纯碱工业制法

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1、纯碱的工业制法宜川中学汤群[教学目标]知识与技能：1．理解纯碱工业制法中所应用的相关化学原理；2．了解工业制纯碱的简单工艺流程；3．了解化学原理应用于实际化工生产的方法；4．进一步巩固溶解度、离子反应等有关概念。过程与方法：1．据纯碱的化学组成推测生产原料，掌握从原料转化为产品的化学反应原理，提高化学思维能力；2．据化学原理对碳酸钠的工业制备流程进行设计，培养实验设计能力；3．对氨碱法和联氨法两种工艺优缺点进行评价，学会一些分析和解决问题的思路和方法。情感态度与价值观：1．通过对碳酸钠工业制备流程图的设计，培养严谨求实的科学精神；2．了解基础化学知识在生产实际中的应用，培

2、养学以致用的意识和能力；3．通过相互讨论，培养主动探究问题的态度和合作精神；4．通过学习纯碱的工业制法，体会绿色化学、体会化学学科对人类社会的重要意义。5．通过了解索尔维和侯德榜，学习这两位化学家勤于钻研、勇于创新实践的精神。[教学重点]与纯碱工业相关的化学原理、循环原理、纯碱工艺流程[教学难点]化学原理与工业生产的结合分析[教学方法]启发、引导、讲解、讨论等[教具学具]多媒体课件[教学流程]引入课题掌握氨碱法制备纯碱的化学反应原理画氨碱法的制备流程图7学会评价氨碱法的优缺点介绍侯氏制碱法及其原理结合氨碱法，评价侯氏制碱法小结、布置作业小结，布置作业[课题引入][教师]同

3、学们，大家好。今天能在高三12班上课，我感到很荣幸。今天我们上课的内容是:纯碱的工业制法。纯碱是什么物质的俗称?对，是碳酸钠苏打的俗称。纯碱是重要的基础化工原料，主要应用于玻璃制造、化工、冶金，以及造纸、纺织、食品等轻工业，用量极大，被誉为“化工之母”。纯碱的地位如此重要，工业上如何通过化学反应去制备碳酸钠呢？要制备碳酸钠，得找生产原料。为适合大规模的生产，所找的原料应是广泛、廉价的。根据这个原则，我们共同来寻找。碳酸钠含有钠离子和碳酸根离子。含有钠离子的化合物自然界中最常见的是------氯化钠，提供碳酸根最廉价的原料是------石灰石(碳酸钙)。因此，我们可利用氯化

4、钠和碳酸钙作为生产原料。[投影]制备纯碱的原料:NaCl,CaCO3[提问]氯化钠和碳酸钙能直接反应生成碳酸钠吗?[学生]不能[设问]不能直接生成碳酸钠，就必须有中间产物作为过渡。可以通过什么中间产物过渡呢？[引导]这个问题可以说困扰了科学界很长的一段时间。法国科学院甚至设立10万法郎，用于奖励发明苏打工艺的人。比利时工业化学家索尔维通过努力，以碳酸氢钠作为中间产物，再由碳酸氢钠煅烧得到碳酸钠，从而实现了合成制碱的生产方法。索尔维发明的这种方法就叫做索尔维制碱法。7[投影]一、索尔维制碱法(氨碱法)[设问]索尔维制碱法的化学反应原理是怎样的？首先来了解索尔维是怎样制备碳酸

5、氢钠。索尔维通过大量的研究，发现在饱和食盐水中通入两种气体能产生大量的碳酸氢钠沉淀。这两种气体是由碳酸钙煅烧形成的二氧化碳以及氨气。碳酸氢钠的制备:[设问]为什么饱和食盐水中通入氨气和CO2就能有碳酸氢钠沉淀产生？[引导]我们来分析一下。氨气是一种碱性气体，二氧化碳是酸性氧化物，这两者在溶液中反应吗？反应生成什么物质？[学生]生成碳酸氢铵[引导]当NH4HCO3和NaCl这两种可溶性盐混合在一起时，溶液中大量存在的离子有哪几种？[学生]NH4+,HCO3ˉ,Clˉ,Na+四种离子。[提问]请大家析这四种离子两两结合可形成哪几种物质？[学生]NH4HCO3,NaCl,NaH

6、CO3,NH4Cl[教师]根据溶解性表，我们应该知道为什么碳酸氢钠可沉淀析出？[投影]①>35℃NH4HCO3会有分解[学生]因为NaHCO3溶解度较小，在溶液中含有较大浓度的钠离子和碳酸氢根时，就会有碳酸氢钠的晶体析出。析出的碳酸氢钠经洗涤煅烧就可形成碳酸钠产品。7[教师]下面请同学们写一些对应的化学方程式：往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳、煅烧碳酸氢钠制碳酸钠。所有学生练一练[投影]1.索尔维制碱法(氨碱法)原理：（反应原料:NaCl,CaCO3,NH3）·往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳：NH3+CO2+H2O→NH4HCO3NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓

7、+NaCl·碳酸氢钠经煅烧制碳酸钠[教师]写好的同学，跟屏幕上的对一对。以上三个反应就是索尔维制碱法的化学反应原理。这里我要问一个小问题，在反应NH3+CO2+H2O→NH4HCO3中要制备碳酸氢铵，必须什么物质过量？二氧化碳过量。[教师总结]索尔维利用原料通过NH4HCO3和NaHCO3得到纯碱，反应原料除了利用NaCl,CaCO3外还利用了NH3，这种方法又叫氨碱法。[教师]在由反应原理转化为工业生产须进行工艺设计。[提问]为制备更多的碳酸氢钠，在饱和氯化钠溶液中，应先通氨气还是二氧化碳？个别学生[学生]氨气和二氧化碳的溶