课题3　纯碱的生产优秀教案板书设计

教 案

第一单元课题3 纯碱地生产

知识

与技能

教

学

目

的

情感态度

价值观

重

点

难

点

氨碱法的生产原理

复杂盐溶液体系中固体物质的析出结晶即离子反应的实质

一、氨碱法原料：CaCO3、NaCl 、NH3

NH4HCO3+NaCl====NaHCO3↓+NH4Cl

2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑

板

书

设

计

CaCO3==CaO+CO2↑CO2+H2O+NH3=== NH4HCO3 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 二、联合制碱法原料：氨气、碳酸钙、氯化钠

原理：NH4HCO3+NaCl====NaHCO3↓+NH4Cl △

2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑

CO2+H2O+NH3=== NH4HCO3 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

教学过程

教学手段、学生活动

授课班级

课

时

1 了解纯碱的生产及发展过程,了解体验天然碱的生产与化工生产之间的联系及体验技术的发展过程。了解路布兰法，掌握氨碱法（索尔维法）及联合制碱法（侯氏制碱法）。

学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对知识进行加工分析，逐步培养独立思考的能力和提高自主学习化学的能力。

在讨论与交流中培养与别人合作的能力，培养团队精神，并且注意加强化学与生活的联系，激发学生学习化学的兴趣，从而提高学化学、爱化学的自觉性

过程

与方法

【引课】生活中我们通常会遇到这样的小问题，用久了的毛巾会发黄变硬。那么怎么样解决这个

问题呢？请看老师的小妙招。

师：视屏中的碱又是什么呢？

生：纯碱

师：很好，接下来我们进入第三节的学习：纯碱的生产

【板书】课题3 纯碱的生产

同学们先回忆一下：纯碱的化学名称是？（碳酸钠）又名：苏打

那碳酸钠有哪些用途呢？（图片）

自然界中哪些地方存在天然的碳酸钠呢？（图片）

【思考与交流】

请结合“夏天晒盐，冬天捞碱”这句话分析碳酸钠在水中结晶析出主要受哪些因素的影响？

【过渡】18世界中期工业革命以后，天然碱和从植物的灰烬中提取的碱已经不能满足生产发展的需要，纯碱工业随之发展起来。

2.根据天然碱的存在及其主要化学成分，请你设想工业生产碳酸钠的主要原料是什么？为什么？

碳酸钠中含有钠离子和碳酸根离子。自然界中存在的含钠离子的化合物很多，大量存在的、最常见的是氯化钠；因此，氯化钠是比较理想的生产原料之一。碳酸根可以由碳酸盐直接提供，也可有由二氧化碳制取，较为理想的原料是碳酸钙。

