人教版高中化学选修2：化学与技术 课题3　纯碱的生产 市赛一等奖

课题3纯碱的生产第一页，共三十三页。知道纯碱的用途吗？你第二页，共三十三页。第三页，共三十三页。自然界中有纯碱吗？内蒙古鄂尔多斯合同查汗淖碱湖

第四页，共三十三页。寸草不生的盐碱地第五页，共三十三页。中国最大的内陆湖泊，也是国内最大的咸水湖—青海湖第六页，共三十三页。想一想？获得纯碱的方法有哪些？第七页，共三十三页。纯碱生产车间纯碱的生产第八页，共三十三页。如何获得自然界中的纯碱？第九页，共三十三页。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？第十页，共三十三页。

①根据影响固体物质在水中溶解度的因素可知,温度、结晶水合物的组成及溶剂的质量等因素影响Na2CO3在水中的结晶析出。第十一页，共三十三页。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℃路布兰法缺点第十二页，共三十三页。资料卡片：世界上最早是通过路布兰（N.Leblanc，1742-1806）法实现碳酸钠的工业生产。缺点：原料利用不充分、成本较高，设备腐蚀严重等。第十三页，共三十三页。一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）比利时化学家——索尔维第十四页，共三十三页。氨碱法工艺流程第十五页，共三十三页。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产品副产品图1—11氨碱法生产原理示意图第十六页，共三十三页。优点：不足：原料便宜成品纯度高氯化钠利用率低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？第十七页，共三十三页。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年获博士学位第十八页，共三十三页。合成氨工艺中需要将CO转化为CO2除去，排空的二氧化碳使原料的利用不尽合理，还会对大气造成一定影响。为解决这一问题，我国化工专家侯德榜提出了将氨碱法与联合生产的改进工艺，这就是联合制碱法，也称侯氏制碱法。第十九页，共三十三页。联合制碱法工艺流程第二十页，共三十三页。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）图1—12联合制碱法生产原理示意图第二十一页，共三十三页。两种著名的制碱技术(1)氨碱法制纯碱(索尔维制碱法)(2)联合制碱法(侯氏制碱法)思考:阅读图1-11和图1-12,总结这两种方法的有何相同?第二十二页，共三十三页。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第二十三页，共三十三页。

在纯碱的生产过程中NaCl是否被充分利用？

第二十四页，共三十三页。特点：生产过程中所需的氨和二氧化碳都是由合成氨厂提供的，从滤出碳酸氢钠后所得的母液中可回收氯化铵，因此，它保留了氨碱法的优点，克服了它的缺点使氯化钠的利用率提高到了96％以上，尽管增加了设备循环处理的量，也会加重设备的腐蚀，但经济上完全可以补偿此法的不足。联合制碱法既体现了大规模联合生产的优越性，也是综合利用原料、降低成本、减少环境污染的典型代表。请分析联合碱法的优点？第二十五页，共三十三页。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？第二十六页，共三十三页。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↑△第二十七页，共三十三页。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第二十八页，共三十三页。2.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第二十九页，共三十三页。3.为了检验纯碱的质量（可能含有少量小苏打），取少量样品进行实验，可以采用的方法是（）A.加热后通入澄清石灰水，观察现象B.滴加盐酸，观察现象C.溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，观察现象D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，观察现象A第三十页，共三十三页。4.(2005上海高考，26,13分)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第三十一页，共三十三页。(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

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