江蘇省邳州市第二中學高中化學 第一單元 課題3《 純堿的生產(chǎn)》課件 新人教版選修2

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1、高中化學新人教版選修2系列課件化學與技術 1.3純堿的生產(chǎn)教學目標教學目標 知識能力 1.了解我國純堿工業(yè)的現(xiàn)狀，掌握相關的化學原理； 2.結合侯氏制堿法，對學生進行愛國主義教育； 3.了解我國基本化工的生產(chǎn)資源、基本化工產(chǎn)品的主要種類和發(fā)展概況。 教學重點、難點： 掌握與純堿工業(yè)相關的化學原理； 探究建議： 1、實驗：用碳酸氫銨和氯化鈉制取碳酸鈉，對產(chǎn)品進行檢驗； 2、查閱資料：侯德榜制堿法。 課時劃分：一課時 自然界中哪些地自然界中哪些地方存在純堿？方存在純堿？中國最大的內(nèi)陸湖泊，也是國內(nèi)最大的咸水湖中國最大的內(nèi)陸湖泊，也是國內(nèi)最大的咸水湖青海湖青海湖寸草不生的鹽堿地寸草不生的鹽堿地1.1

2、.從天然堿的形成推測碳酸鈉在水中結晶從天然堿的形成推測碳酸鈉在水中結晶析出主要受到哪些因素的影響？析出主要受到哪些因素的影響？2.2.根據(jù)天然堿的存在及其主要化學成分，根據(jù)天然堿的存在及其主要化學成分，請你設想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什請你設想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什么？為什么？么？為什么？路布蘭法路布蘭法世界上最早實現(xiàn)純堿的工業(yè)生產(chǎn)世界上最早實現(xiàn)純堿的工業(yè)生產(chǎn)1.1.用硫酸將食鹽轉變?yōu)榱蛩徕c用硫酸將食鹽轉變?yōu)榱蛩徕cNaCl+H2SO4 NaHSO4+HClNaCl+NaHSO4 Na2SO4+HCl 1206007002.2.將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，反應生成碳酸將硫酸鈉與木炭、

3、石灰石一起加熱，反應生成碳酸鈉和硫化鈣鈉和硫化鈣Na2SO4+2C Na2S+2CO2Na2S+CaCO3 Na2CO3+CaS10001000（索爾維制堿法）（索爾維制堿法）比利時化學家比利時化學家索爾維索爾維2、 20時，時，由由NH4HCO3、NaCl和和H2O配制成一配制成一混合溶液，當把溶液加熱蒸發(fā)后冷卻至混合溶液，當把溶液加熱蒸發(fā)后冷卻至20 ，首，首先析出的物質是什么？先析出的物質是什么？20時一些物質在水中的溶解度/gNaClNH4ClNa2CO3NaHCO3NH4HCO335.937.221.59.621.71、向向AgNO3溶液中滴加溶液中滴加KCl將會看到什么現(xiàn)象？將會看

4、到什么現(xiàn)象？（索爾維制堿法）（索爾維制堿法）CaCO3=CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2O=Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O產(chǎn)品產(chǎn)品副產(chǎn)品副產(chǎn)品優(yōu)點：優(yōu)點： 原料便宜易得，產(chǎn)品純度高，氨和部原料便宜易得，產(chǎn)品純度高，氨和部分二氧化碳可以循環(huán)使用，制作步驟簡單。分二氧化碳可以循環(huán)使用，制作步驟簡單。缺點：缺點： 副產(chǎn)物氯化鈣的處理，食鹽的利用率副產(chǎn)物氯化鈣的處理，食鹽的利用率不高，大約只有不高，大約只有70%。個人簡歷：個人簡歷：1890年年 出生出生1911

5、年年 考入清華留美預備學校，后以考入清華留美預備學校，后以10門功課門功課 1000分的優(yōu)異成績被保送到美國留學分的優(yōu)異成績被保送到美國留學1916年年 獲美國麻省理工學院學士學位獲美國麻省理工學院學士學位1919年年 獲美國哥倫比亞大學碩士學位獲美國哥倫比亞大學碩士學位1921年年 獲博士學位獲博士學位（侯氏制堿法）（侯氏制堿法）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O原料原料NH3CO2（原料（原料，來自合成氨），來自合成氨）（副產(chǎn)品）（副產(chǎn)品） 根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖，分析比較根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖，分析比較它與氨

6、堿法的有哪些異同？它與氨堿法的有哪些異同？相同點：相同點：不同點：不同點：原理相同原理相同NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O原料的來源和副產(chǎn)物不同原料的來源和副產(chǎn)物不同 在純堿的生產(chǎn)過程中是在純堿的生產(chǎn)過程中是先通入先通入NH3還是還是CO2？ 人類歷史上，科學技術的突破性重大發(fā)現(xiàn)和人類歷史上，科學技術的突破性重大發(fā)現(xiàn)和成果總是與一些偉大的名字聯(lián)系在一起，路布蘭成果總是與一些偉大的名字聯(lián)系在一起，路布蘭（17911791）、索爾維（）、索爾維（18621862）和侯德榜（）和侯德榜（19241924）的）的名字都銘刻在人類制

