高中化学《5非金属元素5.3化工生产氯碱工业和联合制碱工业》171沪科课标教案课件教学设计

1、/4纯碱的工业制法上海交通大学附属中学嘉定分校蔡茂强一、教学目标（一）知识与技能1、了解纯碱的生产的发展过程及简单工艺流程。2、理解侯氏制碱法的原理。3、掌握索尔维制碱法与侯氏制碱法的差异。（二）过程与方法1、通过纯碱的化学组成推测生产原料，进行初步设计。2、通过溶解度数据及化工生产实际问题的分析，写出索尔 维制碱法与侯氏制碱法基本化学原理，了解基础化学知识在 生产实际中的应用。3、通过索尔维制碱法与侯氏制碱法工业制备流程进行设计， 实现对氨碱法和联氨法两种工艺优缺点的评价。（三）情感态度与价值观1、在讨论与交流中培养严谨求实的科学精神、团队精神。2、结合侯德榜经历弘扬民族精神，培养学生勤于钻

2、研、勇 于创新实践的意识。3、渗透绿色化学、科学发展的理念。二、教学重点：索尔维制碱法与侯氏制碱法的化学反应化学原理。三、教学难点：1、碳酸氢钠的制取。2、纯碱工业生产的流程。四、教学工具：多媒体课件五、教学方法：讲授法讨论法分析法总结法六、教学过程：教师活动学生活动设计意图 引入 给出提示：1、他是中国化学工业史上一位杰出的科学家；2、他所著的纯碱制造被世界各国化工界公认为制碱工 业的权威专著。猜出人名侯德榜 引起学生关注。 展示图片 生活中纯碱的应用了解纯碱不仅可用于玻璃、化工、冶金、 造纸、印染、合成洗涤剂关注化学在生活中应用。2/4一、纯碱的应用：等工业。还可用于食品工业。 过渡 纯碱

3、是如此重要的工业原料，如何实现其工业化生 产？二、纯碱的工业生产方法： 引导 自然界是否存在纯碱？在青海湖一带流传这样一句话“夏天晒盐，冬天捞碱” ，有 何化学原理？ 展示 鄂尔多斯天然碱厂1、天然碱加工法讨论后回答：盐碱湖中存在纯碱盐溶解度受温度变化影响较小， 要提取， 只能采用蒸发结晶 而碱溶解度随温度下降显著降低，冬天很易达到饱和，所以 用冷却结晶的方法。打开学生思路，运用化学原理解释生活中的问题，增强学生 学习化学成就感。 过渡 依靠自然界中的碱不能满足人类需求，工业上如何通 过化学反应去制备碳酸钠呢？ 引导 要制备碳酸钠，得找生产原料。为适合大规模的生产，所找 的原料应是广泛、廉价的

4、。2、勒布朗法 简单介绍以氯化钠和石灰石为原料的勒布朗法物质转化。 提问 从原料成本，反应条件及原料利用率等方面分析此方 法有哪些不足之处？ 碳酸钠含有钠离子和碳酸根离子。含有钠离子的化合物自然 界中最常见的是 氯化钠，提供碳酸根最廉价的原料是 石灰石 （碳酸钙 ） 。因此，我们可利用氯化钠和碳酸钙作为生产原料。 原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等。 培养学生辩证看待问题。3、索尔维法情境在oc下，将少量NH4HCO固体加入到饱和食盐水中， 保持温度不变，有何现象？根据以下原料， 写出得到纯碱的化学方程式。CaCO3NaClNH3H2O有固体析出，NaHCO溶解度较小。写出方程式。 补充

5、物质循环利用过程。将理论运用到实际。3/4 展示 索尔维制碱法化学原理示意图O 过渡 在由反应原理转化为工业生产须进行工艺设计。 提问 为制备更多的碳酸氢钠，在饱和氯化钠溶液中，应先通氨气 还是二氧化碳？完成学案流程图氨气和二氧化碳的溶解度不同。应先通入氨气，因为氨气极 易溶于水，通入氨气后的溶液呈碱性，碱性溶液能吸收更多 地二氧化碳培养严谨求实的科学精神。4、侯氏制碱法 介绍 侯德榜研发联合制碱法背景 展示 联合制碱法核心原理 提问 如何与合成氨厂联合？ 展示 联合制碱法主要流程图 提问 分析为提高氯化钠的利用率，同时生产出有用的化肥 氯化铵，可如何处理滤液？ 讲解 低温条件下，向滤液中加入

6、细粉状的氯化钠，并通入 氨气，使氯化铵单独结晶析出，经过滤、洗涤和干燥得氯化 铵产品，制成化工原料或氮肥；滤出氯化铵以后的滤液，基 本被氯化钠饱和，可循环使用。 提问 为什么在低温条件下，能使氯化铵单独结晶析出？ 感受科学技术对一个国家的重要性 书写合成氨工厂的反应方程式 讨论后回答：通入氨气加入氯化钠，增大离子浓度，使平衡 向沉淀析出方向移动。温度较低时，氯化铵溶解度更小，利于析出。 总结通入氨气目的。进行爱国主义教育。 学习化学家勤于钻研、勇于创新实践的精神。三、对比分析及评价 布置任务 请同学们分析索尔维制碱法与侯氏制碱法异同 处和优缺点。补充学案中索尔维制碱法与侯氏制碱法流程图并进行对

7、比 分析。滤液处理、原料来源、物质循环不同。 索尔维制碱法的优缺点 : 优点： 1、原料便宜 体会绿色化学、体会化学学科对人类社会的重要意义。4 /4 2、产品纯度高3、氨和二氧化碳都可回收循环使用4、制造步骤简单，适合于大规模生产缺点： 1、生成大量无用的氯化钙； 2、原料食盐的利用率只有 70%左右。 联合制碱法的优缺点 :优点： 1、提高了 NaCl 利用率（ 96%）2、 产生了有用的化工原料 和肥料 NH4Cl3、避免产生 CaCl2缺点： 1、设备循环处理大，腐蚀较严重2、仅适用于副产物为 C02的合成氨体系体会绿色化学、体会化学学科对人类社会的重要意义四、课堂总结 化工生产 =化学反应原理 +化学实验 +化工技术五