江蘇省邳州市第二中學(xué)高中化學(xué) 第一單元 課題3《 純堿的生產(chǎn)》課件 新人教版選修2

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1、高中化學(xué)新人教版選修2系列課件化學(xué)與技術(shù) 1.3純堿的生產(chǎn)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)能力 1.了解我國(guó)純堿工業(yè)的現(xiàn)狀，掌握相關(guān)的化學(xué)原理； 2.結(jié)合侯氏制堿法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育； 3.了解我國(guó)基本化工的生產(chǎn)資源、基本化工產(chǎn)品的主要種類和發(fā)展概況。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 掌握與純堿工業(yè)相關(guān)的化學(xué)原理； 探究建議： 1、實(shí)驗(yàn)：用碳酸氫銨和氯化鈉制取碳酸鈉，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)； 2、查閱資料：侯德榜制堿法。 課時(shí)劃分：一課時(shí) 自然界中哪些地自然界中哪些地方存在純堿？方存在純堿？中國(guó)最大的內(nèi)陸湖泊，也是國(guó)內(nèi)最大的咸水湖中國(guó)最大的內(nèi)陸湖泊，也是國(guó)內(nèi)最大的咸水湖青海湖青海湖寸草不生的鹽堿地寸草不生的鹽堿地1.1

2、.從天然堿的形成推測(cè)碳酸鈉在水中結(jié)晶從天然堿的形成推測(cè)碳酸鈉在水中結(jié)晶析出主要受到哪些因素的影響？析出主要受到哪些因素的影響？2.2.根據(jù)天然堿的存在及其主要化學(xué)成分，根據(jù)天然堿的存在及其主要化學(xué)成分，請(qǐng)你設(shè)想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什請(qǐng)你設(shè)想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什么？為什么？么？為什么？路布蘭法路布蘭法世界上最早實(shí)現(xiàn)純堿的工業(yè)生產(chǎn)世界上最早實(shí)現(xiàn)純堿的工業(yè)生產(chǎn)1.1.用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕c用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕cNaCl+H2SO4 NaHSO4+HClNaCl+NaHSO4 Na2SO4+HCl 1206007002.2.將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，反應(yīng)生成碳酸將硫酸鈉與木炭、

3、石灰石一起加熱，反應(yīng)生成碳酸鈉和硫化鈣鈉和硫化鈣Na2SO4+2C Na2S+2CO2Na2S+CaCO3 Na2CO3+CaS10001000（索爾維制堿法）（索爾維制堿法）比利時(shí)化學(xué)家比利時(shí)化學(xué)家索爾維索爾維2、 20時(shí)，時(shí)，由由NH4HCO3、NaCl和和H2O配制成一配制成一混合溶液，當(dāng)把溶液加熱蒸發(fā)后冷卻至混合溶液，當(dāng)把溶液加熱蒸發(fā)后冷卻至20 ，首，首先析出的物質(zhì)是什么？先析出的物質(zhì)是什么？20時(shí)一些物質(zhì)在水中的溶解度/gNaClNH4ClNa2CO3NaHCO3NH4HCO335.937.221.59.621.71、向向AgNO3溶液中滴加溶液中滴加KCl將會(huì)看到什么現(xiàn)象？將會(huì)看

4、到什么現(xiàn)象？（索爾維制堿法）（索爾維制堿法）CaCO3=CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2O=Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O產(chǎn)品產(chǎn)品副產(chǎn)品副產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 原料便宜易得，產(chǎn)品純度高，氨和部原料便宜易得，產(chǎn)品純度高，氨和部分二氧化碳可以循環(huán)使用，制作步驟簡(jiǎn)單。分二氧化碳可以循環(huán)使用，制作步驟簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 副產(chǎn)物氯化鈣的處理，食鹽的利用率副產(chǎn)物氯化鈣的處理，食鹽的利用率不高，大約只有不高，大約只有70%。個(gè)人簡(jiǎn)歷：個(gè)人簡(jiǎn)歷：1890年年 出生出生1911

5、年年 考入清華留美預(yù)備學(xué)校，后以考入清華留美預(yù)備學(xué)校，后以10門(mén)功課門(mén)功課 1000分的優(yōu)異成績(jī)被保送到美國(guó)留學(xué)分的優(yōu)異成績(jī)被保送到美國(guó)留學(xué)1916年年 獲美國(guó)麻省理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位獲美國(guó)麻省理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位1919年年 獲美國(guó)哥倫比亞大學(xué)碩士學(xué)位獲美國(guó)哥倫比亞大學(xué)碩士學(xué)位1921年年 獲博士學(xué)位獲博士學(xué)位（侯氏制堿法）（侯氏制堿法）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O原料原料NH3CO2（原料（原料，來(lái)自合成氨），來(lái)自合成氨）（副產(chǎn)品）（副產(chǎn)品） 根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖，分析比較根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖，分析比較它與氨

6、堿法的有哪些異同？它與氨堿法的有哪些異同？相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：原理相同原理相同NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O原料的來(lái)源和副產(chǎn)物不同原料的來(lái)源和副產(chǎn)物不同 在純堿的生產(chǎn)過(guò)程中是在純堿的生產(chǎn)過(guò)程中是先通入先通入NH3還是還是CO2？ 人類歷史上，科學(xué)技術(shù)的突破性重大發(fā)現(xiàn)和人類歷史上，科學(xué)技術(shù)的突破性重大發(fā)現(xiàn)和成果總是與一些偉大的名字聯(lián)系在一起，路布蘭成果總是與一些偉大的名字聯(lián)系在一起，路布蘭（17911791）、索爾維（）、索爾維（18621862）和侯德榜（）和侯德榜（19241924）的）的名字都銘刻在人類制

