课题3　纯碱的生产ppt配套的板书设计及意图

1.3 纯碱的生产教学设计

仁怀市第四中学

叶志强

一、教学目标

知识与技能

1.了解纯碱的生产及发展过程。

2.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。

3.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）。

过程与方法

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。

情感态度与价值观

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。

二、教学重点

氨碱法的生产原理

三、教学难点

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

四、教学工具

多媒体

黑板

五、教学方法

讲授法

讨论法

分析法

总结法

1

六、学情与教材分析

学情：高一（1）班是普通班，大部分学生来自农村，基础薄弱，学习习惯有待改善，在高中化学学习中，而高中教材内容的深度、广度、和能力要求都有了教大的变化，方法新、对理解和分析的能力要求较高，应注意调动学生学习的积极性。

教材分析：本课题出自人教版选修2第1单元第3课题的内容，在必修1第二章第二节离子反应，已对联合制碱法有所了解，这为本节课的教学有了初步的认识，本课题主要介绍了不同的制碱法，让学生了解化学工艺流程，工业生产纯碱的原理，了解侯德榜这位伟大的化学家，培养学生的爱国主义精神。

七、教学过程

教学教师活动

环节

引入

这一节课，我们一起来讨论“纯碱的生产”的相关问题。

纯碱的化学名称是？

那碳酸钠有哪些用途呢？（图片）

自然界中是否存在天然的碳酸钠？（图片）

我们如何能够获得这些天然的纯碱呢？

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。

1.从天然碱的形成推测碳酸钠在水中结晶析出主要受到哪些因素的影响？

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

碳酸钠

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。

碱湖。

（1）一些生长在盐碱地和海岸附近的植物中含有碳酸钠，可以从植物的灰烬中提取。

（2）

当冬季来临时，碱湖中所含的碳酸钠结晶析出，经过简单的加工就可以使用

改变温度、结晶水合物的组成以及溶剂水的质量等因素，可以改变碳酸钠在水中的溶解情况，提高结晶析出的速率和质量（纯度）

联想当时情景

从学生熟知的情境出发，产生疑问，激发学生求知欲望。

培养学生的观察能力。

学生活动

设计理念

思考

使学生处于“最近发展区”

激起学生的探究热情。

培养学生的想象力。

过渡

提问

碳酸钠中含有钠离子和碳酸根离形成认知冲突，

2

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？

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。碳酸根可以有碳酸盐直接提供，也可有由二氧化碳制取，较为理想的原料是碳酸钙

简单了解历史

激发学生好奇心，提出疑问。

过渡

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。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：

设置情境引入问题，激发学生的探究热情。

小结

1.用硫酸将食盐转变成硫酸钠

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

Na2SO4+2C===Na2S+2CO2↑

Na2S+CaCO3===Na2CO3+CaS 原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等

了解进步的原因

给予学生更直观的认识。

思考

从反应原理上，同学们分析一下这个方法有哪些缺点？

正是因为如此，促使人们研究新的制碱方法，知道19世纪60年代后逐渐被氨碱法所取代。

由课堂生成，激发学生好奇心。

培养发展的眼光。

过渡

阅读

氨碱法生产

对比前后的变化

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。

原料：CaCO3、NaCl 、NH3

为了更好的理解氨碱法的原理，我们进行这样一个探究：

向AgNO3溶液中滴加KCl溶液会有什么现象？

白色沉淀是什么？

溶液中应该含有哪些溶质离子？

它们能够组成哪些溶质?

会有白色沉淀生成。

氯化银

银离子、钾离子、硝酸根、氯离子

硝酸银、氯化钾、硝酸钾、氯化银

3 培养独立思考的能力。

过渡

讨论

突破难点

复习旧知识。

那析出的为什么不是其他的溶质粒子呢？

6.这个反应的离子方程式是

过渡

探讨

很好！现在我们来分析第二个问题。

2、20℃时，把碳酸氢铵、氯化钠和水配制成一混合溶液，当把溶液加热蒸发后冷却至20℃，首先析出的物质是什么？

那么，溶液中的离子能够形成哪些溶质粒子呢？

大家参照“溶解度表”，看析出的物质是什么啊？

很好！这个反应的化学方程式和离子方程式该怎么写呢？大家试着写一下。

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？

根据这个反应，我们该怎么得到纯碱呢？

那我如何利用原料制取碳酸氢钙？

好！现在我们把两个方程式叠加得到的方程式是怎样的？

现在我们来分析氨碱法流程中的物料转化。

氨碱法的优点和缺点是：

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。现在我们先来认识一下我们的国宝级人物。

因为氯化银的溶解度很小

Ag++Cl-

==AgCl↓

是溶解度较小的那种物质。

碳酸氢铵、氯化钠、碳酸氢钠、氯化铵

碳酸氢钠

NH4HCO3+NaCl====NaHCO3↓+NH4Cl HCO3- + Na+==NaHCO3↓

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。

2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑+H2O↑

CaCO3==CaO+CO2↑

CO2+H2O +NH3=== NH4HCO3

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 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。

副产物氯化钙的处理问题，氯化钠的利用率低

4

渗透创新思维方式。从微观本质思考问题、提出问题。

过渡

说明提出问题的重要，分析如何提出问题。

过渡

感悟化学和生活的密切联系，激发学生学习化学的热情，增强学好化学、服务祖国的责任

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。联合制碱法是什么样的呢? 联合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是：

氯化铵有什么用途呢？

这里面氯化铵是以溶液的形式存在的，如何让它析出呢？

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？

这样的话，氯化钠的利用率怎么样了呢？

综合以上的分析，大家总结一下，联合制碱法有哪些优点呢？

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？

在生产过程中，是先通入氨气，还是先通入二氧化碳，试分析？（提示：考虑氨气和二氧化碳的溶解度）大小。

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

氮肥，焊药，电解液

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。

返回做反应物

提高到了96%

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

相同点：原理相同

不同点：原料来源不同，副产物不同

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

展望自己的前途

感和使命感。

分析问题是为了更好地解决问题。

过对比刚才学习的知识进行大胆推测，培养学生知识迁移、推理能力

思考

讨论

人类历史上，科学技术的突破性重大发现和成果总是与一些伟大的名字培养学生正确树立自己的理想，瞄准自己的

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联系在一起，路布兰（1791）、索尔维（1862）和侯德榜（1924）的名字都铭刻在人类制碱技术发展的历史上，你知道吗？路布兰是一名医生，索尔维是在工作中学习化学的，侯德榜是化学工程学博士。根据三个人所处的年代及学习经历，你对技术与科学的关系有哪些新的认识？

总结

综合这节课的学习，你认为你学到哪些内容？重点是什么？难点是什么？

回顾本节课的知识

方向，脚踏实地地去努力。

学生建构自己的知识网络

备注

八、教学反思

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