高中化学 第一单元 走进化学工业 1.3.1 纯碱的生产教案 新人教版选修2

高中化学第一单元走进化学工业1.3.1纯碱的生产教案新人教版选修2教学课题课时备课时间授课时间课程基本信息1.课程名称：高中化学第一单元走进化学工业1.3.1纯碱的生产教案新人教版选修2

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2022年X月X日星期X第X节

4.教学时数：1课时核心素养目标分析本节课旨在培养学生化学科学探究能力、科学态度与价值观以及社会责任感。学生将通过实验探究纯碱的生产过程，学习化学反应原理和工业生产知识，培养严谨的科学态度和解决实际问题的能力。同时，引导学生认识到化学工业在国民经济中的重要作用，增强学生对化学学科的兴趣和自豪感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了化学反应的基本原理、物质的性质、化学方程式的书写等基础知识。此外，他们可能对工业生产有一定的了解，但具体到纯碱的生产过程，学生可能缺乏系统性的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中一年级学生对化学学科普遍充满好奇心，对化学实验和生产过程有较高的兴趣。他们的学习能力较强，能够通过课堂讲解和实验操作来掌握新知识。学习风格上，部分学生可能更倾向于通过实验操作来学习，而另一部分学生可能更偏好通过理论讲解来理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解纯碱生产过程中的化学反应原理时可能会遇到困难，如对反应机理的把握、化学方程式的书写等。此外，将理论知识与实际生产过程相结合，理解工业生产中的化学原理和工艺流程，也是学生可能面临的挑战。此外，实验操作中可能会遇到安全问题，需要学生具备一定的实验技能和安全意识。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验台、试管、烧杯、玻璃棒、滤纸、蒸发皿、加热装置、纯碱样品、稀盐酸、石灰石等实验材料。

-课程平台：学校内部教学平台，用于发布教学资料和作业。

-信息化资源：纯碱生产过程的视频资料、相关的化学工业生产图片、纯碱生产流程图等。

-教学手段：PPT演示、课堂讲解、小组讨论、实验操作、问题引导教学。教学过程设计基本内容1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对纯碱生产过程的学习兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们生活中有没有用到纯碱？比如我们平时用的洗涤剂中就含有纯碱。”

展示一些关于纯碱在日常生活中的应用图片，如洗涤剂、玻璃清洁剂等，让学生初步感受纯碱的魅力或特点。

简短介绍纯碱的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.纯碱基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解纯碱的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解纯碱的定义，包括其主要组成元素Na2CO3。

详细介绍纯碱的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解，如纯碱的分子结构、离子组成等。

3.纯碱案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解纯碱的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的纯碱生产案例进行分析，如侯氏制碱法。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解纯碱的生产过程和化学原理。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用纯碱解决实际问题。

小组讨论：将学生分成小组，每组选择一个纯碱生产案例，讨论其工艺流程、优缺点以及可能的改进措施。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与纯碱生产相关的问题进行讨论，如“如何提高纯碱的纯度？”

小组内讨论该问题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对纯碱生产过程的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括问题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调纯碱生产过程的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括纯碱的基本概念、生产原理、案例分析等。

强调纯碱生产过程在国民经济中的作用，以及化学工业与日常生活紧密相连的关系。

布置课后作业：让学生查阅资料，了解其他类型的碱在生产中的应用，并撰写一篇短文，总结纯碱生产过程中的化学原理和实际应用。教学资源拓展1.拓展资源：

-纯碱的工业生产历史：介绍纯碱工业的发展历程，从早期的天然碱提取到现代的化学合成方法，让学生了解化学工业的进步。

-纯碱的化学性质：探讨纯碱的溶解性、酸碱性、与其他化学物质的反应等性质，加深学生对化学物质性质的理解。

-纯碱的环保问题：讨论纯碱生产过程中可能产生的环境污染问题，以及相应的环保措施和可持续发展策略。

-纯碱在生活中的应用：列举纯碱在洗涤、食品加工、玻璃制造等领域的应用实例，展示化学工业与日常生活的紧密联系。

-纯碱的化学方程式：提供纯碱生产过程中的关键化学方程式，帮助学生理解和记忆化学反应过程。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：推荐学生阅读《化学工业与人类生活》、《化学与环境》等书籍，以获得更深入的了解。

