高中化学 第一单元 走进化学工业 1.3 纯碱的生产教案1 新人教版选修2

高中化学第一单元走进化学工业1.3纯碱的生产教案1新人教版选修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析本节课的主要教学内容来自高中化学第一单元《走进化学工业》中的1.3节“纯碱的生产”，新人教版选修2。教学内容围绕纯碱的工业生产过程，重点探讨侯氏制碱法的基本原理和步骤。本节课将详细介绍纯碱的化学性质、制碱工业的发展历程，以及侯氏制碱法中涉及的反应原理和化学方程式。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在此之前已经学习过化学反应原理、离子反应等基本化学知识，能够理解制碱过程中的化学反应。此外，学生对化学实验有一定的了解和操作经验，这有助于他们更好地理解纯碱生产过程中的实验现象和操作步骤。通过本节课的学习，学生可以将已有知识与实践相结合，深入理解化学在工业生产中的应用。核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生以下能力：首先，通过学习纯碱的生产过程，提高学生的科学探究能力，使其能够运用化学知识解释实际工业生产中的现象。其次，强化学生的化学思维，使其能够理解化学方程式背后的原理，培养其逻辑思维和分析能力。再者，提升学生的实践操作技能，使其在了解侯氏制碱法的过程中，能够设计简单的实验方案，进行实验操作，培养解决实际问题的能力。最后，通过了解纯碱工业的发展历程，增强学生的历史责任感，培养其科学态度和社会责任感，使其认识到化学在促进社会进步中的重要作用。这些核心素养目标与新教材的要求相契合，有助于学生全面发展。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：在进入本节课学习之前，学生已经系统地学习了化学基础知识，如化学方程式的书写、离子反应、化学反应原理等。此外，他们还对化学实验的基本操作和实验安全有一定的了解。在此基础上，学生能够理解纯碱生产中涉及的化学反应过程。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中阶段的学生对实际工业生产过程充满好奇心，对化学实验具有较强的操作欲望。他们在逻辑思维、分析能力和实验操作方面具有一定的能力。在学习风格上，学生倾向于通过直观的实验现象和实际案例来理解和掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习纯碱生产过程中，学生可能对侯氏制碱法的反应原理和步骤理解不够深入，尤其是对一些复杂的化学方程式和离子反应感到困惑。此外，学生在设计实验方案、进行实验操作时，可能会遇到实验技巧不足、实验现象不明显等问题。在理解化学在工业生产中的应用时，学生可能需要更多的实际案例和现场参观来加深认识。

针对以上分析，教师在教学过程中应注重引导学生运用已有知识，激发学生的学习兴趣，针对学生的困难和挑战进行有针对性的指导，帮助他们克服学习障碍，提高学习效果。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：针对纯碱生产的基本原理和化学方程式，采用讲授法进行系统地讲解，使学生在短时间内掌握核心知识。在教学过程中，注重引导学生思考问题，通过提问、解答等方式激发学生的思维活动。

2.讨论法：针对侯氏制碱法中的关键步骤和实验操作，组织学生进行小组讨论，鼓励他们发表自己的看法，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

3.实验法：结合教学内容，设计一系列实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，从而加深对纯碱生产过程的理解。实验法有助于提高学生的实践操作能力和观察力。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体设备，如投影仪、电脑等，展示纯碱生产过程的动画、图片和视频资料，帮助学生形象地了解工业生产场景，提高教学效果。

2.教学软件：运用教学软件，如ChemOffice、ChemSketch等，绘制化学方程式和分子结构，使抽象的化学知识变得具体、直观，便于学生理解。

3.网络资源：充分利用网络资源，如在线课程、学术论文等，为学生提供丰富的学习资料，拓展他们的知识视野。

此外，结合以下教学手段，以提高教学效果和效率：

4.模型教具：使用纯碱生产过程的实物模型或教具，让学生更直观地了解工业设备和工作原理。

5.实地考察：组织学生参观附近的纯碱生产企业，亲身感受工业生产现场，增强学生对化学在现实生活中的应用的认识。

6.互动式教学：采用问答、小组竞赛等形式，增加课堂互动，激发学生的学习兴趣和主动性。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生学习兴趣，明确本节课的学习内容。

