最新精编高中人教版选修二高中化学纯碱的生产公开课优质课教学设计.docx
- 文档编号:28349003
- 上传时间:2023-07-10
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:129.31KB
最新精编高中人教版选修二高中化学纯碱的生产公开课优质课教学设计.docx
《最新精编高中人教版选修二高中化学纯碱的生产公开课优质课教学设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《最新精编高中人教版选修二高中化学纯碱的生产公开课优质课教学设计.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
最新精编高中人教版选修二高中化学纯碱的生产公开课优质课教学设计
k5com
纯碱的生产
教学目的:
1了解我国纯碱工业的现状,掌握相关的化学原理;
2结合侯氏制碱法,对学生进行爱国主义教育;
3了解我国基本化工的生产资、基本化工产品的主要种类和发展概况。
教学重点、难点:
掌握与纯碱工业相关的化学原理;
探究建议:
1、实验:
用碳酸氢铵和氯化钠制取碳酸钠,对产品进行检验;
2、查阅资料:
侯德榜制碱法。
课时划分:
一课时
教学过程:
[课堂练习]
1、盛放NOH溶液的试剂瓶口部,时间长了会有白色固体附着,这固体的成分是B
ANOHBN2CO3CNHCO3DN2CO3·10H2O
2下列实验中,没有白色沉淀或晶体析出的是CD
A饱和石灰水中加入少量NOH固体B饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2
C氯化钙溶液中通入少量CO2D碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液
3下列关于NHCO3的叙述,不正确的是AD
A.它是一种白色粉末,溶解度大于N2CO3
B.加热至200℃左右,可完全分解,利用这种性质,可由NHCO3制取纯碱
C.与N2CO3相似,当质量相同,分别跟足量盐酸反应后,NHCO3可得到较多的二氧化碳
D.其分子为NHCO3·10H2O在空气中会风化
4下列物质中,可用于治疗胃酸过多的是A
A碳酸钠B氢氧化钠C氧化钠D碳酸钡
5纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的说法正确的是C
A分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打
B用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小
苏打
D先将两样品配成溶液,分别加入石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打
6某学生拟用
溶液吸收
气体,制备
溶液,为了防止通入的
气
体过量生成
,他设计了如下的实验步骤:
用25mL
溶液吸收过量的
气体,至
气体不再溶解;
小心煮沸溶液1~2分钟;
在得到的溶液中加入25mL相同的
溶液,使溶液充分混合。
按他的设计,第步实验装置如下图:
ABC
(1)他能否制得较纯净的
,理由是
(2)装置A使用的试剂是石灰石和稀盐酸,可否用纯碱代替石灰石原因是
(3)装置B使用的试剂是作用是
(4)有人认为实验步骤②③的顺序对调,即先混合,再煮沸,更合理,你认为对吗?
为什么?
_________________________________________________。
答案:
(1)能理由是:
实验①生成
,其中溶解的
气体煮沸时除去,在实验③
恰好被NOH中和完全,转化生成
(2)不能原因是:
实验中使用的
气体发生器,只适用于块状固体和液体反应,
是粉末状固体,反应过于剧烈(3)
饱和溶液除去
中的HC气体(4)不合理若不先驱除溶液中溶解的
气体,实验③加入NOH将有一部分消耗于与
气体的反应,使
不能完全转化为
7.化学活动课上,三组学生分别用图示甲、乙两装置探究“NHCO3和N2CO3与稀盐酸的反应”,按表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。
请回答:
⑴各组反应开始时,____装置中的气球体积先变大,该装置中反应的离子方程
式是________________________________________。
⑵当试管中不再有气体生成时,三组实验出现不同现象,填写下表的空格。
组数
试剂用量
实验现象
(气球体积变化)
分析原因
①
042gNHCO3
053gN2CO3
3mL4mo·L-1盐酸
甲中气球与乙中
气球的体积相等
甲、乙盐酸均过量
(NHCO3)=(N2CO3)
ν甲(CO2)=ν乙(CO2)
②
03gNHCO3
03gN2CO3
3mL4mo·L-1盐酸
甲中气球比乙中
气球的体积大
③
06gNHCO3
06gN2CO3
3mL2mo·L-1盐酸
甲中气球比乙中
气球的体积大
片刻后,乙中气球
又缩小,甲中气球
的体积基本不变
(用离子方程式表示)
答案:
⑴甲HCO3-+H+=CO2↑+H2O⑵②甲、乙盐酸均过量(NHCO3)>(N2CO3)V甲(CO2)>V乙(CO2)③甲、乙盐酸均不足量消耗的(NHCO3)>(NCO3)V甲(CO2)>V乙(CO2);CO2+CO32-+H2O=2HCO3-
解析:
⑵根据化学方程式计算可知第①组中NHCO3和N2CO3都已完全反应。
对比第①组数据知第②组中盐酸一定过量,NHCO3和N2CO3一定完全反应,且NHCO3产生的CO2比N2CO3的多。
第③组中,(N2CO3)=00057mo,(NHCO3)=00071mo,(HCI)=0006mo。
把N2CO3缓慢加入到盐酸中,在盐酸反应完以前,盐酸是过量的而N2CO3是少量的。
因此开始发生的反应是:
N2CO3+2HCI=2NCI+CO2↑+H2O,根据化学方程式,有:
N2CO3+2HCI==2NCI+CO2↑+H2O
0003mo0006mo0003mo
NHCO3+HCI==NCI+CO2↑+H2O
0006mo0006mo0006mo
说明N2CO3、NHCO3都过量,NHCO3产生的CO2较N2CO3的多。
因为气体收集于气球中,乙中CO2又与过量的N2CO3溶液反应。
8、根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱N2CO3的主要步骤是:
