1、1純堿的生產2教學目標教學目標 知識能力知識能力 1.了解我國純堿工業的現狀,掌握相關的化學原理； 2.結合侯氏制堿法,對學生進行愛國主義教育； 3.了解我國基本化工的生產資源、基本化工產品的主要種類和發展概況。 教學重點、難點：教學重點、難點： 掌握與純堿工業相關的化學原理； 探究建議：探究建議： 1、實驗：用碳酸氫銨和氯化鈉制取碳酸鈉,對產品進行檢驗； 2、查閱資料：侯德榜制堿法。 課時劃分：課時劃分：一課時345 自然界中哪些地自然界中哪些地方存在純堿？方存在純堿？6中國最大的內陸湖泊中國最大的內陸湖泊,也是國內最大的咸水湖也是國內最大的咸水湖青海湖青海湖7寸草不生的鹽堿地寸草不生的鹽堿

2、地891.1.從天然堿的形成推測碳酸鈉在水中結晶從天然堿的形成推測碳酸鈉在水中結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.根據天然堿的存在及其主要化學成分根據天然堿的存在及其主要化學成分, ,請請你設想工業生產碳酸鈉的主要原料是什么？你設想工業生產碳酸鈉的主要原料是什么？為什么？為什么？10路布蘭法路布蘭法世界上最早實現純堿的工業生產世界上最早實現純堿的工業生產1.1.用硫酸將食鹽轉變為硫酸鈉用硫酸將食鹽轉變為硫酸鈉NaCl+H2SO4 NaHSO4+HClNaCl+NaHSO4 Na2SO4+HCl 1206007002.2.將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱將硫酸鈉與木

3、炭、石灰石一起加熱, ,反應生成碳酸反應生成碳酸鈉和硫化鈣鈉和硫化鈣Na2SO4+2C Na2S+2CO2Na2S+CaCO3 Na2CO3+CaS1000100011（索爾維制堿法）（索爾維制堿法）比利時化學家比利時化學家索爾維索爾維122、 20時時,由由NH4HCO3、NaCl和和H2O配制成一配制成一混合溶液混合溶液,當把溶液加熱蒸發后冷卻至當把溶液加熱蒸發后冷卻至20 ,首先首先析出的物質是什么？析出的物質是什么？20時一些物質在水中的溶解度時一些物質在水中的溶解度/gNaClNH4ClNa2CO3NaHCO3NH4HCO335.935.937.237.221.521.59.69.6

4、21.721.71、向向AgNO3溶液中滴加溶液中滴加KCl將會看到什么現象？將會看到什么現象？13（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產品產品副產品副產品14優點：優點： 原料便宜易得原料便宜易得,產品純度高產品純度高,氨和部分二氨和部分二氧化碳可以循環使用氧化碳可以循環使用,制作步驟簡單。制作步驟簡單。缺點：缺點： 副產物氯化鈣的處理副產物氯化鈣的處理, ,食鹽的利用率不食鹽的利

5、用率不高高, ,大約只有大約只有70%。15個人簡歷：個人簡歷：1890年年 出生出生1911年年 考入清華留美預備學校考入清華留美預備學校, ,后以后以10門功課門功課 1000分的優異成績被保送到美國留學分的優異成績被保送到美國留學1916年年 獲美國麻省理工學院學士學位獲美國麻省理工學院學士學位1919年年 獲美國哥倫比亞大學碩士學位獲美國哥倫比亞大學碩士學位1921年年 獲博士學位獲博士學位16（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,來自合成氨）來自合成氨）（副產

6、品）（副產品）17 根據聯合制堿法生產原理示意圖根據聯合制堿法生產原理示意圖,分析比較分析比較它與氨堿法的有哪些異同？它與氨堿法的有哪些異同？相同點：相同點：不同點：不同點：原理相同原理相同NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O原料的來源和副產物不同原料的來源和副產物不同18 在純堿的生產過程中是在純堿的生產過程中是先通入先通入NH3還是還是CO2？ 19 人類歷史上人類歷史上, ,科學技術的突破性重大發現和科學技術的突破性重大發現和成果總是與一些偉大的名字聯系在一起成果總是與一些偉大的名字聯系在一起, ,路布蘭路布蘭（1791

