课题3　纯碱的生产教案及板书设计

教

学

设

计

姓名：欧阳桂兰

学校：江西省吉安市泰和中学

《纯碱的生产》教学设计

教材分析

本节课的内容位于化学选修2的第一章课题3纯碱的生产。教材是按照纯碱生产工艺发展的三个阶段展开的。从化学技术发展的角度，体现人类制碱工艺的演变历史，从而使学生从纵向发展来认识和体会化学技术发展的趋势和特点；从化学化学知识角度，主要学习如何根据纯碱的化学组成，推测其生产原料，进而选择和确定从原料转化为产品的化学反应原理，需要对一系列的化学变化及其生产原料进而选择确定的反应原理；从化工的角度，通过对集中工艺流程的逐一分析和比较，对其优缺点进行评价和判断。

学情分析

在本节课之前，学生已经学习有关纯碱的课程，并且在经过一定量的学习后对纯碱的性质的掌握上有一定的基础。对于现实当中的制碱工艺缺乏了解，对于理论用于实际还需要教师进一步的引导和调控。

教学目标

（一）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）。

（二）过程与方法：

1.学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息 2.并运用比较、分类、归纳、概括等方法对知识进行加工分析

3.逐步培养独立思考的能力和提高自主学习化学的能力。

4.深化学习具体物质的科学方法。

（三）情感态度与价值观：

1.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。

2.在讨论与交流中培养合作的能力，并且注意加强化学与生活的联系。

3.通过学习培养学生严谨求实的科学态度和探索创新品质及爱国精神。

教学重难点

【教学重点】氨碱法的生产原理。

【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。

教学策略

自主学习、合作学习、对比归纳、总结法

教学用时

45分钟

教学流程设计

提出问题

实验探究

落实教学重点在探究过程中形成严谨的科学精神合理分析推理，找到答案，得出结论

研究问题

类比推理

素材分析

解决问题

得出结论

教学过程设计

教学过程设计

教学环节

【看实物生疑问】

教师活动

学生活动

【回答】

设计意图

设置情景，导入新课，使学生感受化学与生活联系的密切。让学生明确本节课的学习任务。

培养学生对资料信息加工分析的能力。

从

生

活

到

化

学

揭

示

化

学

重

要

性

【问题引入】

1.据生活常识引导纯碱的化学名称是？

2.那碳酸有哪些用途呢？

3.自然界中是否存在天然的碳酸钠？

4.我们如何能够获得这些天然的纯碱呢？

【思考与交流】

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？

【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。

【环节一：思考生产纯碱的原料】

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？

【分析】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。

【聆听、感受】

学生思考，明确本节学习任务。

【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：

1.

用硫酸将食盐转变成硫酸钠

学生独立思考并完成对材料的加工认

识，大胆预测猜想，

积极回答交流。

合作学习交流，达成共识

交流汇报

小组讨论交流，对比学习从而得出制

通过视觉、听觉冲击，了解纯碱来源，感受纯碱在社会生产生活中的重要价值，激发他们的兴趣和学习的主动性

合

作

学

习

探

究

纯

碱

的

生

产

方

法

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℃

120℃

Na2SO4+2C======Na2S+2CO2↑

Na2S+CaCO3=====Na2CO3+CaS 【提问】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，知道19世纪60年代后逐渐被氨碱法所取代。

【资料卡片】氨碱法生产硫酸

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 【过渡】为了更好的理解氨碱法的原理，我们进行这样一个探究：

【投影提问】

1.向AgNO3溶液中滴加KCl溶液会有什么现象？

2.白色沉淀是什么？

1000℃

1000℃

3.溶液中应该含有哪些溶质离子？

4.它们能够组成哪些溶质? 5.那析出的为什么不是其他的溶质粒子呢？

【合作学习】

【难点引导】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纯碱的原理。

引出性质差异的矛盾冲突，激发学生探究结构的兴趣。

通过练习，达成对重点知识的巩固和落实。

温

故

知

识

对

比

推

理

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？大家参照“溶解度表”，看析出的物质是什么？

【合作学习】

NH4HCO3+NaCl====NaHCO3↓+NH4Cl

【难点突破】通过这两个反应，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。

【提问】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

【点拨提升】现在我们来分析氨碱法流程中的物料转化。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。

【解释】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？

【重点讲解】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），

学生讨论交流，并规范书写化学方程式。举例说明对相关问题的认学生积极思

学生展示共识，简要整理。

同时得到的副产品是氯化铵，

【点拨提升】氯化铵可以用作氮肥，焊药，电解液等，这里面氯化铵是以溶液的形式存在的，因为氯

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，又可以返回做反应物，这样的话，氯化钠的利用率提高到了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。

【交流汇报】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

【思考交流】人类历史上，科学技术的人类历史上，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？

学会对知识点的理解和判断

归

纳

总

结

【总结】请同学们回忆本节课讲的主要内容并概括归纳。强化化学来自于生产生活，又服务于社会生活的理念。

讨论归纳总结所学内容。

训练系统的归纳总结知识的能力。体会化学科学的核心学习思想和理念。

板书设计

纯碱的生产 一﹑氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）

原料：食盐、石灰石

原理：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O === NaHCO3↓＋NH4Cl

2NaHCO3 === Na2CO3+ H2O↑+ CO2↑

优点：1.原料便宜

2.成品纯度高

3.氨和部分二氧化碳可循环使用

4.制作步骤简单

缺点：1.氯化钠利用率低，大约只有70% 2.产生了当时认为无用的氯化钙

二、联合制碱法（侯氏制碱法）

是将氨碱法和合成氨联合生产的改进工艺

原料：食盐、来自合成氨（NH3.CO2）

原理：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O === NaHCO3↓＋NH4Cl

2NaHCO3 === Na2CO3+ H2O↑+ CO2↑

3.废物排放少 4.成本低

优点：1.原料的利用率高 2.能源消耗低；