将配制好的饱和NC溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30℃~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NHCO3晶体。
用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得N2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)表
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
100℃
NC
357
358
360
363
366
370
373
398
NH4HCO3
119
158
210
270
-①
-
-
-
NHCO3
69
81
96
111
127
145
164
-
NH4C
294
333
372
414
458
504
553
773
①>35℃NH4HCO3会有分解
请回答:
(1)反应温度控制在30℃~35℃,是因为若高于35℃,则,若低于30℃,则;为控制此温度范围,采取的加热方法为。
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是。
静置后只析出NHCO3晶体的原因是。
用蒸馏水洗涤NHCO3晶体的目的是除去杂质(以化学式表示)。
(3)过滤所得的母液中含有(以化学式表示),需加入,并作进一步处理,使NC溶液循环使用,同时可回收NH4C。
(4)测试纯碱产品中NHCO3含量的方法是:
准确称取纯碱样品Wg,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1滴~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c(mo/L)的HC溶液滴定至溶液由红色到无色(指示
+H+=
反应的终点),所用HC溶液体积为V1mL,再加1滴~2滴甲基橙指示剂,继续用HC溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HC溶液总体积为V2mL。
写出纯碱样品中NHCO3质量分数的计算式:
NHCO3(%)=
答案:
(1)NH4HCO3分解;反应速率降低;水浴加热
(2)使反应充分进行;NHCO3的溶解度最小;NC、NH4C、NH4HCO3
(3)NHCO3、NC、NH4C、NH4HCO3;HC
(4)
侯氏制碱法
碳酸钠用途非常广泛。
虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠,但仍不能满足工业生产的需要。
1862年,比利时人索尔维(ErSovy1838—1922)发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”(又称氨碱法)。
此后,英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂,并组织了索尔维公会,对会员以外的国家实行技术封锁。
第一次世界大战期间,欧亚交通梗塞。
由于我国所需纯碱都是从英国进口的,一时间,纯碱非常缺乏,一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。
1917年,爱国实业家范旭东在天津塘沽创办了永利碱业公司,决心打破洋人的垄断,生产出中国的纯碱。
他聘请正在美国留学
的侯德榜先生出任总工程师。
1920年,侯德榜先生毅然回国任职。
他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上,终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。
1924年8月,塘沽碱厂正式投产。
1926年,中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。
产品不但畅销国内,而且远销日本和东南亚。
针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低,制碱成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,侯德榜先生经过上千次试验,在1943年研究成功了联合制碱法。
这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。
联合制碱法很快为世界所采用。
由于侯德榜对制碱技术做出了重大贡献,所以人们把他所发明的联合制碱法称做“侯氏制碱法”。
他本人也荣获“中国工程学会化工贡献最大者奖”,并被聘为英国化学工业学会名誉会员,以及英国皇家学会和美国化学工程学会荣誉会员。
侯德榜先生对英、法、德、美等国垄断技术十分愤慨,将自己多年研究制碱技术的心得写成《纯碱制造》一书,于1933年在美国出版,将保密达70年之久的索尔维法公
诸于世,为中外学者所钦佩。
该书被誉为首创的制碱名著,为祖
国争得了荣誉
附:
“索尔维法”和“侯氏制碱法”
十九世纪六十年代,比利时人苏尔维,发明用氨、二氧化碳和食盐饱和液共同作用,制得碳酸氢钠。
经分滤并煅烧分解,得到高纯度的碳酸钠,这就是有名的氨碱法,又称为苏尔维法。
氨碱法产出的碳酸钠的质量,比天然碱和路布兰法产的碱都好得多,因此,人们把它叫作“纯碱”。
苏尔维法比过去的路布兰法有明显的优点。
但是,它对原料氯化钠的利用率却比较低(仅28%左右),氯化钠中的氯完全没有被利用,全变为废物氯化钙无法处理,占用土地,污染环境。
我国著名的化学家侯德榜,1938年发明了“联合制碱法”,较好地解决了这个问题。
它是联合氨碱法与合成氨法,同时制造纯碱和氯化氨的方法。
它以食盐和二氧化碳(合成氨工业的副产品)为原料,将氨与二氧化碳先后通人饱和的食盐溶液中,生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、煅烧等工序而得产品纯碱。
在滤液中,再通入氨,并加食盐,将它所含的氯化氨析出,经过滤、干燥,就得到氯化铵。
采用这种方法,盐的饱和溶液可循环使用。
同氨碱法比较,它的优点是能充分利用食盐中的钠和氯,避免产生大量的氯化钙的废液和废渣,并可节省一些设备。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 最新 精编 中人 选修 高中化学 纯碱 生产 公开 优质课 教学 设计