7、堿技術(shù)發(fā)展的歷史上，你知名字都銘刻在人類制堿技術(shù)發(fā)展的歷史上，你知道嗎？路布蘭是一名醫(yī)生，索爾維是在工作中學(xué)道嗎？路布蘭是一名醫(yī)生，索爾維是在工作中學(xué)習(xí)化學(xué)的，侯德榜是化學(xué)工程學(xué)博士。根據(jù)三個(gè)習(xí)化學(xué)的，侯德榜是化學(xué)工程學(xué)博士。根據(jù)三個(gè)人所處的年代及學(xué)習(xí)經(jīng)歷，你對(duì)技術(shù)與科學(xué)的關(guān)人所處的年代及學(xué)習(xí)經(jīng)歷，你對(duì)技術(shù)與科學(xué)的關(guān)系有哪些新的認(rèn)識(shí)？系有哪些新的認(rèn)識(shí)？ 離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是使離子的濃離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是使離子的濃度減小度減小氨堿法的生產(chǎn)原理氨堿法的生產(chǎn)原理重點(diǎn)：重點(diǎn)：難點(diǎn)：難點(diǎn)：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O1.1.下列屬于

8、侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)的是（下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)的是（ ）A. .氨和二氧化碳由合成氨廠提供氨和二氧化碳由合成氨廠提供B. .母液可回收氯化銨母液可回收氯化銨C. .氯化鈉的利用率達(dá)氯化鈉的利用率達(dá)96%D. .以上全是以上全是D2.2.工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉，但卻不能用氨工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉，但卻不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因?yàn)樵谌芤褐校▔A法制碳酸鉀，這是因?yàn)樵谌芤褐校?）A.KHCO3溶解度較大溶解度較大B.KHCO3溶解度較小溶解度較小C.K2CO3溶解度較大溶解度較大D.K2CO3溶解度較大溶解度較大A3.3.為了檢驗(yàn)純堿的質(zhì)量（可能含有少量小蘇打），為了檢驗(yàn)純堿的質(zhì)量（可能含有少量

9、小蘇打），取少量樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以采用的方法是（取少量樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以采用的方法是（ ）A.加熱后通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象加熱后通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象B.滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象C.溶于水中，滴加少量溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象溶液，觀察現(xiàn)象D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，觀察現(xiàn)象溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，觀察現(xiàn)象A4.(20054.(2005上海高考，上海高考，26 ,1326 ,13分分) )我國(guó)化學(xué)家侯德我國(guó)化學(xué)家侯德榜，改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)榜，改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下：要表示如下：(1) 副產(chǎn)品的一種用途為副

10、產(chǎn)品的一種用途為 。(2)使原料氯化鈉的利用率從使原料氯化鈉的利用率從70%提高到提高到90%以以上，主要是設(shè)計(jì)了上，主要是設(shè)計(jì)了 的循環(huán)。的循環(huán)。用作化肥或焊藥或電解用作化肥或焊藥或電解液液(3)為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加溶于水后，再滴加 。(4)向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有品，通氨氣的作用有 。(a) 增大增大NH4+的濃度，使的濃度，使NH4Cl更多地析出更多地析出(b) 使使NaHCO3更多地析出更多地析出(c) 使使NaH

11、CO3轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出的，提高析出的NH4Cl純度純度稀稀HNO3和和AgNO3溶液溶液a c 5.5.（2005年天津）根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是：將配制好的飽和年天津）根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在3035，攪，攪拌下分批加入研細(xì)的拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3 固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過(guò)濾得分鐘，靜置、過(guò)濾得NaHCO3 晶體，用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，

12、灼晶體，用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒兩小時(shí)，得到燒兩小時(shí)，得到Na2CO3固體。固體。(1)(1)反應(yīng)溫度控制在反應(yīng)溫度控制在30303535，是因?yàn)槿舾哂冢且驗(yàn)槿舾哂?535，則，則 ；若低于；若低于3030則則 ；為控制此溫度范圍，應(yīng)采取的加熱方法是；為控制此溫度范圍，應(yīng)采取的加熱方法是 。(2)(2)加料完畢后，繼續(xù)保溫加料完畢后，繼續(xù)保溫3030分鐘，目的是分鐘，目的是 ；只析出；只析出NaHCO3 晶體的原因是晶體的原因是 ； 用蒸餾水洗滌用蒸餾水洗滌NaHCO3 晶體的目的是除去晶體的目的是除去 雜質(zhì)（以化學(xué)式表示）雜質(zhì)（以化學(xué)式表示）四種鹽在不同溫度下的

13、溶解度（四種鹽在不同溫度下的溶解度（g100gg100g水水) )表：表：010 20 30 40 50 60 100 NaCI35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0_NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4_NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3 35 NH4HCO3會(huì)有分解會(huì)有分解NH4HCO3分解分解反應(yīng)速率降低反應(yīng)速率降低水浴加熱水浴加熱使反應(yīng)充分進(jìn)行使反應(yīng)充分進(jìn)行NaHCO3的溶解度最小的溶解度最小NaCl; NH4HCO3; NH4Cl上網(wǎng)查閱資料：上網(wǎng)查閱資料：1 1、我國(guó)純堿生產(chǎn)現(xiàn)狀。、我國(guó)純堿生產(chǎn)現(xiàn)狀。2 2、現(xiàn)階段氯化鈣的新用途。、現(xiàn)階段氯化鈣的新用途。