过程：教师通过展示纯碱在日常生活和工业中的应用实例，引入纯碱生产的话题，让学生认识到学习纯碱生产的重要性。随后，简要回顾已学习的化学知识，为新课的学习做好铺垫。

2.理论讲授（10分钟）

目标：让学生掌握纯碱生产的基本原理和化学方程式。

过程：教师采用讲授法，详细讲解侯氏制碱法的基本原理、反应步骤和化学方程式。在讲解过程中，结合多媒体设备展示相关图片和动画，帮助学生更好地理解。

3.实验演示与操作（20分钟）

目标：培养学生的实践操作能力和观察能力。

过程：教师首先进行实验演示，展示纯碱生产过程中的关键步骤和实验现象。随后，组织学生分组进行实验操作，观察实验现象，并记录实验结果。教师在旁辅导，解答学生的疑问。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的团队协作能力和问题解决能力。

过程：学生针对实验过程中观察到的现象和问题进行小组讨论，分析原因，探讨解决方法。教师巡回指导，给予提示和建议。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：检验学生的学习效果，提高学生的表达能力和自信心。

过程：各小组选派代表进行成果展示，分享实验心得和讨论成果。教师对学生的展示进行点评，指出优点和不足，给予鼓励和指导。

6.课堂小结（5分钟）

目标：巩固本节课所学知识，提高学生的总结能力。

过程：教师带领学生回顾本节课所学内容，总结纯碱生产的基本原理、实验操作技巧等。同时，强调化学在工业生产中的应用，激发学生的学习兴趣。最后，布置课后作业，要求学生撰写实验报告，加深对课堂知识的理解。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《化学工业发展简史》：了解化学工业的发展历程，特别是纯碱工业的历史变迁。

-《侯德榜与侯氏制碱法》：介绍侯德榜先生的生平事迹和他在纯碱生产领域的贡献。

-《纯碱工业的环保问题及对策》：探讨纯碱生产过程中产生的环境问题及相应的解决措施。

-《化学工艺学》：深入了解纯碱生产过程中的化学反应原理和工艺流程。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-研究纯碱在玻璃、洗涤剂、化工等行业的具体应用，分析其作用和重要性。

-深入了解侯氏制碱法的改进过程，探讨如何提高纯碱生产的效率和产品质量。

-调查纯碱生产企业，了解其生产流程、设备和技术，分析化学在工业生产中的实际应用。

-探究纯碱生产过程中的环保问题，提出可行的解决方案，培养学生的社会责任感。

一、纯碱在工业中的应用

1.玻璃行业：纯碱是玻璃生产的重要原料，用于降低玻璃的熔点，提高玻璃的透明度。

2.洗涤剂行业：纯碱具有优良的洗涤性能，可用作洗涤剂的成分，去除油污和污渍。

3.化工行业：纯碱在化工领域有广泛的应用，如生产硅酸钠、磷酸盐等。

二、侯氏制碱法的改进

1.优化反应条件：通过调整反应温度、压力等条件，提高纯碱的产率和品质。

2.改进设备：研发新型反应釜、蒸发器等设备，提高生产效率和设备运行稳定性。

3.节能减排：采用先进的节能技术，降低能源消耗，减少废物排放。

三、纯碱生产过程中的环保问题及对策

1.废水处理：采用生物处理、化学处理等方法，降低废水中的有害物质含量，实现废水达标排放。

2.废气处理：利用活性炭吸附、催化氧化等技术，去除废气中的污染物，减少对大气环境的影响。

3.固废处理：对产生的固体废物进行分类处理，实现资源化利用，减少环境污染。教学反思在本次教学中，我尝试将理论知识与实际生产相结合，让学生亲身体验纯碱生产的全过程。从教学过程来看，学生们对实验操作表现出浓厚的兴趣，课堂气氛活跃。然而，我也发现了一些值得反思的地方。

首先，理论讲授环节，我发现在讲解化学方程式和反应原理时，部分学生显得有些吃力。这可能是因为我讲得过于快速，没有给学生充分的消化吸收时间。在今后的教学中，我需要更加注意讲解的节奏，适时给予学生思考和提问的机会。

其次，实验操作环节，虽然学生们热情高涨，但在操作过程中，我发现部分学生的实验技能还不够熟练。这可能影响到实验结果的准确性。因此，我计划在后续的教学中，加强学生的实验技能训练，提高他们的实验操作水平。

