课题3　纯碱的生产教案2

课题3

纯碱的生产

教学目标

1.

了解纯碱的生产及发展过程。

2.了解天然碱的生产与化工生产之间的联系及生产纯碱技术的发展过程。

3．掌握路布兰法—索尔维法—联合制碱法(侯氏制碱)。

教学重点

1、联合制碱法

教学难点

1、氨碱法与联合制碱法的比较

教学方法

自主学习，合作探究，比较法

教学过程设计

自主学习

一、氨碱法生产纯碱

1．纯碱的存在和用途

(1)存在

一些生长于

和

附近的植物中含有碳酸钠，可以从植物的

中提取。大量的碳酸钠主要来自一些地表

。

(2)用途

碳酸钠，俗名

，是一种重要的化学基本工业产品。很多工业都要用到碳酸钠，如

、

、

、纺织和漂染等。碳酸钠作为原料还可以用于生产

；碳酸钠也被大量地应用于生活中。

2．路布兰制碱

原料：

、

、

、木炭；

缺点：原料利用

、成本

、设备

等。

3．氨碱法生产纯碱

(1)原料：

、

(来自炼焦副产品)和二氧化碳(来自碳酸钙)。

(2)主要反应原理(写方程式)：

①将CO2通入含氨的饱和食盐水中：

，

。

②碳酸钠的获取：

。

[讨论与交流]

1．索尔维法生产纯碱的过程，经过了哪几个阶段，简述氨碱法的优缺点。

2．根据氨碱法的原理，首先配制氨化饱和食盐水，即向饱和食盐水中加入氨水(体积比1∶1)并充分搅拌；再将二氧化碳通入氨化饱和食盐水中，控制一定的温度，直至有碳酸氢钠析出。

请思考回答下列问题

(1)在析出NaHCO3的过程中涉及哪些化学平衡？

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

(2)向饱和食盐水中加入氨水和通入二氧化碳的先后顺序是先加氨水后通二氧化碳。是否可以先通二氧化碳后加氨水？为什么？_____________________________________________ _________________________________________________________________。

二、联合制碱法

联合制碱法，即将

与

合生产的改进工艺。

1．原料

原料为

、

和

，其中

和

来自于合成氨。

2．反应原理

氨碱法与联合制碱法的比较

化学

反应

主要

原料

主要

生产

过程

主要

优点

联合制碱法

索尔维制碱法

主要

缺点

例

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图所

示。

(1)上述生产纯碱的方法称________，副产品的一种用途为________。

(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是____________________________________________。

(3)写出上述流程中物质X的分子式________。

(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到96%以上，主要是设计了________(填上述流程中的编号)循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是________。

(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加________。

(6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有________。

＋a．增大NH4的浓度，使NH4Cl更多地析出

b．使NaHCO3更多地析出

c．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度

变式训练

下图是历史上出现的两种纯碱制造方法工艺流程，根据流程图回答有关问题：

(1)下列反应原理在索尔维制碱法中没有使用到的是________(填字母)。

A．2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O △B．NH4Cl=====NH3↑＋HCl↑

煅烧NaCO＋CO↑＋HO↑

C．2NaHCO3=====2322D．NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl (2)在两种方法中都是先向盐水中通入NH3，然后再通入CO2，其原因是：____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。

(3)在两种方法中都可以循环使用的物质是________(填化学式)。

(4)侯氏制碱法中母液Ⅰ转化为母液Ⅱ的目的是____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。

(5)从两种流程看，侯氏制碱法具有哪些优点？

_____________________________________________________________________。

课后练习

1．在制小苏打(NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl)的操作中，应在饱和食盐水中(

) A．先通入CO2，达到饱和后再通入NH3

△

B．先通入NH3，达到饱和后再通入CO2

C．CO2和NH3同时通入

D．以上3种方法都行

2．以下关于氨碱法与联合制碱法的认识，不正确的是(

) A．氨碱法生产纯碱的原料便宜易得，步骤简单，是最早的制碱工艺

B．联合制碱法又称侯氏制碱法，是侯德榜在氨碱法的基础上改造形成的

C．在联合制碱法中，氯化钠的利用率比氨碱法中的高

D．联合制碱法避免了氨碱法中对氯化钙的处理

3．1791年，法国医生路布兰首先获得制碱专利，以食盐、浓硫酸、石灰石、煤为原料制碱，该方法分三步：

①用NaCl与H2SO4反应制Na2SO4：

2NaCl＋H2SO4=====Na2SO4＋2HCl↑

②用焦炭还原Na2SO4制Na2S：

煅烧NaS＋2CO↑

Na2SO4＋2C=====22③用硫化钠与石灰石反应制Na2CO3：

煅烧NaCO＋CaS Na2S＋CaCO3=====23下列说法正确的是(

) A．②③两步都是氧化还原反应

B．只有第②步是氧化还原反应

C．该方法对生产设备基本没有腐蚀

D．该方法原料利用率较高

4．以下关于索尔维制碱法的描述不正确的是(

) A．使用的原料为食盐、CO2、氨

△

B．精制盐水后应先通入NH3再通入过量的CO2

C．析出NaHCO3后的母液中已无NaCl，只有NH4Cl D．索尔维法的缺点是食盐利用率只有70%，生成的CaCl2难处理