2024-2025学年高中化学 第一单元 走进化学工业 1.3 纯碱的生产教案4 新人教版选修2

2024-2025学年高中化学第一单元走进化学工业1.3纯碱的生产教案4新人教版选修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析本节课为人教版高中化学选修2《走进化学工业》单元的第1.3节，主要内容是纯碱的生产。本节内容紧接第1.2节侯氏制碱法，进一步拓展纯碱的工业生产流程及其原理。通过本节课的学习，学生将能够理解碳酸钠的制备方法，掌握纯碱生产的基本步骤和技术要点，并能够分析实际生产中的问题。

本节教材以实际工业生产为背景，融合化学知识与工业技术，旨在培养学生的实践应用能力。教学过程中应着重引导学生通过实验观察、数据分析等方法，深入探究纯碱生产过程中涉及的科学原理和工业操作，提高他们的科学素养和解决实际问题的能力。

教学对象为高中二年级学生，他们已经掌握了基本的化学知识，对化学反应和化学方程式有一定的理解。在此基础上，通过本节课的学习，将进一步深化学生对化学工业的认识，为后续学习其他化学产品的生产打下基础。核心素养目标本节课旨在培养学生的化学核心素养，主要包括科学探究与创新意识、科学态度与社会责任。通过学习纯碱的生产过程，学生将能够运用实验观察、数据分析等方法，深入探究科学原理和工业操作，培养科学探究与创新意识。同时，通过了解纯碱在工业中的应用，使学生认识到化学知识在解决实际问题中的重要作用，增强社会责任感。此外，通过小组讨论、合作交流等方式，提高学生的科学论证和沟通表达能力，培养科学态度与团队协作精神。总之，本节课将全面培养学生的化学核心素养，为他们的未来学习和发展奠定坚实基础。学习者分析本节课的核心素养目标将围绕化学学科的四个维度进行设计，以符合新教材的要求。首先，通过观察纯碱生产过程中的化学反应，学生将培养科学探究与创新意识，学会运用实验和数据分析来探索科学原理。其次，学生将学习如何运用化学知识解决实际问题，增强科学态度与社会责任，理解化学在工业发展中的重要作用。再次，通过小组讨论和合作交流，学生将提高证据推理与模型认知的能力，学会建立化学反应模型。最后，学生将增强科学论证和沟通表达能力，学会用化学语言描述和解释实验现象和工业生产过程。教学方法与手段1.教学方法

（1）问题驱动法：在教学过程中，教师提出与纯碱生产相关的问题，引导学生思考和探究，激发学生的学习兴趣和主动性。

（2）案例分析法：通过分析实际生产中的案例，使学生更好地理解纯碱生产过程及其原理，提高学生的实践应用能力。

（3）小组讨论法：组织学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神和科学论证能力，促进学生之间的交流与分享。

2.教学手段

（1）多媒体演示：利用多媒体设备，展示纯碱生产过程的相关图像、视频等资料，帮助学生形象地理解教学内容，提高教学效果。

（2）网络教学平台：利用教学软件和网络平台，进行在线教学和互动，提供丰富的学习资源，方便学生自主学习和交流。

（3）实验教学：组织学生进行纯碱生产过程的实验操作，让学生亲身体验化学反应过程，增强学生的实践操作能力和科学探究意识。

（4）虚拟仿真技术：利用虚拟仿真软件，模拟纯碱生产过程中的化学反应和设备运行，帮助学生更好地理解复杂工艺流程，提高学生的创新能力和解决问题的能力。

（5）学习评价系统：采用学习评价系统，对学生的学习过程和成果进行实时跟踪和反馈，指导学生调整学习策略，提高学习效果。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解纯碱生产的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习纯碱生产内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确纯碱生产的教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保纯碱生产教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习纯碱生产的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入纯碱生产学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的侯氏制碱法，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为纯碱生产新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解纯碱生产的过程，结合实例帮助学生理解。

突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕纯碱生产的问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验纯碱生产知识的应用，提高实践能力。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对纯碱生产知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决纯碱生产问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与纯碱生产相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合纯碱生产内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习纯碱生产的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的纯碱生产内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的纯碱生产内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理1.纯碱的制备方法：

-侯氏制碱法：通过向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，经热分解得到纯碱。

-索尔维法：将食盐、氨气、二氧化碳和水按一定比例混合，在高压和低温条件下反应，得到碳酸氢钠晶体，经热分解得到纯碱。

2.纯碱的性质与应用：

-物理性质：纯碱为白色固体，易溶于水，有腐蚀性。

-化学性质：纯碱为强碱，与酸反应生成盐和水；与酸性氧化物反应生成碳酸盐。

-应用：纯碱广泛应用于玻璃、洗涤剂、纺织、化工等行业。

3.纯碱生产过程中的影响因素：

-温度：温度对碳酸氢钠的溶解度有很大影响，温度越低，溶解度越低，有利于碳酸氢钠的析出。

-压力：压力对二氧化碳的溶解度有很大影响，压力越高，二氧化碳的溶解度越高，有利于纯碱的生产。

-浓度：氨水浓度和食盐水的浓度对纯碱的生产也有影响，适当的浓度有利于提高纯碱的产量。

4.纯碱生产过程中的设备与操作：

-氨化塔：用于将氨气溶解在水中，形成氨水。

-饱和食盐水：用于提供氯离子，与氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠。

-CO2吸收塔：用于吸收二氧化碳，提高二氧化碳的浓度。

-热分解炉：用于将碳酸氢钠热分解，得到纯碱。

5.纯碱生产过程中的环保与安全：

-废水处理：纯碱生产过程中会产生大量的废水，需要进行处理，防止对环境造成污染。

-废气处理：纯碱生产过程中会产生氨气和二氧化碳等废气，需要进行处理，防止对环境造成污染。

-安全操作：纯碱生产过程中使用的化学品具有腐蚀性和毒性，操作人员需要穿戴防护装备，遵守安全操作规程。

6.纯碱生产过程中的经济效益与节能减排：

-经济效益：纯碱是重要的化工原料，市场需求量大，生产纯碱具有较高的经济效益。

-节能减排：纯碱生产过程中会产生大量的热量，可以通过热能回收利用，减少能源消耗。同时，采用先进的生产技术和设备，可以减少排放物的产生，降低环境污染。课堂1.课堂评价：

