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时间:2019-01-28
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1、工业纯碱中碳酸钠含量的测定学案——实验方案的设计与评价【学习目标】:1、知道碳酸钠的化学性质,会根据化学方程式分析数据。(知)2、了解定性分析到定量分析物质的思维方法。(智)3、了解实验方案设计的一般过程。(智)3、使学生树立起爱护环境的意识。(情)4、培养学生严谨求实、不畏艰难的科学态度。(情)【学习过程】活动一:瞻仰民族英雄联合制减法(又称侯氏制碱法)是我国化工专家侯德榜(1890~1974)于1943年创立的。他将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品。原料是食盐、氨和二氧化碳。联合制减法与氨碱法比
2、较,其最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上,使用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。问题一:根据生产工艺,工业纯碱是纯的Na2CO3吗?问题二:依据什么公式来计算工业纯碱中Na2CO3的含量呢?活动二:初探纯碱性质【活动与探究1】至少选用三类不同物质的溶液来探究纯碱样品中碳酸钠的性质,药品(稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液、氯化钙溶液、氯化钡溶液)和仪器(试管若干、烧杯)。写出化学方程式性质一:性质二:性质三:活动三:再测纯碱含量方案一:气体分析法目的原理:选择试剂:选择仪器:设计装置:【活动与探究2】就分析出的缺
3、陷,选择使用信封中的卡纸片对实验装置进行改进。贴图区实验步骤:【交流与讨论】在括号内填上正确的顺序序号。()打开弹簧夹,再次在左端通入空气()连接好装置,检查气密性,装药品(纯碱样品12g)()关闭弹簧夹,慢慢滴加稀硫酸至过量,直至A中无气泡冒出()再次称量C的质量m2。()打开弹簧夹,在左端缓缓通入一段时间空气()称量C的质量m1数据处理:若m(CO2)=△m=m2-m1=4.4g,请根据实验数据算出工业纯碱中碳酸钠的质量分数?得出结论:方案二:沉淀分析法先称取一定量的样品,溶解后可以加入足量的、、、溶液,然后(填一操作名称)
4、,将得到的沉淀洗涤干燥并称量,最后根据沉淀的质量求出Na2CO3的质量分数。问题一:从反应效果和保护环境角度分析,选择哪种试剂最合适?为什么?并写出所选试剂与碳酸钠反应的化学方程式问题二:为什么所加试剂必须足量?问题三:若过滤得到的滤渣不经洗涤直接干燥,会有怎么的误差?怎么验证已经洗涤干净了?活动四:评价实验方案问题一:你觉得以上两种方案,哪种更有优势?为什么?问题二:侯德榜的贡献不仅在于是“联合制减法”的创始人,还在于他改进了生产化肥——碳酸氢铵的工艺。你会设计实验方案测定化肥中碳酸氢铵的含量吗?【课堂反馈】1.某品牌纯碱中含
5、有少量氯化钠。某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度(即碳酸钠的质量分数),组内一同学设计了如下实验:【设计实验方案】实验装置(如图2所示,固定装置略去):需要测定的实验数据:纯碱样品的质量;实验前后C装置(包含氢氧化钠固体)的质量。(1)A装置中反应化学方程式是 。 为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反应,其操作是 。(2)B装置的作用是 ;C装置的化学方程式是是
6、 ;(3)补充D装置 (简要叙述或画出装置示意图)。【交流与表达】(4)有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低,原因是 。(5)为了克服图2装置的不足,有同学提出,还应增加图1装置与A装置连接(A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞),在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入空气
7、。①反应前,断开B、C装置之间的连接,用图1装置鼓入空气的作用是 。②反应后,用图1装置鼓入空气的作用是 。③在A装置中的反应发生时,开关K处于关闭状态,其原因是 。【数据处理】(6)称得纯碱样品的质量为10.8g,实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g,纯碱的纯度为 %(计算结果保留小数点后1位)。【反
8、思与评价】(7)能否用稀盐酸代替稀硫酸?同学们经过讨论认为不能,理由是是 。(8)改进后的实验装置能减少测定的误差,原因是①
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