2019-2020年新教材高中化学 第二章 课题探究课件 新人教版必修1

课题探究·素养提升第二章课题任务:探究“侯氏制碱法”过程【情境创设】侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳,此方法提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本,克服了氨碱法的不足。【素养解读】1.核心素养:(1)宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。(2)科学探究与创新精神:能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案。2.素养目标:通过该探究课题的学习,认识探究物质性质的基本程序,激发学生的科学探究精神。【素养探究】【查阅资料】1.所用原料及可能产物的溶解度(20℃)Na2CO3NaHCO3NH4HCO3NH4ClNaCl22g7.8g21.7g37.2g36g2.二氧化碳、氨气的溶解度(25℃,100kPa)二氧化碳氨气1.45g·L-1530g·L-1【探究一】原料的加入顺序对纯碱生产的影响1.侯氏制碱法的原料是饱和食盐水、二氧化碳(合成氨废气的主要成分)、氨气。请根据下列提示完成实验,确定原料加入顺序(结合“侯氏制碱法生产流程示意图”回答)。(1)向饱和食盐水中先通入足量二氧化碳气体,再通入足量氨气,溶液中有什么现象发生?提示:无明显现象。(2)向饱和食盐水中先通入足量氨气,再通入足量二氧化碳气体,溶液中有什么现象发生?提示:产生沉淀。(3)如何确定上述实验获得的沉淀是碳酸氢钠而不是碳酸钠?提示:按图示进行实验,若澄清石灰水变浑浊证明是碳酸氢钠而不是碳酸钠。(4)结合(1)、(2),阐述上述现象的原因。提示:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入CO2无法产生高浓度的,无法析出NaHCO3晶体,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色酚酞溶液检验),能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的,才能析出NaHCO3晶体。3HCO3HCO(5)分析生产工艺流程,写出利用侯氏制碱法获得纯碱的方程式。提示:NaCl+NH3+H2O+CO2====NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O△====2.发现新问题:碳酸氢钠易溶于水,为什么在饱和氯化钠溶液中能够析出碳酸氢钠固体?【探究二】探究NaCl对NaHCO3溶解度的影响3.预测性质碳酸氢钠、NH4Cl均易溶于水,但通过【探究一】的实验可知,在饱和氯化钠溶液中能析出NaHCO3固体,氯化钠的存在可能影响NaHCO3溶解度。4.实验验证请设计一个实验,证明氯化钠对NaHCO3在水中的溶解度有影响。提示:取一定量蒸馏水,加入NaHCO3固体至恰好饱和,记录加入的NaHCO3的质量;另取一个烧杯,加入相同体积的蒸馏水,然后加入氯化钠至恰好饱和,再加入NaHCO3固体至恰好饱和,记录加入的NaHCO3的质量,比较两次加入的NaHCO3的质量即可得出结论。【素养评价】1.宏观辨识与微观探析——水平1:能从物质的类别入手,预测物质的性质。2.科学探究与创新精神——水平2:能根据所给问题设计简单实验,客观记录实验现象,并作出解释。3.科学探究与创新精神—水平3:能根据假设提出实验方案,独立完成实验,基于现象和数据进行分析得出结论,并交流。4.科学探究与创新精神——水平4:能对实验中的异常现象提出质疑和新的实验设想,并进一步付诸实施。