此外，小组讨论环节，学生们表现出较强的团队协作能力，但仍有个别学生参与度不高。为了提高全体学生的积极性，我将在下一次教学中，尝试采取更加灵活的讨论形式，鼓励更多学生发表自己的观点。

在课堂展示与点评环节，我发现学生们对实验结果的解读和分析能力有待提高。针对这一问题，我将在课后加强学生对实验报告的撰写指导，帮助他们学会如何总结实验过程、分析实验结果。

课堂小结环节，虽然我尽力带领学生回顾所学内容，但时间有限，可能无法覆盖所有知识点。在今后的教学中，我需要更加注重课堂小结的针对性，突出重点，帮助学生巩固所学知识。

最后，我要感谢学生们在课堂上的积极参与，也期待在接下来的教学中，与他们共同进步，共同成长。课堂1.课堂评价：

-通过提问：在课堂教学中，我通过针对性的提问来了解学生对纯碱生产原理、化学方程式、实验操作步骤等知识的掌握情况。通过学生的回答，我可以及时发现他们在理解上存在的误区，并给予及时的纠正和指导。

-通过观察：在实验操作和小组讨论环节，我仔细观察学生的表现，评估他们的实验技能、团队合作能力和问题解决能力。观察有助于我发现学生在操作过程中可能忽视的安全细节，以及他们在讨论中的参与度和互动情况。

-通过测试：在课程进行到一定阶段时，我会设计一些小测验，如填空题、选择题和简答题，来检验学生对知识点的掌握程度。测试结果可以帮助我了解学生的学习进度和薄弱环节，从而调整教学策略。

2.作业评价：

-认真批改：我对学生的作业进行仔细批改，不仅关注答案的正确性，也关注解题思路的合理性、书写的规范性。在批改过程中，我会用不同颜色的笔标出错误和亮点，为学生提供直观的反馈。

-点评反馈：在作业批改后，我会及时将作业发给学生，并进行一对一点评。对于学生的进步，我会给予表扬和鼓励；对于存在的问题，我会指出并给出改进建议。此外，我还鼓励学生之间相互学习、交流，取长补短。

-鼓励学生：在作业评价中，我注重激发学生的学习积极性，鼓励他们在遇到困难时不要气馁，要积极寻求帮助，持续努力提高。课后作业1.请简要描述侯氏制碱法的基本原理和步骤。

2.请写出纯碱生产过程中涉及的主要化学反应方程式。

3.请解释纯碱在工业中的应用及其重要性。

4.请分析纯碱生产过程中的环保问题和可能的解决措施。

详细补充和说明举例题型：

1.请简要描述侯氏制碱法的基本原理和步骤。

解答：侯氏制碱法的基本原理是通过氨气与二氧化碳反应生成碳酸氢铵，然后碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸钠，最后碳酸钠经过煅烧得到纯碱。步骤包括：氨气与二氧化碳反应生成碳酸氢铵，碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸钠，碳酸钠煅烧得到纯碱。

2.请写出纯碱生产过程中涉及的主要化学反应方程式。

解答：

(1)氨气与二氧化碳反应生成碳酸氢铵：

2NH3(g)+CO2(g)+H2O(l)→(NH4)2CO3(aq)

(2)碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸钠：

(NH4)2CO3(aq)+2NaCl(aq)→2NH4Cl(aq)+Na2CO3(aq)

(3)碳酸钠煅烧得到纯碱：

Na2CO3(s)→Na2O(s)+CO2(g)

3.请解释纯碱在工业中的应用及其重要性。

解答：纯碱在工业中有广泛的应用。在玻璃工业中，纯碱是降低玻璃熔点、提高透明度的重要原料；在洗涤剂工业中，纯碱具有优良的洗涤性能，可用作洗涤剂的成分；在化工工业中，纯碱用于生产硅酸钠、磷酸盐等产品。纯碱的生产和应用对促进工业发展具有重要意义。

4.请分析纯碱生产过程中的环保问题和可能的解决措施。

解答：纯碱生产过程中可能产生的环保问题包括废水、废气和固体废物。为了解决这些问题，可以采取以下措施：对废水进行处理，降低有害物质含