焰色试验侯氏制碱法（教学课件）-高一化学教学课堂

走进奇妙的化学世界2022必修第一册第二章

海水中的重要元素——钠和氯第一节

钠及其氧化物第1课时焰色试验

侯氏制碱法

节日燃放的五彩缤纷的烟花，就是锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物呈现的各种艳丽色彩。

学习

目标PART01PART02

了解纯碱有关的生产历史，培养学生“科学精神与社会责任”的核心素养。了解焰色试验及其应用，培养学生“宏观辨识”的核心素养。第4课时焰色试验侯氏制碱法

从元素合价和物质类别两个角度研究物质的性质，是一种行之有效的方法。元素的价-类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。请把钠及其常见化合物填入下图。画出它们之间的转化关系，并写出相关的化学方程式或离子方程式。（课后完成）

还记得上次课里，我们做实验将金属钠进行燃烧时，观察到的火焰的颜色吗？金属钠燃烧的火焰是黄色的

焰色反应很多金属或其化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色。研究对象条件物理变化一些金属及化合物的焰色反应黄色紫色砖红色洋红色绿色紫红色黄绿色别忘了透过蓝色钴玻璃灼烧Na2CO3溶液时，火焰呈黄色；灼烧K2CO3溶液时，透过蓝色钴玻璃片可观察到火焰呈紫色。焰色试验根据火焰呈现的特殊颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称作焰色试验。【实验2-6】药品：K2CO3透过蓝色钴玻璃观察节日燃放的五彩缤纷的烟花，就是锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽色彩。

【思考讨论】(1)焰色反应是元素的性质还是单质或某种化合物的性质？

提示：焰色反应是元素的性质，不是单质或某种化合物的性质。(2)焰色反应属于物理变化还是化学变化？提示：焰色反应属于物理变化不是化学变化。(3)观察钾元素的焰色反应时为什么要透过蓝色的钴玻璃？提示：目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。【实验步骤】1、洗：用稀HCl浸洗铂丝2、烧：将用稀HCl洗涤过的铂丝在火焰上灼烧,直至火焰恢复原来颜色为止。3、蘸：用灼烧后的铂丝蘸取待测物质4、烧：将沾有待测物的铂丝放在火焰上灼烧，观察火焰的颜色。5、洗：用稀盐酸洗涤用过的铂丝。注意：在做钾元素的焰色试验时，需透过蓝色的钴玻璃观察火焰颜色。为了滤去黄色的光，避免碳酸钾中所含的微量钠盐造成干扰。是否可以用其它酸代替？是否可以用其它金属丝代替？焰色反应的用途①

鉴别金属或金属离子的存在②

做焰火材料①洗：用盐酸洗去铂丝表面的杂质②烧：将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至与酒精灯颜色一致③蘸：蘸取试样④烧：在火焰上灼烧⑤观：观察火焰颜色（若检验钾要透过钴玻璃观察）焰色试验操作小结科学史话

我国化学工程专家侯德榜于1943年创立侯氏制碱法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳，产品为纯碱和氯化铵。此方法提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本,克服了氨碱法的不足,曾在全球享有盛誉,得到普遍采用。变换气制碱的联碱工艺,是我国独创,具有显著的节能效果。中国的脊梁——侯德榜其中化学反应分别为通气：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓加热：2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O“侯氏制碱法”的生产原理主要为：(1)将CO2通入到溶有NH3的饱和NaCl溶液中，观察到有碳酸氢钠晶体析出。(2)过滤得到碳酸氢钠晶体，加热使其分解生成碳酸钠固体。

在中国化学工业史上，有一位杰出的科学家，他为祖国的化工事业奋斗终生，并以独创的制碱工艺闻名于世界，他就像一块坚硬的基石，托起了中国现代化学工业的大厦，这位先驱者就是侯德榜。侯德榜发明的侯氏制碱法的原理是将二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出。三、侯氏制碱法原料、反应原理、生产流程、优点1、原料：NaCl(饱和)、NH3、CO2等2、反应原理：制取碳酸氢钠：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓制取碳酸钠：2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑∆问题1:NaHCO3为什么能析出？两者溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度低于氯化钠NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl（副产物）

3、生产原理流程：NH3

CO2（原料1，由合成氨工业提供）（原料2）2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O（产品）4、优点：提高了食盐的转化率；缩短了生产流程；减少了对环境的污染。问题2NH4Cl（副产物）能做什么？

做氮肥，所以侯氏制碱法又称联合制碱法（氮肥工业和制碱工业）.NH₃在NaCl中的溶解度很大，先通入NH₃使食盐水显碱性，能够吸收大量CO