-观看纪录片：推荐学生观看关于化学工业的纪录片，如《化学工业：创造与挑战》，以直观了解工业生产过程。

-参观化工企业：组织学生参观当地化工企业，实地了解纯碱的生产过程和工业生产环境。

-开展实验探究：设计一些与纯碱相关的实验，如制备纯碱、检测纯碱含量等，让学生亲自动手，加深对知识的理解。

-小组研究项目：鼓励学生分组进行纯碱生产相关的小组研究项目，如研究纯碱在特定行业中的应用，或探索纯碱生产的环保技术。

-撰写研究报告：要求学生撰写关于纯碱生产的研究报告，包括生产原理、应用领域、环保措施等内容，提高学生的综合分析能力。

-参与学术讨论：组织学生参与学术讨论会，分享他们对纯碱生产的看法和见解，培养学生的批判性思维和表达能力。

-利用网络资源：指导学生利用网络资源，如化学数据库、学术论文等，进行自主学习和研究，拓宽知识面。作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题：要求学生独立完成教材中关于纯碱生产的相关练习题，包括选择题、填空题和简答题，以巩固对纯碱生产过程的理解。

2.撰写实验报告：针对本节课的实验内容，学生需撰写一份实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验结果和实验结论，培养学生的实验技能和科学写作能力。

3.家庭作业：让学生查阅资料，了解纯碱在生活中的其他应用，如农业、医药、建筑等领域，并撰写一篇简短的报告，展示纯碱的广泛应用。

作业反馈：

1.及时批改：教师应在课后及时批改学生的作业，确保学生能够及时得到反馈。

2.个性指导：针对每个学生的作业，教师应给出具体的评价和改进建议，指出学生在知识掌握、实验操作和写作方面的不足，并指导学生如何改进。

3.课堂讨论：在下一节课的开头，教师可以组织学生对作业中的难点进行讨论，帮助学生共同解决疑问。

4.作业展示：鼓励学生在课堂上展示自己的作业，通过分享和交流，提高学生的自信心和表达能力。

5.定期回顾：教师应定期回顾学生的作业情况，对普遍存在的问题进行集中讲解，帮助学生巩固知识点。

6.家长沟通：教师可以通过家访或家长会的方式，与家长沟通学生在家的学习情况，共同关注学生的学习进步。典型例题讲解例题1：某工厂采用索尔维法生产纯碱，已知反应方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。若生产1吨纯碱，理论上需要消耗多少吨氯化钠？

答案：根据化学方程式，1摩尔NaCl生成1摩尔NaHCO3。NaCl的摩尔质量为58.5g/mol，NaHCO3的摩尔质量为84g/mol。1吨纯碱即1000kg，换算成摩尔数为1000kg/84g/mol=11876.19mol。因此，需要消耗的NaCl摩尔数为11876.19mol，质量为11876.19mol×58.5g/mol=6933.19kg，即约6.93吨。

例题2：在纯碱的生产过程中，侯氏制碱法中二氧化碳的吸收是一个关键步骤。已知二氧化碳的溶解度随温度升高而降低，若在30℃时二氧化碳的溶解度为0.033g/L，求在40℃时二氧化碳的溶解度。

答案：根据亨利定律，溶解度与气体的分压成正比。由于温度升高，气体的分压不变，因此溶解度与温度成反比。设40℃时二氧化碳的溶解度为xg/L，则有0.033g/L/xg/L=(40℃-30℃)/(30℃-40℃)，解得x≈0.0217g/L。

例题3：在纯碱的生产过程中，石灰石经过煅烧得到生石灰和二氧化碳。已知石灰石的化学式为CaCO3，煅烧反应的化学方程式为CaCO3→CaO+CO2↑。若煅烧1吨石灰石，理论上可以产生多少吨二氧化碳？

答案：根据化学方程式，1摩尔CaCO3生成1摩尔CO2。CaCO3的摩尔质量为100g/mol，CO2的摩尔质量为44g/mol。1吨石灰石即1000kg，换算成摩尔数为1000kg/100g/mol=10000mol。因此，可以产生的CO2摩尔数为10000mol，质量为10000mol×44g/mol=440000g，即约440kg，即约0.44吨。

例题4：纯碱的生产过程中，氨气与二氧化碳反应生成碳酸氢铵。已知反应方程式为：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3。若生产1吨碳酸氢铵，理论上需要消耗多少吨氨气？

答案：根据化学方程式，1摩尔NH3生成1摩尔NH4HCO3。NH3的摩尔质量为17g/mol，NH4HCO3的摩尔质量为79g/mol。1吨碳酸氢铵即1000kg，换算成摩尔数为1000kg/79g/mol=1265.82mol。因此，需要消耗的NH3摩尔数为1265.82mol，质量为1265.82mol×17g/mol=21511.54g，即约21.51kg。

例题5：在纯碱的生产过程中，碳酸氢铵分解生成纯碱和二氧化碳。已知分解反应的化学方程式为：2NH4HCO3→NH3↑+CO2↑+H2O+Na2CO3。若分解1吨碳酸氢铵，理论上可以生成多少吨纯碱？

答案：根