【过渡】人类历史上工业生产碳酸钠主要分为三个阶段：1792年的路布兰法和1862年的索尔维法和1943年的侯氏制碱法

而世界上最早实现碳酸钠的工业生产的路布兰法的原料就是用的氯化钠和碳酸钙。下面我们简单的了解一下：

【资料卡片】世界上最早是通过路布兰法实现了碳酸钠的工业生产。其生产原理是：

1、用硫酸将食盐转变成硫酸钠

120℃

NaCl+H2SO4=======NaHSO4+HCl↑

600～700℃

NaCl+NaHSO4==============Na2SO4+ HCl↑

2、将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热，反应生成碳酸钠和硫化钙

1000℃

2S+2CO2↑

Na2SO4+2C=========Na1000℃

Na2S+CaCO3=========Na2CO3+CaS 从反应原理上，同学们分析一下这个方法有哪些缺点？

【过渡】正是因为如此，促使人们研究新的制碱方法，直到1859年、、、、、、、、、、

下面我们就沿着索尔维的步伐探究一下他当年发现的秘密

【科学探究】

大家参照“溶解度表”，看析出的物质是什么啊？（碳酸氢钠）

很好！这个反应的化学方程式该怎么写呢？大家试着写一下。

【板书】NH4HCO3+NaCl====NaHCO3↓+NH4Cl 离子方程式为： HCO3-+Na+====NaHCO3↓

通过这两个反应，大家谈一下你对物质的溶解性和离子反应的实质的认识？

物质溶和不溶是相对的，离子反应的实质就是向着离子浓度减小的方向进行。

实验室中若无NH4HCO3

可否利用其它常用的试剂和仪器来制备NaHCO3

？

下面我们看看索尔维是怎么样解决这个问题的

【过渡】现在我们来分析氨碱法流程中的物料转化。

【板书】一、氨碱法

氨碱法是由比利时人索尔维发明的，所以，氨碱法也称为索尔维制碱法。氨碱法的原料也是氯化钠和碳酸钙，不同的是它还使用了炼焦的副产品氨。

【板书】原料：CaCO3、NaCl 、NH3 氨碱法原理

CaCO3===CaO+CO2 CaO+H2O===Ca(OH)2

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl

2NaHCO3====Na2CO3+CO2+H2O

2NH4Cl +Ca(OH)2==CaCl2+NH3+H2O

氨碱法的优点：

原料便宜易得，氨和部分二氧化碳可循环利用，产品纯度高，步骤简单。

氨碱法的缺点：

副产物氯化钙的处理问题，氯化钠的利用率低。

但是由于原料便宜易得，产品纯度高，步骤简单等原因，索尔维法开始将路布兰法挤出世界的舞台

那么侯氏制碱法又是怎样诞生的呢？

【板书】二、侯氏制碱法

【过渡】现在让我们一起来认识这个伟大的发明，解开它神秘的面纱？侯氏制碱法是什么样的呢？

侯氏制碱法的原理和氨碱法一样，大家很失望吧？其实，氨碱法一直被西方的一些国家所控制，当时并未公布于世。

联合制碱法与氨碱法有自己的不同之处：氨碱法的原料来自于合成氨（二氧化碳、氨气），同时得到的副产品是氯化铵，氯化铵有什么用途呢？（氮肥，焊药，电解液）这里面氯化铵是以溶液的形式存在的，如何让它析出呢？氯化铵析出和溶解存在溶解平衡。所以，加入氯离子或者铵根离子均可以使其析出。事实工业上也是这么做的，向里面通入氨气或者加入食盐颗粒，析出氯化铵后的溶液含有氨水和氯化钠，又可以作什么呢？（返回做反应物）这样的话，氯化钠的利用率怎么样了呢？（提高了）提高到了96%。

综合以上的分析，大家总结一下，联合制碱法有哪些优点呢？

综合利用了合成氨的原料，提高了氯化钠的利用率，减少了环境污染。

思考题：在生产过程中，是先通入氨气，还是先通入二氧化碳？

提示：考虑氨气和二氧化碳的溶解度大小。

先通入二氧化碳，溶液中存在碳酸，碳酸的量比较少；再通入氨气，氨气易溶于水，一水合氨的量比较多；此时产物应该是碳酸铵而不是碳酸氢铵。反过来，如果我们先通入氨气，溶液中会存在较多的一水合氨，再通入二氧化碳时，二氧化碳和一水合氨反应，通入的二氧化碳过量就会生成碳酸氢铵，也就是说，此时二氧化碳溶解的多少不是受溶解度限制，而是受反应控制。那么，先通入氨气起到的作用就是为了更多的溶有二氧化碳。

【过渡】综合以上内容，大家总结一下联合制碱法与氨碱法有哪些异同？

相同点：原理相同

不同点：原料来源不同，副产物不同

其实侯德榜对于我国乃至社会的贡献远不止制碱这一项下面我们来具体看看侯德榜有哪些贡献

【总结】是的，侯德榜先生走了，但他在化学工业领域的成就至今还在造福于世界人民，直至生命的最后一息，他始终牢记自己是一个中国人，面对鲜花和掌声，他平静地说我的一切发明都属于祖国。同学们现在的我们无疑是幸福的，是幸运的，赶上了一个科技发展的时代，无数科学家为我们舒适的生活奉献了自己一生的智慧和力量。当我们站在巨人肩膀上的时候，一定要肩负起自己的使命，刻苦勤奋，努力学习，使祖国的明天更加光辉灿烂！

本节课到此结束谢谢！

【板书设计】课题3 纯碱的生产

一、氨碱法

原料：氨气、碳酸钙、氯化钠

原理：NH4HCO3+NaCl====NaHCO3↓+NH4Cl △

2CO3+CO2↑+H2O↑

2NaHCO3====Na CO2+H2O+NH3=== NH4HCO3 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 二、联合制碱法

教学反思：