7、1791）、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堿技術發展的歷史上名字都銘刻在人類制堿技術發展的歷史上, ,你知你知道嗎？路布蘭是一名醫生道嗎？路布蘭是一名醫生, ,索爾維是在工作中學索爾維是在工作中學習化學的習化學的, ,侯德榜是化學工程學博士。根據三個侯德榜是化學工程學博士。根據三個人所處的年代及學習經歷人所處的年代及學習經歷, ,你對技術與科學的關你對技術與科學的關系有哪些新的認識？系有哪些新的認識？20氨堿法的生產原理氨堿法的生產原理重點：重點：難點：難點： 離子反應的實質就是使離子的濃離子反應的實質就是使離子的濃度減小

8、度減小NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O211.1.下列屬于侯氏制堿法的優點的是（下列屬于侯氏制堿法的優點的是（ ）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. .氯化鈉的利用率達氯化鈉的利用率達96%D. .以上全是以上全是D222.2.工業上常用氨堿法制碳酸鈉工業上常用氨堿法制碳酸鈉, ,但卻不能用氨堿但卻不能用氨堿法制碳酸鉀法制碳酸鉀, ,這是因為在溶液中（這是因為在溶液中（ ）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

9、溶解度較大溶解度較大D.K2CO3溶解度較大溶解度較大A233.3.為了檢驗純堿的質量（可能含有少量小蘇打）為了檢驗純堿的質量（可能含有少量小蘇打）, ,取少量樣品進行實驗取少量樣品進行實驗, ,可以采用的方法是（可以采用的方法是（ ）A.加熱后通入澄清石灰水加熱后通入澄清石灰水, ,觀察現象觀察現象B.滴加鹽酸滴加鹽酸, ,觀察現象觀察現象C.溶于水中溶于水中, ,滴加少量滴加少量BaCl2溶液溶液, ,觀察現象觀察現象D.溶于水中溶于水中, ,滴加少量澄清的石灰水滴加少量澄清的石灰水, ,觀察現象觀察現象A244.(20054.(2005上海高考上海高考,26 ,13,26 ,13分分)

10、)我國化學家侯德我國化學家侯德榜榜, ,改革國外的純堿生產工藝改革國外的純堿生產工藝, ,生產流程可簡要生產流程可簡要表示如下：表示如下：(1) 副產品的一種用途為副產品的一種用途為 。(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%以以上上, ,主要是設計了主要是設計了 的循環。的循環。用作化肥或焊藥或電解液用作化肥或焊藥或電解液25(3)為檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉為檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉, ,可取少量試樣溶可取少量試樣溶于水后于水后, ,再滴加再滴加 。(4)向母液中通氨氣向母液中通氨氣, ,加入細小食鹽顆粒加入細小食鹽顆粒, ,冷卻析出副產品冷卻析

11、出副產品, ,通氨氣的作用有通氨氣的作用有 。(a) 增大增大NH4+的濃度的濃度, ,使使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NaHCO3轉化為轉化為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AC265.5.（2005年天津）根據侯德榜制堿法原理并參考下表數據年天津）根據侯德榜制堿法原理并參考下表數據, ,實驗室制備純堿的主實驗室制備純堿的主要步驟是：將配制好的飽和要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱溶液倒入燒杯中加熱, ,控制溫度在控制溫度在3035, ,攪拌攪拌下分批加入研細的

12、下分批加入研細的NH4HCO3 固體固體, ,加料完畢后加料完畢后, ,繼續保溫繼續保溫30分鐘分鐘, ,靜置、過濾得靜置、過濾得NaHCO3 晶體晶體, ,用少量蒸餾水洗滌除去雜質用少量蒸餾水洗滌除去雜質, ,抽干后抽干后, ,轉入蒸發皿中轉入蒸發皿中, ,灼燒兩小時灼燒兩小時, ,得到得到Na2CO3固體。固體。(1)(1)反應溫度控制在反應溫度控制在3035,3035,是因為若高于是因為若高于35,35,則則 ；若低于；若低于3030則則 ；為控制此溫度范圍；為控制此溫度范圍, ,應采取的加熱方法是應采取的加熱方法是 。(2)(2)加料完畢后加料完畢后, ,繼續保溫繼續保溫3030分鐘分鐘, ,目的是目的是 ；只析出；只析出NaHCO3 晶體晶體的原因是的原因是 ； 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（以化學式表示）雜質（以化學式表示）四種鹽在不同溫度下的溶解度（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.