7、堿技術發(fā)展的歷史上，你知名字都銘刻在人類制堿技術發(fā)展的歷史上，你知道嗎？路布蘭是一名醫(yī)生，索爾維是在工作中學道嗎？路布蘭是一名醫(yī)生，索爾維是在工作中學習化學的，侯德榜是化學工程學博士。根據(jù)三個習化學的，侯德榜是化學工程學博士。根據(jù)三個人所處的年代及學習經(jīng)歷，你對技術與科學的關人所處的年代及學習經(jīng)歷，你對技術與科學的關系有哪些新的認識？系有哪些新的認識？ 離子反應的實質就是使離子的濃離子反應的實質就是使離子的濃度減小度減小氨堿法的生產(chǎn)原理氨堿法的生產(chǎn)原理重點：重點：難點：難點：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O1.1.下列屬于

8、侯氏制堿法的優(yōu)點的是（下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點的是（ ）A. .氨和二氧化碳由合成氨廠提供氨和二氧化碳由合成氨廠提供B. .母液可回收氯化銨母液可回收氯化銨C. .氯化鈉的利用率達氯化鈉的利用率達96%D. .以上全是以上全是D2.2.工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉，但卻不能用氨工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉，但卻不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因為在溶液中（堿法制碳酸鉀，這是因為在溶液中（ ）A.KHCO3溶解度較大溶解度較大B.KHCO3溶解度較小溶解度較小C.K2CO3溶解度較大溶解度較大D.K2CO3溶解度較大溶解度較大A3.3.為了檢驗純堿的質量（可能含有少量小蘇打），為了檢驗純堿的質量（可能含有少量

9、小蘇打），取少量樣品進行實驗，可以采用的方法是（取少量樣品進行實驗，可以采用的方法是（ ）A.加熱后通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象加熱后通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象B.滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象C.溶于水中，滴加少量溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象溶液，觀察現(xiàn)象D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，觀察現(xiàn)象溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，觀察現(xiàn)象A4.(20054.(2005上海高考，上海高考，26 ,1326 ,13分分) )我國化學家侯德我國化學家侯德榜，改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡榜，改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如下：要表示如下：(1) 副產(chǎn)品的一種用途為副

10、產(chǎn)品的一種用途為 。(2)使原料氯化鈉的利用率從使原料氯化鈉的利用率從70%提高到提高到90%以以上，主要是設計了上，主要是設計了 的循環(huán)。的循環(huán)。用作化肥或焊藥或電解用作化肥或焊藥或電解液液(3)為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加溶于水后，再滴加 。(4)向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有品，通氨氣的作用有 。(a) 增大增大NH4+的濃度，使的濃度，使NH4Cl更多地析出更多地析出(b) 使使NaHCO3更多地析出更多地析出(c) 使使NaH

11、CO3轉化為轉化為Na2CO3，提高析出的，提高析出的NH4Cl純度純度稀稀HNO3和和AgNO3溶液溶液a c 5.5.（2005年天津）根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù)，實驗室制備純堿的主要步驟是：將配制好的飽和年天津）根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù)，實驗室制備純堿的主要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在3035，攪，攪拌下分批加入研細的拌下分批加入研細的NH4HCO3 固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過濾得分鐘，靜置、過濾得NaHCO3 晶體，用少量蒸餾水洗滌除去雜質，抽干后，轉入蒸發(fā)皿中，

12、灼晶體，用少量蒸餾水洗滌除去雜質，抽干后，轉入蒸發(fā)皿中，灼燒兩小時，得到燒兩小時，得到Na2CO3固體。固體。(1)(1)反應溫度控制在反應溫度控制在30303535，是因為若高于，是因為若高于3535，則，則 ；若低于；若低于3030則則 ；為控制此溫度范圍，應采取的加熱方法是；為控制此溫度范圍，應采取的加熱方法是 。(2)(2)加料完畢后，繼續(xù)保溫加料完畢后，繼續(xù)保溫3030分鐘，目的是分鐘，目的是 ；只析出；只析出NaHCO3 晶體的原因是晶體的原因是 ； 用蒸餾水洗滌用蒸餾水洗滌NaHCO3 晶體的目的是除去晶體的目的是除去 雜質（以化學式表示）雜質（以化學式表示）四種鹽在不同溫度下的

13、溶解度（四種鹽在不同溫度下的溶解度（g100gg100g水水) )表：表：010 20 30 40 50 60 100 NaCI35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0_NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4_NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3 35 NH4HCO3會有分解會有分解NH4HCO3分解分解反應速率降低反應速率降低水浴加熱水浴加熱使反應充分進行使反應充分進行NaHCO3的溶解度最小的溶解度最小NaCl; NH4HCO3; NH4Cl上網(wǎng)查閱資料：上網(wǎng)查閱資料：1 1、我國純堿生產(chǎn)現(xiàn)狀。、我國純堿生產(chǎn)現(xiàn)狀。2 2、現(xiàn)階段氯化鈣的新用途。、現(xiàn)階段氯化鈣的新用途。