铵和氯化钠制取碳酸钠，对产品进行检验；2、查阅资料：侯德榜制碱法。课时划分：一课时教学过程： 课堂练习1、盛放NaOH溶液的试剂瓶口部，时间长了会有白色固体附着，这固体的成分是 A.NaOH B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.Na2CO310H2O2.下列实验中，没有白色沉淀或晶体析出的是 A.饱和石灰水中加入少量NaOH固体 B.饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2C.氯化钙溶液中通入少量CO2 D.碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液3.下列关于NaHCO3的叙述，不正确的是 A它是一种白色粉末，溶解度大于Na2CO3B加热至200左右，可完全分解，利用这种性质，可由NaHCO3制取纯碱C与Na2CO3相似，当质量相同，分别跟足量盐酸反应后，NaHCO3可得到较多的二氧化碳D其分子为NaHCO310H2O在空气中会风化4.下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是 A.碳酸钠 B.氢氧化钠 C.氧化钠 D.碳酸钡5.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的说法正确的是A.分别用炒锅加热两种样品，全部分解挥发，没有残留物的是小苏打B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C.用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打D.先将两样品配成溶液，分别加入石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打6.某学生拟用溶液吸收气体，制备溶液，为了防止通入的 气体过量生成，他设计了如下的实验步骤：j用25mL溶液吸收过量的气体，至气体不再溶解；k小心煮沸溶液12分钟；l在k得到的溶液中加入25mL相同的 溶液，使溶液充分混合。按他的设计，第j步实验装置如下图：A B C(1)他能否制得较纯净的 ，理由是 (2)装置A使用的试剂是石灰石和稀盐酸，可否用纯碱代替石灰石 原因是 (3)装置B使用的试剂是 作用是 (4)有人认为实验步骤的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理，你认为对吗？为什么？_。答案：(1)能 理由是：实验生成，其中溶解的气体煮沸时除去，在实验恰好被NaOH中和完全，转化生成(2)不能 原因是：实验中使用的气体发生器，只适用于块状固体和液体反应，是粉末状固体，反应过于剧烈(3)饱和溶液 除去中的HCl气体(4)不合理若不先驱除溶液中溶解的气体，实验加入NaOH将有一部分消耗于与气体的反应，使不能完全转化为7化学活动课上，三组学生分别用图示甲、乙两装置探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。请回答： 各组反应开始时，_装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是_。 当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。组数试剂用量实验现象(气球体积变化)分析原因0.42 g NaHCO30.53g Na2CO33mL 4 molL1盐酸甲中气球与乙中气球的体积相等甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)=n(Na2CO3)甲(CO2)=乙(CO2)0.3 g NaHCO30.3 g Na2CO33mL4 molL1盐酸甲中气球比乙中气球的体积大0.6 g NaHCO30.6 g Na2CO33mL2 molL1盐酸甲中气球比乙中气球的体积大片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变(用离子方程式表示)答案： 甲 HCO3+H=CO2 +H2O 甲、乙盐酸均过量 n(NaHCO3) n(Na2CO3) V甲(CO2) V乙 (CO2) 甲、乙盐酸均不足量 消耗的n(NaHCO3) n(NaCO3) V甲(CO2) V乙(CO2)；CO2+ CO32+H2O=2HCO3解析：根据化学方程式计算可知第组中NaHCO3和Na2CO3都已完全反应。对比第组数据知第组中盐酸一定过量，NaHCO3和Na2CO3一定完全反应，且NaHCO3产生的CO2比Na2CO3的多。第组中，n(Na2CO3)=0.0057mol，n(NaHCO3)=0.0071mol，n(HCI)=0.006mol。把Na2CO3缓慢加入到盐酸中，在盐酸反应完以前，盐酸是过量的而Na2CO3是少量的。因此开始发生的反应是：Na2CO3+2HCI =2NaCI+CO2+H2O，根据化学方程式，有：Na2CO3 + 2HCI = 2NaCI + CO2+H2O0.003mol 0.006mol 0.003molNaHCO3 + HCI = NaCI + CO2+H2O0.006mol 0.006mol 0.006mol说明Na2CO3、NaHCO3都过量，NaHCO3产生的CO2较Na2CO3的多。因为气体收集于气球中，乙中CO2又与过量的Na2CO3溶液反应。侯氏制碱法碳酸钠用途非常广泛。虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠，但仍不能满足工业生产的需要。1862年，比利时人索尔维(Ernest Solvay 18381922)发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”(又称氨碱法)。此后，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，对会员以外的国家实行技术封锁。第一次世界大战期间，欧亚交通梗塞。由于我国所需纯碱都是从英国进口的，一时间，纯碱非常缺乏，一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。1917年，爱国实业家范旭东在天津塘沽创办了永利碱业公司，决心打破洋人的垄断，生产出中国的纯碱。他聘请正在美国留学的侯德榜先生出任总工程师。1920年，侯德榜先生毅然回国任职。他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上，终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1924年8月，塘沽碱厂正式投产。1926年，中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内，而且远销日本和东南亚。针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低，制碱成本高，废液、废渣污染环境和难以处理等不足，侯德榜先生经过上千次试验，在1943年研究成功了联合制碱法。这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，降低了纯碱的成本。联合制碱法很快为世界所采用。由于侯德榜对制碱技术做出了重大贡献，所以人们把他所发明的联合制碱法称做“侯氏制碱法”。他本人也荣获“中国工程学会化工贡献最大者奖”，并被聘为英国化学工业学会名誉会员，以及英国皇家学会和美国化学工程学会荣誉会员。侯德榜先生对英、法、德、美等国垄断技术十分愤慨，将自己多年来研究制碱技术的心得写成纯碱制造一书，于1933年在美国出版，将保密达70年之久的索尔维法公诸于世，为中外学者所钦佩。该书被誉为首创的制碱名著，为祖国争得了荣誉附：“索尔维法”和“侯氏制碱法”十九世纪六十年代，比利时人苏尔维，发明用氨、二氧化碳和食盐饱和液共同作用，制得碳酸氢钠。经分滤并煅烧分解，得到高纯度的碳酸钠，这就是有名的氨碱法，又称为苏尔维法。氨碱法产出的碳酸钠的质量，比天然碱和路布兰法产的碱都好得多，因此，人们把它叫作“纯碱”。苏尔维法比过去的路布兰法有明显的优点。但是，它对原料氯化钠的利用率却比较低(仅28%左右)，氯化钠中的氯完全没有被利用，全变为废物氯化钙无法处理，占用土地，污染环境。我国著名的化学家侯德榜，1938年发明了“联合制碱法”，较好地解决了这个问题。它是联合氨碱法与合成氨法，同时制造纯碱和氯化氨的方法。它以食盐和二氧化碳(