《1-3-纯碱的生产》教案3.doc

课题3 纯碱的生产教案3课标要求了解我国基本化工的生产资源，基本化工产品的主要种类和发展概况。课标解读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。3理解氨碱法生产纯碱的原理。4理解联合制碱法。5通过科学探究活动，认识分离、提纯物质的方法。教学地位本课题按照纯碱生产工艺发展的三个阶段(三种工艺流程)展开，从化学技术发展的角度，体现了人类制碱工艺的演变历史；从化学知识角度，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的原理，需要对一系列化学变化及其相互关系进行分析；从化工生产的角度，通过对几种工艺流程的逐一分析和比较，从原料的合理利用、工艺路线的选择和优化、环境保护等不同的角度对其优点和不足进行评价，有利于学生从多种方案中进行评价和决策。新课导入建议他曾经是中国科学技术协会副主席、中国化学会理事长、中国化工学会理事长，他还是中国科学院技术科学部委员。他是中国化学工业史上一位杰出的科学家，他所著的纯碱制造被世界各国化工界公认为制碱工业的权威专著。他创立了中国人自己的制碱工艺侯氏制碱法。你知道他是谁吗？今天我们就来学习制碱的有关技术，了解化学工艺的进步对社会的巨大贡献。教学流程设计课前预习：1阅读教材课题3内容，并尝试解决课本思考与交流。2完成课前自主导学，回答思考交流中的问题。3标记自学中的难点、疑点问题。步骤1：新课导入1通过介绍侯德榜的成就引入新课。2引导学生思考纯碱的几种生产工艺的特点。步骤2：检查预习效果，讨论交流1设计基础性问题，检测学生预习效果。2安排学生分组讨论氨碱法、联合制碱法的反应原理、工艺流程的优点和缺点。步骤5：检验测评1利用当堂双基达标检测学生掌握程度。2安排学生课下完成课后知能检测。步骤4：课堂小结，归纳升华总结本课题重点知识，形成系统知识体系。步骤3：师生互动，探究疑点1结合课堂互动探究比较学习氨碱法和联合制碱法。2结合例题运用知识。3利用变式训练巩固知识。课标解读重点难点1.了解纯碱的生产及发展过程。2.通过纯碱的两种典型生产过程及其演变的学习，了解化学工艺改进的原因、思路、条件以及由此带来的社会和经济效益。3.掌握索尔维法、联合制碱法的基本原理。1.氨碱法的生产原理。(重点)2.复杂盐溶液体系中固体物质的结晶、分离和提纯。(重难点)3.了解侯氏制碱法的工艺流程，能说明侯德榜对氨碱法工艺做出了哪些改进。(重难点)思考与交流1.名称：氨碱法也称索尔维制碱法。2原料：食盐、氨、和二氧化碳。3流程：(1)生成碳酸氢钠和氯化铵将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中，可得到碳酸氢钠和氯化铵。方程式为：NH3CO2H2O=NH4HCO3；NaClNH4HCO3=NaHCO3NH4Cl。(2)制取碳酸钠将析出的NaHCO3晶体煅烧，即得Na2CO3。方程式：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2。母液中的NH4Cl加消石灰可回收氨，以便循环使用。方程式为：2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。4优、缺点：(1)优点：原料便宜易得、产品纯度高、氨和部分二氧化碳可以循环使用、制造步骤简单。(2)缺点：食盐的利用率低，只有70%；产生了当时认为无用的氯化钙。 5氨碱法中饱和食盐水先氨化再通CO2的原因是什么？能否先向食盐水中通入CO2使之饱和，再通入氨气？【提示】不能先碳酸化后氨化。在常温下，氨在饱和食盐水中的溶解度很大，二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小。先氨化后碳酸化，是向高浓度的氨水中通入易溶于氨水的二氧化碳，能产生高浓度的HCO，有利于析出NaHCO3沉淀。若先碳酸化后氨化，溶液里只有浓度很小的CO2，只能产生低浓度的HCO，不利于生成NaHCO3沉淀。6联合制碱法与氨碱法的主要区别在哪里？有哪些优点？【提示】联合制碱法利用合成氨生产中的氨和二氧化碳，生产过程中回收氯化铵。联合制碱法使NaCl中的Cl也得以利用，减少了原料CaO，不再产生废渣CaCl2，增加了新产品NH4Cl，既免于废渣CaCl2对环境的污染，又使各原料得到充分利用。7向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳的顺序容易答反。应先通氨气再通二氧化碳，因为氨气在水中的溶解度大，先通氨气会吸收更多的二氧化碳，有利于生成较多的碳酸氢钠而析出。8在氨碱法和联合制碱法的过程中，CO2均可循环利用。9联合制碱法和氨碱法相比较，主要优点是：提高了原料的利用率，同时得到其他的产品。10纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。下列说法不正确的是()A“联合制碱法”和“氨碱法”的化学反应原理中都有下列化学反应NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3H2OCO2B“联合制碱法”生产中有氨的循环利用工艺C“氨碱法”生产中有氨的循环利用工艺D“联合制碱法”和“氨碱法”都有一定的局限性【解析】“氨碱法”将NH4Cl和Ca(OH)2再反应，使NH3循环利用；“联合制碱法”是制得纯碱和副产品氯化铵。【答案】B11下列反应原理在索尔维制碱法中没有使用的是()A2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2OBNH4ClNH3HClC2NaHCO3Na2CO3CO2H2ODNH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl【解析】A项在索尔维制碱法中用于回收NH3；C项用于制备纯碱；D项用于制备NaHCO3。【答案】B12纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。下列说法不正确的是()A“联合制碱法”是在“氨碱法”的基础上进行技术革新的成果B“联合制碱法”和“氨碱法”所用的氨都取自合成氨厂C“联合制碱法”和“氨碱法”所用的CO2都来自石灰石的分解D“联合制碱法”的副产品是氯化铵，“氨碱法”的副产品是氯化钙【解析】“氨碱法”所用的CO2来自石灰石的分解；“联合制碱法”将合成氨厂和制碱厂联合进行生产，利用合成氨厂制造氢气时的副产品CO2作为制碱的原料。合成氨厂制造氢气的主要化学反应如下：CH2O(g)COH2COH2O(g)CO2H2【答案】C13我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的侯氏制碱法誉满全球。侯氏制碱法中的碱是指下列的()ANaOHBK2CO3CNa2CO3 DNaHCO3【解析】“侯氏制碱法”中的“碱”是指纯碱(Na2CO3)。【答案】C14属于联合制碱法优点的是()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%以上D以上全是【解析】联合制碱法的反应为NaClH2ONH3CO2=NaHCO3NH4Cl，合成氨厂为制备原料H2，同时得副产物CO2：COH2O(g)CO2H2，故A对；由联合制碱反应得B对，C项则考查了教材中的数据。【答案】D15侯氏制碱法的步骤如下图：饱和食盐水饱和氨盐水悬浊液，)液体)试回答下列问题：(1)若上述的悬浊液是NaHCO3和NH4Cl的混合液，则和的总反应为_。(2)由这一反应可知NaCl比NaHCO3溶解度_。(3)的操作叫_。的操作叫_。【解析】(1)从生成物是NaHCO3和NH4Cl两种物质不难写出、的总反应式：NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl。(2)显然溶解度NaClNaHCO3，所以在NaCl的饱和溶液中才会析出NaHCO3。(3)把不溶晶体与液体分离的方法称为过滤。操作是对NaHCO3进行加热，使其分解，同时使挥发性物质汽化而除去。【答案】(1)NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl(2)大(3)过滤煅烧