海水制碱——氨碱法制纯碱

1、2009 年烟台市优质课评选参评教学设计2.3 海水“制碱”氨碱法制纯碱牟平区观水镇第一初级中学陈健海水制碱课 题：海水“制碱”（第一课时） 教学目标： 1、了解氨碱法制纯碱的原料和步骤2、知道氨碱法制纯碱的化学反应原理3、了解纯碱在日常生活和工农业生产中的应用4、通过了解侯德榜的事迹，激发爱国热情，树立正确的科学观和人 生价值观。教学重点：氨碱法制纯碱的化学反应原理 教学难点：树立元素守恒观教学过程：一、组织教学：师生问好！二、情境创设：很高兴有机会跟同学们一起合作交流！ 首先我们来观察一个小实验，请同学们仔细观察思考： 小烧杯中有一支燃着的蜡烛，这是一种白色粉末，这是稀盐酸 咦？是什么使蜡

2、烛熄灭了？它来自哪儿？你猜测一下，这种白色粉末是什 么？谁想起来说说？ 大家都认同吗？ 你来说说 我再为大家提供几条该物质的关键词：【多媒体出示】 加工面条经常会用到它，它不是食盐，却与食盐有着千丝万缕的关系； 做馒头发酵面团时产生乳酸 , 加入它不仅可以去除酸味还可以使馒头松软 可口；叫碱不是碱；它到底是什么呢？是的，它就是碳酸钠！三、新知探究：（一）纯碱的用途 ：碳酸钠，俗称纯碱， 又称苏打。在化学工业中用途很多！ 下面我们来赛一赛， 看谁记得多又快：【多媒体出示】一分钟速记。纯碱被誉为“化工之母” ，工业生产需求量极大，自然界中存有量却很少。 虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠，

3、但远远不能满足日益增长的 工业生产的需要。请你想一想，用什么方法能制得纯碱呢？（稍停顿） 海水中蕴含着大量的氯化钠，能否用氯化钠为原料制取碳酸钠呢？【板书】：NaCRNa2CO3想一想，需要补充哪些元素？可由哪些原料提供？（可以讨论一下）谁想起来说说？（ C、 OCO2）【小实验】向饱和的食盐水中吹 CO2【提问】你看到有什么现象呢？【演示实验】向饱和的食盐水中通入氨气，然后通入二氧化碳 . 【提问】你看到了什么？氨气在这里起什么作用呢？工业上需要大量二氧化 碳如何制取呢？【结论】（二）氨碱法制纯碱： 【板书】碳酸钠就是以食盐、石灰石为原料，以氨为媒介，采用氨碱法制得 的。请同学们阅读课本 4

4、7 页，学习氨碱法制纯碱的流程及反应原理，然后小组 交流一下。【板书】 2.3 海水“制碱”一、氨碱法制纯碱我们集体交流一下，哪位想起来请主动站起来说。 你能写出反应原理吗？请到黑板上来写。其他同学在笔记本上写。NaCI + NH3+ C02+ 出0= NaHC03 + NH4CI 2NaHCO3= Na2CO3 + H2O+ CO2 T （对板演同学指出不足或评价写得很好！ ）你们写对了吗？写对的举手！ 【多媒体出示流程图】 【提出问题】请同学们对照大屏幕上的流程图及黑板上的反应原理，思考： 为什么氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳？ 我为大家搜集了几条信息： 【多媒体】出示：流程图及提示：

5、、通常情况下，1体积水大约溶解1体积二氧化碳，而1体积水能溶解700 体积氨气，氨水呈碱性。 、作为纯碱生产，要考虑产量。当然越多越好！ 请你想一想，小组讨论交流。我们集体交流一下，谁想谈一谈请站起来说。 （评价激励） 【点拨】氨水呈碱性，二氧化碳溶于水生成碳酸，二者能发生中和反应。 提问：先通氨，后通二氧化碳的目的到底是什么呢？（可以再讨论） 请你来谈谈是的，就是想方设法增加反应物二氧化碳的量， 以获得更多的产物碳酸氢钠。 “加压”的目的也是如此，你能谈谈其中的道理吗？ （气体的溶解度随压强的增大而增大）（表扬鼓励）【提出问题】 氨盐水吸收二氧化碳后生成碳酸氢钠和氯化铵，为什么碳酸氢钠先结晶

