课题3 纯碱的生产课件

2022/11/141第一章走进化学工业第三节纯碱的生产第1课时新课标人教版高中化学课件系列选修2化学与技术2022/11/121第一章走进化学工业第三节纯碱的生产2022/11/1421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3他创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法猜猜看纯碱的生产2022/11/1221他是中国化学工业史上一位杰出的科学2022/11/143知识能力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源、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，对产品进行验；2、查阅资料：侯德榜制碱法。课时划分：一课时教学目标纯碱的生产2022/11/123知识能力教学目标纯碱的生产2022/11/144知道纯碱的用途吗？你纯碱的生产2022/11/124知道纯碱的用途吗？你纯碱的生产2022/11/145纯碱的生产2022/11/125纯碱的生产2022/11/146想一想

自然界中哪些地方存在纯碱？纯碱的生产2022/11/126想一想自然界中哪些地方2022/11/147中国最大的内陆湖泊，也是国内最大的咸水湖——青海湖纯碱的生产2022/11/127中国最大的内陆湖泊，也是国内最大的咸水2022/11/148寸草不生的盐碱地纯碱的生产2022/11/128寸草不生的盐碱地纯碱的生产2022/11/149如何获得自然界中的纯碱？纯碱的生产2022/11/129如何获得自然界中的纯碱？纯碱的生产2022/11/1410思考与交流1.从天然碱的形成推测碳酸钠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，请你设想工业生产碳酸钠的主要原料是什么？为什么？纯碱的生产2022/11/1210思考与交流1.从天然碱的形成推测碳酸2022/11/1411资料卡片路布兰法——世界上最早实现纯碱的工业生产1.用硫酸将食盐转变为硫酸钠NaCl+H2SO4NaHSO4+HCl↑NaCl+NaHSO4Na2SO4+HCl↑120℃600～700℃2.将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热，反应生成碳酸钠和硫化钙Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS1000℃1000℃纯碱的生产2022/11/1211资料卡片路布兰法——世界上最早实现纯2022/11/1412一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）比利时化学家——索尔维氨碱法生产纯碱2022/11/1212一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）比2022/11/14132、

20℃时，由NH4HCO3、NaCl和H2O配制成一混合溶液，当把溶液加热蒸发后冷却至20℃

，首先析出的物质是什么？20℃时一些物质在水中的溶解度/gNaClNH4ClNa2CO3NaHCO3NH4HCO335.937.221.59.621.7科学探究1、向AgNO3溶液中滴加KCl将会看到什么现象？氨碱法生产纯碱2022/11/12132、20℃时，由NH4HCO3、N2022/11/1414一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）CaCO3=CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2O=Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O产品副产品氨碱法生产纯碱2022/11/1214一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）C2022/11/1415优点：不足：原料便宜成品纯度高氯化钠利用率低，大约只有70%。氨和部分二氧化碳可循环使用制作步骤简单产生了当时认为无用的氯化钙请分析氨碱法的优点？有不足之处吗？氨碱法生产纯碱2022/11/1215优点：不足：原料便宜成品纯度高氯化钠2022/11/1416二、联合制碱法个人简历：1890年出生1911年考入清华留美预备学校，后以10门功课

1000分的优异成绩被保送到美国留学1916年获美国麻省理工学院学士学位1919年获美国哥伦比亚大学硕士学位1921年获博士学位联合制碱法2022/11/1216二、联合制碱法个人简历：联合制碱法2022/11/1417二、联合制碱法（侯氏制碱法）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O原料ⅡNH3CO2（原料Ⅰ，来自合成氨）（副产品）联合制碱法有哪些优点呢？联合制碱法2022/11/1217二、联合制碱法（侯氏制碱法）NaCl2022/11/1418相同点：不同点：原理相同原料的来源和副产物不同综合利用了合成氨反应生产中的物料，提高了氯化钠的利用率，减少了环境污染，更符合现代化工业生产的设计要求优点：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====

Na2CO3+CO2↑+H2O↑△联合制碱法2022/11/1218相同点：不同点：原理相同原料的来源和2022/11/1419思考与交流

根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的有哪些异同？相同点：不同点：原理相同NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====