（1）提问：教师可通过提问的方式了解学生对纯碱生产过程的理解程度，检查学生对知识点的掌握情况。针对学生的回答，教师应及时给予反馈，纠正错误，巩固正确答案。

（2）观察：教师应关注学生在课堂上的表现，观察他们参与讨论、实验操作等活动的积极性，了解学生的学习兴趣和动手能力。

（3）测试：教师可设计课堂小测验，测试学生对纯碱生产过程、设备操作、影响因素等方面的掌握情况。通过测试结果，教师可了解学生的学习水平，为下一步教学提供依据。

2.作业评价：

（1）批改：教师应对学生的课后作业进行认真批改，检查学生对纯碱生产过程的理解和应用能力，及时发现并纠正错误。

（2）点评：教师应对学生的作业进行简要点评，给予肯定和鼓励，指出优点和不足，指导学生改进。

（3）反馈：教师应及时向学生反馈作业评价结果，帮助学生了解自己的学习状况，调整学习方法，提高学习效果。

3.学生互评：

（1）小组评价：在小组活动中，学生可互相评价对方在纯碱生产讨论、实验操作等方面的表现，促进学生之间的交流和合作。

（2）同伴评价：学生可互相评价对方的课后作业，共同探讨问题，提高彼此的学术水平。

4.教学反思：

教师在课后应进行教学反思，总结课堂教学的优点和不足，针对存在的问题提出改进措施，以提高教学质量。

5.学生学习档案：

教师应建立学生学习档案，记录学生在纯碱生产教学过程中的表现、作业完成情况、测试成绩等，以便全面了解学生的学习状况，为学生提供个性化指导。

6.家长沟通：

教师可与家长保持沟通，了解学生在家庭环境中的学习情况，鼓励家长关注学生的学习进步，共同促进学生的全面发展。板书设计①侯氏制碱法：NaCl+NH3+CO2+H2O⇌NH4Cl+NaHCO3↓

②索尔维法：NaCl+NH3+CO2+H2O⇌NH4Cl+NaHCO3↓

2.纯碱的性质与应用

①物理性质：白色固体，易溶于水，有腐蚀性。

②化学性质：强碱，与酸反应生成盐和水；与酸性氧化物反应生成碳酸盐。

③应用：玻璃、洗涤剂、纺织、化工等行业。

3.纯碱生产过程中的影响因素

①温度：影响碳酸氢钠的溶解度，温度越低，溶解度越低。

②压力：影响二氧化碳的溶解度，压力越高，二氧化碳溶解度越高。

③浓度：氨水浓度和食盐水浓度对纯碱产量有影响。

4.纯碱生产过程中的设备与操作

①氨化塔：将氨气溶解在水中形成氨水。

②饱和食盐水：提供氯离子，与氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠。

③CO2吸收塔：吸收二氧化碳，提高二氧化碳浓度。

④热分解炉：将碳酸氢钠热分解得到纯碱。

5.纯碱生产过程中的环保与安全

①废水处理：防止对环境造成污染。

②废气处理：防止对环境造成污染。

③安全操作：穿戴防护装备，遵守安全操作规程。

6.纯碱生产过程中的经济效益与节能减排

①经济效益：纯碱是重要的化工原料，市场需求量大。

②节能减排：通过热能回收利用，减少能源消耗；采用先进的生产技术和设备，降低环境污染。重点题型整理1.纯碱的制备方法：请简述侯氏制碱法和索尔维法的区别。

答案：侯氏制碱法是向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，经热分解得到纯碱。索尔维法是将食盐、氨气、二氧化碳和水按一定比例混合，在高压和低温条件下反应，得到碳酸氢钠晶体，经热分解得到纯碱。两者的主要区别在于原料的配比和反应条件。

2.纯碱的性质与应用：请列举纯碱的物理性质和化学性质。

答案：纯碱的物理性质为白色固体，易溶于水，有腐蚀性。化学性质为强碱，与酸反应生成盐和水；与酸性氧化物反应生成碳酸盐。

3.纯碱生产过程中的影响因素：请简述温度、压力和浓度对纯碱生产的影响。

答案：温度影响碳酸氢钠的溶解度，温度越低，溶解度越低，有利于碳酸氢钠的析出。压力影响二氧化碳的溶解度，压力越高，二氧化碳溶解度越高，有利于纯碱的生产。氨水浓度和食盐水浓度对纯碱产量有影响，适当的浓度有利于提高纯碱的产量。

4.纯碱生产过程中的设备与操作：请列举纯碱生产过程中使用的设备及其作用。

答案：纯碱生产过程中使用的设备包括氨化塔、饱和食盐水、CO2吸收塔、热分解炉等。氨化塔用于将氨气溶解在水中形成氨水；饱和食盐水提供氯离子，与氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠；CO2吸收塔用于吸收二氧化碳，提高二氧化碳浓度；热分解炉用于将碳酸氢钠热分解得到纯碱。

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