海水制碱-教案(两课时

第三节海水“制碱”

第一课时

学习目标：

（一）知识目标：

1、了解氨碱法制纯碱的原料和步骤

2、知道氨碱法制纯碱的化学反应原理

3、了解纯碱在日常生活和工农业生产中的应用

（二）能力目标：

培养学生探究、合作、交流、创新的能力以及分析问题、解决问题的能力。

(三)情感目标：

通过了解侯德榜的事迹，激发爱国热情，树立正确的科学观和人生价值观。教学重点：氨碱法制纯碱的化学反应原理

教学难点：树立元素守恒观

教学过程：

创设情景：

同学们好！今天我给大家准备了一份“礼品”，看看是什么？（碳酸钠）碳酸钠俗称纯碱或苏打。你在哪儿见过它？（厨房）它不仅是人们日常生活的常用品，也是重要的化工原料。 20世纪初，中国所需纯碱全部依赖进口。我国有一位专家在1926年采用先进的技术生产出纯碱，打破了西方国家对制碱技术半个多世纪的垄断。这个人是谁？——侯德榜。

点明课题：这节课我们就沿着科学家的足迹重温如何用海水“制碱”。

教师板书：海水“制碱”

提出问题：海水中的资源特别丰富，那么海水中有纯碱吗？

学生回答：没有

教师设问：我们知道，因为海水中有氯化钠，所以我们可以从中晒制食盐……，可海水中没有碳酸钠我们怎么“制碱”呢？

启发引导：请同学们根据质量守恒定律，从化学反应的实质入手，分析、研究如何以海水资源为基础来获取重要的化工原料——纯碱？

提出问题：Na

2CO

3

由哪些元素组成？Na

2

CO

3

中的哪种成分可以从海水中获得？由

NaCl制Na

2CO

3

还需要含什么元素的物质？

学生回答：钠、碳、氧；钠（或钠、氧）；含碳、氧元素的物质。

提出问题：假如你是一位厂长，你在设计产品生产的方案中，你会考虑什么问题？学生回答：原料来源是否丰富、易得？价格是否低廉？工艺流程及设备（生产方法）是否简单？生产过程是否安全？是否会造成环境污染？是否节约能源？……提出问题：常见、廉价的含碳、氧元素的物质是什么？

学生回答：二氧化碳。

提出问题:怎样制取大量二氧化碳？

学生回答： CaCO

3 = CaO+CO

2

↑

启发引导：从化学转化角度考虑你认为制取碳酸钠的原料有哪些物质?

学生总结：制取碳酸钠的原料：食盐、石灰石。

教师引导：在具体的生产过程中又是怎样转化的?

学生阅读：请同学们查阅资料。

学生活动：相互交流。

教师提问：你能说说氨碱法制碱的原理。

教师讲解：流程中氨盐水含有几种物质？氨盐水吸收二氧化碳后，除了得到碳酸氢钠还能得到什么物质？

提供信息：浓氨水吸收二氧化碳生成一种盐：2NH

3 +CO

2

+H

2

O＝（NH

4

）

2

CO

3

继续吸收二氧化碳可发生反应：（NH

4）

2

CO

3

+CO

2

+H

2

O＝2NH

4

HCO

3

教师引导：NH

3 +CO

2

+H

2

O＝NH

4

HCO

3

NH

4

HCO

3

+ NaCl＝NaHCO

3

+NH

4

Cl

学生巩固：写出制碱反应方程式并巩固。

检查效果：

教师启发：在刚才的学习交流中同学们是否有疑惑？请大家提出来。

学生质疑：为什么石灰石是“制碱”的原料？为什么氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳？为什么以氨为媒介？氨盐水吸收过量的二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵，哪种物质首先结晶析出？为什么？…

（学生不一定能提的全面，教师可视具体情况灵活处理。对于学生提不出的问题，教师以问题的形式补充）

高温

指导方法：问题的解决要依靠我们学过的知识，再就是查阅有关的资料，今天老师也查了一些，运用这些资料和我们所学过的知识，能不能解决我们提出的问题呢？先阅读资料再小组讨论。

投影资料：

1、气体的溶解度随压强的增大而增大，氨气的溶解度为1︰702（水和氨气的体积比），二氧化碳的溶解度为1︰1，氨气溶于水生成氨水呈碱性，二氧化碳溶于水生成碳酸呈酸性。

2、几种物质的溶解度：

师生交流：引导学生运用所学知识和有关资料解决问题。（尽可能让学生总结归纳）

1、石灰石煅烧产生的二氧化碳作为氧源和碳源。

2、氨气易溶于水，使溶液呈碱性，二氧化碳溶于水显酸性，二者能发生中和反应。

3、虽然氨气没有对产品提供成分元素，但是为实现氯化钠到碳酸钠的转化提供了反应的条件。

4、碳酸氢钠先析出，在相同温度下，碳酸氢钠的溶解度比氯化铵要小得多。投影资料：纯碱生产车间；氨碱法生产纯碱的流程图。（供学生学习参考）

教师引导：你打算怎样处理最后生成的二氧化碳？

学生回答：循环利用

教师引导：化工产品的生产是利用原料最大限度的获取产物，尽量做到物尽其用。应怎样处理氯化铵呢？

1、在纯碱的生产过程中哪些物质得到了循环使用?

2、分析氨碱法有什么优点和不足？

3、为什么说侯氏制碱法促进了世界制碱技术的发展？

学生阅读：多识一点。

学生总结：高温煅烧石灰石生成的氧化钙加水可生成氢氧化钙，然后与氯化铵反应生成氨气循环利用。

教师讲述：侯氏制碱法相对于氨碱法的两大优点：一是氯化铵直接作产品用作氮肥；二是把氯化钠的利用率由70%提高到96%。

学生欣赏：侯德榜简介

导入用途：前面提到纯碱被誉为“化工之母”，那么纯碱有什么用途呢？

学生自学：查一下资料，体会纯碱和碳酸氢钠的用途。

应用拓展：1926年，我国化学家侯德榜先生发明了“侯氏制碱法”，它的基本原理是：在浓氨水中通入足量的CO

2

生成一种盐；然后在此溶液中加入细小食盐

粉末，由于NaHCO

3在该状态下溶解度很小，呈晶体析出；同时由于NaHCO

3

不稳

定，加热后生成纯碱、水和二氧化碳。根据以上叙述简要回答问题：

⑴用上述方法进行生产时，所用的起始原料为（写出

它们的化学式，下同）

⑵最终产品是。

⑶有关的化学方程式是、、。

⑷有人认为侯氏制碱法的优点有四个：你认为其中不．正确

．．的是( )

A.生产过程中部分产品可选为起始原料使用

B.副产品是一种可利用的氮肥

C.反应不需要加热

D.副产物不会造成污染环境

学生总结：谈谈本节课你有什么收获？

教师小结：本节课我们重点学习了海水制碱的原理，了解了侯氏制碱法以及纯碱

碳酸氢钠的用途。同学们可以从侯德榜身上看到中国人的智慧与勤劳,希望你们

能真正体会科学探究过程中的艰辛与成功来之不易，学习侯德榜那种勤奋、创新、

爱国的科学精神。

第三节海水“制碱”

第二课时