Na2CO3+CO2↑+H2O↑△原料的来源和副产物不同联合制碱法2022/11/1219思考与交流根据联合制2022/11/1420

在纯碱的生产过程中是先通入NH3还是CO2？联合制碱法2022/11/1220在纯碱的生产过程中是先通入N2022/11/1421思考与交流

人类历史上，科学技术的突破性重大发现和成果总是与一些伟大的名字联系在一起，路布兰（1791）、索尔维（1862）和侯德榜（1924）的名字都铭刻在人类制碱技术发展的历史上，你知道吗？路布兰是一名医生，索尔维是在工作中学习化学的，侯德榜是化学工程学博士。根据三个人所处的年代及学习经历，你对技术与科学的关系有哪些新的认识？联合制碱法2022/11/1221思考与交流人类历史上，科学技2022/11/1422总结：氨碱法的生产原理重点：难点：

离子反应的实质就是使离子的浓度减小NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====

Na2CO3+CO2↑+H2O↑△纯碱的生产2022/11/1222总结：氨碱法的生产原理重点：难点：2022/11/1423练习1、下列属于侯氏制碱法的优点的是（）A.氨和二氧化碳由合成氨厂提供B.母液可回收氯化铵C.氯化钠的利用率达96%D.以上全是D纯碱的生产2022/11/1223练习1、下列属于侯氏制碱法的优点的是2022/11/14242、工业上常用氨碱法制碳酸钠，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中（）A.KHCO3溶解度较大B.KHCO3溶解度较小C.K2CO3溶解度较大D.K2CO3溶解度较大A纯碱的生产2022/11/12242、工业上常用氨碱法制碳酸钠，但却不2022/11/14253、我国化学家侯德榜，改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：(1)

副产品的一种用途为。(2)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了

的循环。用作化肥或焊药或电解液Ⅰ纯碱的生产2022/11/12253、我国化学家侯德榜，改革国外的纯碱2022/11/1426(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加

。(4)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有

。

(A)

增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出

(B)

使NaHCO3更多地析出

(C)

使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度稀HNO3和AgNO3溶液AC纯碱的生产2022/11/1226(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化2022/11/14274、根据侯德榜制碱法原理并参考下表数据，实验室制备纯碱的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl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NaHCO3

晶体，用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧两小时，得到Na2CO3固体。(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，应采取的加热方法是。(2)加料完毕后，继续保温30分钟，目的是；只析出NaHCO3

晶体的原因是；用蒸馏水洗涤NaHCO3

晶体的目的是除去杂质（以化学式表示）已知：①四种盐在不同温度下的溶解度（g∕100g水)表：0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃NaCI35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0_①___NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4_NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3②温度高于35℃时NH4HCO3会分解NH4HCO3分解反应速率降低水浴加热使反应充分进行NaHCO3的溶解度最小NaHCO3;NaCl;NH4HCO3;NH4Cl纯碱的生产2022/11/12274、根据侯德榜制碱法原理并参考下表2022/11/1428上网查阅资料：1、我国纯碱生产现状。2、现阶段氯化钙的新用途。作业：纯碱的生产2022/11/1228上网查阅资料：1、我国纯碱生产现状。2022/11/1429Thanks谢谢您的观看！2022/11/1229Thanks2022/11/1430第一章走进化学工业第三节纯碱的生产第1课时新课标人教版高中化学课件系列选修2化学与技术2022/11/121第一章走进化学工业第三节纯碱的生产2022/11/14311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3他创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法猜猜看纯碱的生产2022/11/1221他是中国化学工业史上一位杰出的科学2022/11/1432知识能力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源、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，对产品进行验；2、查阅资料：侯德榜制碱法。课时划分：一课时教学目标纯碱的生产2022/11/123知识能力教学目标纯碱的生产2022/11/1433知道纯碱的用途吗？你纯碱的生产2022/11/124知道纯碱的用途吗？你纯碱的生产2022/11/1434纯碱的生产2022/11/125纯碱的生产2022/11/1435想一想

自然界中哪些地方存在纯碱？纯碱的生产2022/11/126想一想自然界中哪些地方2022/11/1436中国最大的内陆湖泊，也是国内最大的咸水湖——青海湖纯碱的生产2022/11/127中国最大的内陆湖泊，也是国内最大的咸水2022/11/1437寸草不生的盐碱地纯碱的生产2022/11/128寸草不生的盐碱地纯碱的生产2022/11/1438如何获得自然界中的纯碱？纯碱的生产2022/11/129如何获得自然界中的纯碱？纯碱的生产2022/11/1439思考与交流1.从天然碱的形成推测碳酸钠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，请你设想工业生产碳酸钠的主要原料是什么？为什么？纯碱的生产2022/11/1210思考与交流1.从天然碱的形成推测碳酸2022/11/1440资料卡片路布兰法——世界上最早实现纯碱的工业生产1.用硫酸将食盐转变为硫酸钠NaCl+H2SO4NaHSO4+HCl↑NaCl+NaHSO4Na2SO4+HCl↑120℃600～700℃2.将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热，反应生成碳酸钠和硫化钙Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS1000℃1000℃纯碱的生产2022/11/1211资料卡片路布兰法——世界上最早实现纯2022/11/1441一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）比利时化学家——索尔维氨碱法生产纯碱2022/11/1212一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）比2022/11/14422、

