海水制碱——氨碱法制纯碱

12009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2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，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】：NaCl→Na2CO3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）3谁想起来说说？（C、O——CO2）【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47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。NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3＋NH4Cl2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑（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：①、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。②、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︷NH4HCO3）4【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：30℃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】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%5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】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NH4Cl的步骤为：⑴③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③中使用玻棒的作用是________________________。⑵操作①②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”的工艺流程。【结束语】跟同学们合作很愉快！谢谢大家!6六、板书：§2.3海水“制碱”NaCl→Na2CO3一、氨碱法制纯碱70%二、联合制碱96%以食盐、石灰石为原料，以氨为媒介创始人：索尔维（比利时）侯德榜（中国）流程：反应原理：改进副产品（CaCl2）+熟石灰+食盐NH4Cl析出（氮肥）NaCl溶液循环使用优缺点：