【人教版】2017版选修2化学：1.3《纯碱的生产》示范学案.doc

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1、课题3纯碱的生产1．理解索尔维制碱法和侯氏制碱法的化学反应原理、主要原料和生产过程。2．了解纯碱的重要性质和用途。在中国化学工业史上，有一位杰出的科学家，他为祖国的化工事业奋斗终生，并以独创的制碱工艺——联合制碱法闻名于世界，他就像一块坚硬的基石，托起了中国现代化学工业的大厦，这位先驱者就是被称为“国宝”的侯德榜。思考：什么是联合制碱法呢？答案：将氨碱法和合成氨两种工艺联合起来，同时生成纯碱和氯化铵两种产品的方法。一、纯碱的存在与用途1．纯碱的存在________，俗名纯碱，在自然界中存在相当广泛。生长于________和________附近的植物

2、中含有碳酸钠。大量的碳酸钠主要来自于地表________，由湖水可得到天然碱。2．纯碱的用途很多工业都要用到碳酸钠，如________、________、__________、__________和漂染等。碳酸钠作为原料还可以用于生产其他含________的化合物；碳酸钠也被大量地应用于生活中。自主思考：①从天然碱的形成推测Na2CO3在水中结晶析出主要受到哪些因素的影响？②根据天然碱的存在及其主要化学成分，请你设想工业生产Na2CO3的主要原料是什么？为什么二、氨碱法生产纯碱氨碱法也称____________，其原料是________、_____

3、_和__________。1．生成碳酸氢钠和氯化铵化学方程式为________________________________；________________________________________________________________________。2．制取碳酸钠化学方程式为_______________________________________________________。自主思考：氨碱法的生产流程中，有哪些物质参与循环利用？三、联合制碱法联合制碱法是将__________与____________联合生产纯碱和

4、氯化铵的方法，它是由我国化工专家侯德榜研究成功的，故也称侯氏制碱法。(1)生成碳酸氢钠和氯化铵。将原料Ⅰ(精制食盐水)与原料Ⅱ(来自合成氨的NH3和CO2)反应，化学方程式为________________________。(2)制取碳酸钠，化学方程式为____________________。答案:1.碳酸钠盐碱地海岸碱湖2．玻璃制皂造纸纺织钠自主思考提示：①根据固体物质在水中溶解度的影响因素，温度、结晶水合物的组成及溶剂的质量等因素影响Na2CO3在水中的结晶析出。②Na2CO3含有Na＋和。由Na＋可推知，原料之一是自然界中大量存在且最常见的

5、NaCl。由可推知，原料之二是CO2或能够产生CO2的碳酸盐，而NaCl溶液呈中性，Na2CO3溶液呈碱性，因此可选用CaCO3提供CO2。二、索尔维制碱法食盐氨二氧化碳1．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl2．2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑自主思考提示：氯化铵与石灰乳反应，生成的NH3参与循环利用；二氧化碳参与循环利用。三、氨碱法合成氨(1)NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl(2)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑一、氨碱法生

6、产纯碱1．氨碱法生产纯碱的主要过程(1)食盐水的精制：①高温煅烧CaCO3：CaCO3CaO＋CO2↑。②CaO溶于水得石灰乳：CaO＋H2O===Ca(OH)2。③在配制的饱和食盐水中加入石灰乳和纯碱，以除去食盐水中的Mg2＋和Ca2＋。(2)食盐水氨化：在精制食盐水中通入氨气制成氨盐水。(3)氨盐水碳酸化：使氨盐水吸收CO2，生成NaHCO3和NH4Cl：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。(4)碳酸氢钠的转化：滤出碳酸氢钠后煅烧得纯碱，同时回收近一半的CO2再利用。2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑(

7、5)氨的循环：将NH4Cl加石灰乳加热，回收氨循环利用。2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O2．饱和NaCl溶液和NaHCO3溶液混合产生白色沉淀的原因20℃时一些物质在水中的溶解度(g)氯化钠氯化铵碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢铵35.937.221.59.621.7NaCl和NH4HCO3都是可溶性的强电解质，在水溶液里发生电离：NaCl===Na＋＋Cl－，NH4HCO3===NH＋HCO。从离子在电解质溶液里“阴阳结合、自由对应”规律的方面来说，Na＋、Cl－、NH、HCO四种离子可对应出NaCl、NH4HCO3、NaHCO3

8、、NH4Cl四种物质。其中，NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度较大，NaHCO3的溶解度较小，所以，Na＋跟HC