20℃时，由NH4HCO3、NaCl和H2O配制成一混合溶液，当把溶液加热蒸发后冷却至20℃

，首先析出的物质是什么？20℃时一些物质在水中的溶解度/gNaClNH4ClNa2CO3NaHCO3NH4HCO335.937.221.59.621.7科学探究1、向AgNO3溶液中滴加KCl将会看到什么现象？氨碱法生产纯碱2022/11/12132、20℃时，由NH4HCO3、N2022/11/1443一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）CaCO3=CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2O=Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O产品副产品氨碱法生产纯碱2022/11/1214一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）C2022/11/1444优点：不足：原料便宜成品纯度高氯化钠利用率低，大约只有70%。氨和部分二氧化碳可循环使用制作步骤简单产生了当时认为无用的氯化钙请分析氨碱法的优点？有不足之处吗？氨碱法生产纯碱2022/11/1215优点：不足：原料便宜成品纯度高氯化钠2022/11/1445二、联合制碱法个人简历：1890年出生1911年考入清华留美预备学校，后以10门功课

1000分的优异成绩被保送到美国留学1916年获美国麻省理工学院学士学位1919年获美国哥伦比亚大学硕士学位1921年获博士学位联合制碱法2022/11/1216二、联合制碱法个人简历：联合制碱法2022/11/1446二、联合制碱法（侯氏制碱法）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O原料ⅡNH3CO2（原料Ⅰ，来自合成氨）（副产品）联合制碱法有哪些优点呢？联合制碱法2022/11/1217二、联合制碱法（侯氏制碱法）NaCl2022/11/1447相同点：不同点：原理相同原料的来源和副产物不同综合利用了合成氨反应生产中的物料，提高了氯化钠的利用率，减少了环境污染，更符合现代化工业生产的设计要求优点：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====

Na2CO3+CO2↑+H2O↑△联合制碱法2022/11/1218相同点：不同点：原理相同原料的来源和2022/11/1448思考与交流

根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的有哪些异同？相同点：不同点：原理相同NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====

Na2CO3+CO2↑+H2O↑△原料的来源和副产物不同联合制碱法2022/11/1219思考与交流根据联合制2022/11/1449

在纯碱的生产过程中是先通入NH3还是CO2？联合制碱法2022/11/1220在纯碱的生产过程中是先通入N2022/11/1450思考与交流

人类历史上，科学技术的突破性重大发现和成果总是与一些伟大的名字联系在一起，路布兰（1791）、索尔维（1862）和侯德榜（1924）的名字都铭刻在人类制碱技术发展的历史上，你知道吗？路布兰是一名医生，索尔维是在工作中学习化学的，侯德榜是化学工程学博士。根据三个人所处的年代及学习经历，你对技术与科学的关系有哪些新的认识？联合制碱法2022/11/1221思考与交流人类历史上，科学技2022/11/1451总结：氨碱法的生产原理重点：难点：

离子反应的实质就是使离子的浓度减小NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====

Na2CO3+CO2↑+H2O↑△纯碱的生产2022/11/1222总结：氨碱法的生产原理重点：难点：2022/11/1452练习1、下列属于侯氏制碱法的优点的是（）A.氨和二氧化碳由合成氨厂提供B.母液可回收氯化铵C.氯化钠的利用率达96%D.以上全是D纯碱的生产2022/11/1223练习1、下列属于侯氏制碱法的优点的是2022/11/14532、工业上常用氨碱法制碳酸钠，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中（）A.KHCO3溶解度较大B.KHCO3溶解度较小C.K2CO3溶解度较大D.K2CO3溶解度较大A纯碱的生产2022/11/12242、工业上常用氨碱法制碳酸钠，但却不2022/11/14543、我国化学家侯德榜，改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：(1)

副产品的一种用途为。(2)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了

的循环。用作化肥或焊药或电解液Ⅰ纯碱的生产2022/11/12253、我国化学家侯德榜，改革国外的纯碱2022/11/1455(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加

。(4)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有

。

(A)

增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出

(B)

使NaHCO3更多地析出

(C)

使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度稀HNO3和AgNO3溶液AC纯碱的生产