6、析出呢？请大家结合溶解度曲线，就问题展开讨论。谁想起来谈谈你的看法？请你来说还有谁补充？（评价激励）很好！ 【点拨】我们再一起来分析一下： 第一个反应是分布进行的，NH3 + CO2 + H2O= NH4HCO3 （在学生板书基础 上加上宀NH4HCO3）【多媒体出示】动画 碳酸氢铵电离生成铵根离子和碳酸氢根离子， 与氯化钠电离生成的钠离子和 氯离子互相接触碰撞， 这其中碳酸氢钠溶解度最小， 超出溶解限量的部分结晶析 出。【多媒体出示】四种物质的溶解度数据我课前做过一个粗略的计算：30C时，100g水中最多溶解36.3g氯化钠，持 续通入氨气、二氧化碳，完全反应生成约52.7g的碳酸氢钠，同时

7、消耗了部分水， 而该温度下，100g水最多溶解11.1g碳酸氢钠，那么将有40多克结晶析出。我们把这个问题想明白了吗？ （团结合作，力量无穷！ ）（三）索尔维制碱与侯氏制碱 氨碱法制纯碱是比利时化学家索尔维发明的。【多媒体出示】索尔维图片 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， 【多媒体】索尔维公会对会员以外的国家实行技术封锁。 20世纪初，我国需要的纯碱全靠外国进口，导致我国民族工业发展因纯碱 的缺乏而举步维艰。有一个中国人， 毅然放弃美国的舒适生活返回祖国， 刻苦科研， 创造性的设 计了联合制碱新工艺。他是谁？侯德榜。这种联合制碱法被命名为“侯氏制碱法” 【多媒体

8、】 本可以高价出售这一专利而获得巨额财富的侯德榜却把它公布于众， 让世界 各国人民共享这一科技成果。请阅读课本 48 页，小组边看边议：两种制碱方法有什么不同？优缺点各是 什么？【板书】联合制碱 索尔维 侯德榜 我们一起来讨论一下：1、索尔维制碱对副产品氯化铵是如何处理的？ 谁想起来谈一谈？【多媒体】出示氯化铵处理方法。 你能写出方程式吗？请到黑板上写出来，其他同学在笔记上写。 谁想谈谈这种方法的优缺点各是什么？（原料经济易得， 二氧化碳、氨气回收利用， 能连续生产。 氯化钙用处很小， 且污染环境）【点拨】氯化钙充其量做干燥剂。2 、【过渡】侯氏制碱是在氨碱法基础上改进的。 又是如何处理副产品

9、的呢？ 谁来谈一谈？【多媒体】出示氯化铵处理方法 【板书】加入食盐；氯化铵析出做氮肥；氯化钠溶液循环使用。所谓的“联合”即 【板书】制氨厂和制碱厂联合共建。 侯氏制碱法保留了氨碱法的优点，克服了其缺点，使食盐的利用率由 70%提高到96%。侯氏制碱量占制碱总量的1/3,氯化铵也有不足之处但具有时代 性。3、【激励】也希望同学们在今后的实验探究中，不断 改进，探索、创新、求 真!/、侯老先生有句话，我们一起共勉！【多媒体出示】凡是黄头发蓝眼睛的人能办到的，我们黑头发黑眼睛的人也 一定能办到！（四）苏氏三姐妹【过渡】前面我们提到的碳酸钠、碳酸氢钠分别俗称苏打、小苏打，有没有 大苏打呢？有！【多媒体

10、】苏氏三姐妹大苏打，Na2S2O3，硫代硫酸钠，在冲洗照片的定影液中使用。小苏打有什么作用呢？灭火器、食品、饮料、医疗上都有应用。四、拓展提高：下面我们来做个练习：1下列不属于氨碱法制纯碱所需的原料是（）A石灰石 B氯化钠 C氢氧化钠D水【思考】石灰石的作用。2、实验室中，用侯氏制碱原理制 Na2CO3和NH4CI的步骤为：通入足量NHd富液禽溶二歙皿和挥发物色体白固再用NH3饱和后通CO?过滤食盐细粉过滤悬浊液晶体1滤液1过滤所得晶体1的名称是。滤液1中主要含有的溶质是。操作中使用玻棒的作用是0 操作的顺序（填能或不能）颠倒， 其原因为 五、作业：1、 巩固性作业：生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐，冬天捞碱”。你 能说出其中的道理吗？2、拓展性作业：登录互联网，以“氨碱法制纯碱” “侯氏制碱”为关键词搜 索,进一步了解“工业制纯碱