课题3　纯碱的生产获奖说课稿

《纯碱的生产》

教学设计

四川省旺苍东城中学

邱军

一、学习目标

（一）知识与技能

1.了解纯碱的生产及发展过程。

2.了解路布兰法、氨碱法（索尔维法）掌握联合制碱法（侯氏制碱法）。

3.多角度理解几种方法的优劣。

（二）过程与方法

运用比较、分类、归纳、概括等方法对知识进行加工分析，培养独立思考的能力和提高自主学习化学的能力。

（三）情感态度与价值观

1、在讨论与交流中培养与别人合作的能力，培养团队精神。

2、结合侯德榜简历进行爱国主义教育。

3、培养学生绿色化学、节约能源、环境保护、科学发展的意识。

二、学习重点、难点：掌握与纯碱工业相关的化学原理

三、学习方法：讲授法

讨论法

分析法

总结法

四、学习过程：

【引入】(1)结合已学化学知识，学生回顾酸、碱、盐的相关感念。下列中关于物质的分类正确的组合是

组合分碱性氧

酸性氧

碱

酸

盐

类

化物

化物

A KOH HNO3

CaCO3

CaO SO3

B NaOH 石炭酸

NaCl Na2O SiO2

C NaOH CH3COOH CaF2

Na2O2

SO2

D 纯碱

H2SO4

NaOH SiO2

CO2

（2）学生思考讨论：碳酸钠不是碱为什么叫纯碱？

因为Na2CO3是强碱弱酸盐，CO32-发生水解显碱性。

【多媒体展示】Na2CO3在发酵粉、洗碗、制肥皂、制药、制松花蛋、纺织、玻璃、造纸、漂染，还可以用于其他含钠化合物的制备。（图片）

（3）思考：如此重要的化工原料我们如何获得呢

【多媒体展示】碱湖图片展示

历史上，一般经过张家口和古北口转运到全国各地，因此，在我国素有“口碱”之说。

【新知学习】碳酸钠是如何生产的？

【过渡】世界上最早实现碳酸钠的工业生产的路布兰法的

【多媒体展示】

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↑

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

600～700℃

Na2SO4+2C=========Na2S+2CO2↑

1000℃

1000℃

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

【多媒体展示】一、氨碱法生产纯碱

(索尔维制碱法) 【讲解】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。不同的是它还使用了炼焦的副产品氨。

1、原料：CaCO3、NH3（炼焦的副产品）、NaCl（配成精制食盐水）

2、原理：

(1)、生产碳酸氢钠和氯化铵：将CO通入含氨的饱和食盐水中即可。其主要反应式是

CaCO3

CaO+CO2↑

NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3

NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3↓＋NH4Cl

(2)、制取碳酸钠：碳酸氢钠（重碱）煅烧制得纯碱；分解出二氧化碳循环使用：

2

2NaHCO3



Na2 CO3＋CO2↑＋H2O

。

(3)、母液中的NH4Cl加消石灰可回收氨，以便循环使用：

2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑＋2H2O

3、氨碱法制纯碱的优缺点

(1)优点是：原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和二氧化碳可循环使用，制造步骤简单。

(2)缺点是：生成的氯化钙不易处理，食盐利用率较低，只有约70% 。

【过渡】这两个问题被我国化学家侯德榜解决了，他发明了联合制碱法，也称为侯氏制碱法。鉴于侯氏制碱法在中国乃至世界化学史上的突出地位，高考命题对此总是情有独钟，使之成为一个经典的命题素材。今天我们对侯氏制碱法进行重点学习

【板书】二、联合制碱法（侯氏制碱法）

1、原理

联合制碱法是将氨碱法与合成氨联合生产的改进工艺。

(1)

、将NH3和CO2通入饱和NaCl中获得晶体：

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3

NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl (2)、将析出的NaHCO3晶体分离后煅烧，即得Na2CO3；

Na2CO3＋CO2↑＋H2O

2NaHCO3

(3)、侯氏制碱是根据NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl溶解度小的原理，在278K～283K(5℃～10℃)时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。同时再向NH4Cl溶液中通入NH3，这样析出晶体后的溶液主要含NH3.H2O和NaCl溶液又可以回收作原料，提高了原料的利用率

2、原料：(1)来自于合成氨工业的NH3和CO2；

(2)精制食盐水

3、侯氏制碱法的优点

侯氏制碱法主要用氨碱法与合成氨联合生产，

(1)、一是原料的利用率高。侯氏制碱法生产中母液循环使用、氯化钠中的钠离子用来制造碱，氯化钠用来制造氯化铵。这样盐的利用率可达96％以上。而氨碱法钠的利用率仅70％，氯利用率为零，整体利用率只有28％左右；另外侯氏制碱法利用合成氨生产排出的二氧化碳制碱，节省了石灰石、焦炭等原料。(节约资源)

(2)、二是废物排放少。联合制碱法在生产过程中无大量废液、废渣排出，每吨只有几千克到几十千克，选择厂址自由度较大；而氨碱法每吨纯碱约10立方米的废液排出，难以处理，不宜在内陆建厂。(减少排放，减少污染) (3)、三是能源消耗低，可比单位综合能耗，联合制碱法为7100～8200MJ，而氨碱法为12000～14000MJ。(节约能源) (4)、四是成本低，联合制碱法同时生产纯碱和氯化铵，因此单位成本较低。(降耗) 【总结】以上的优点化做今天来看符合了，绿色环保、节能减排、以及经济的循环利用，提高了效益，很适合现代化学工业发展的要求，所以我们今天不得不再一次的叹服，侯德榜这位伟大的化学家，侯氏制碱法这项伟大的发明。而这项伟大的发明已给我们的家乡带来了伟

五、课堂练习

1.下列属于侯氏制碱法的优点的是（ D ）

A.氨和二氧化碳由合成氨厂提供

B.母液可回收氯化铵

C.氯化钠的利用率达96% D.以上全是

2.工业上常用氨碱法制碳酸钠，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中（ A）

A.KHCO3溶解度较大

B.KHCO3溶解度较小

C.K2CO3溶解度较大

D.K2CO3溶解度较大

3为了检验纯碱的质量（可能含有少量小苏打），取少量样品进行实验，可以采用的方法是（ A）

A.加热后通入澄清石灰水，观察现象

B.滴加盐酸，观察现象

C.溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，观察现象

D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，观察现象

六、课后作业布置