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文檔簡介

1、第三節 海水“制堿”第一課時學習目標:(一)知識目標:1、了解氨堿法制純堿的原料和步驟2、知道氨堿法制純堿的化學反應原理3、了解純堿在日常生活和工農業生產中的應用(二)能力目標:培養學生探究、合作、交流、創新的能力以及分析問題、解決問題的能力。(三)情感目標:通過了解侯德榜的事跡,激發愛國熱情,樹立正確的科學觀和人生價值觀。教學重點:氨堿法制純堿的化學反應原理教學難點:樹立元素守恒觀教學過程:創設情景:同學們好!今天我給大家準備了一份“禮品”,看看是什么?(碳酸鈉)碳酸鈉俗稱純堿或蘇打。你在哪兒見過它?(廚房)它不僅是人們日常生活的常用品,也是重要的化工原料。 20世紀初,中國所需純堿全部依賴

2、進口。我國有一位專家在1926年采用先進的技術生產出純堿,打破了西方國家對制堿技術半個多世紀的壟斷。這個人是誰?侯德榜。點明課題:這節課我們就沿著科學家的足跡重溫如何用海水“制堿”。教師板書:海水“制堿”提出問題:海水中的資源特別豐富,那么海水中有純堿嗎?學生回答:沒有教師設問:我們知道,因為海水中有氯化鈉,所以我們可以從中曬制食鹽,可海水中沒有碳酸鈉我們怎么“制堿”呢?啟發引導:請同學們根據質量守恒定律,從化學反應的實質入手,分析、研究如何以海水資源為基礎來獲取重要的化工原料純堿?提出問題:Na2CO3由哪些元素組成?Na2CO3中的哪種成分可以從海水中獲得?由NaCl制Na2CO3還需要含

3、什么元素的物質?學生回答:鈉、碳、氧;鈉(或鈉、氧);含碳、氧元素的物質。提出問題:假如你是一位廠長,你在設計產品生產的方案中,你會考慮什么問題?學生回答:原料來源是否豐富、易得?價格是否低廉?工藝流程及設備(生產方法)是否簡單?生產過程是否安全?是否會造成環境污染?是否節約能源?提出問題:常見、廉價的含碳、氧元素的物質是什么?學生回答:二氧化碳。高溫提出問題:怎樣制取大量二氧化碳?學生回答: CaCO3 = CaO+CO2啟發引導:從化學轉化角度考慮你認為制取碳酸鈉的原料有哪些物質?學生總結:制取碳酸鈉的原料:食鹽、石灰石。教師引導:在具體的生產過程中又是怎樣轉化的?學生閱讀:請同學們查閱資

4、料。學生活動:相互交流。教師提問:你能說說氨堿法制堿的原理。教師講解:流程中氨鹽水含有幾種物質?氨鹽水吸收二氧化碳后,除了得到碳酸氫鈉還能得到什么物質?提供信息:濃氨水吸收二氧化碳生成一種鹽:2NH3 +CO2 +H2O(NH4)2CO3繼續吸收二氧化碳可發生反應:(NH4)2CO3+CO2 +H2O2NH4HCO3教師引導:NH3 +CO2 +H2ONH4HCO3 NH4HCO3+ NaClNaHCO3 +NH4Cl學生鞏固:寫出制堿反應方程式并鞏固。檢查效果:教師啟發:在剛才的學習交流中同學們是否有疑惑?請大家提出來。學生質疑:為什么石灰石是“制堿”的原料?為什么氨鹽水比食鹽水更容易吸收二

5、氧化碳?為什么以氨為媒介?氨鹽水吸收過量的二氧化碳后生成的碳酸氫鈉和氯化銨,哪種物質首先結晶析出?為什么?(學生不一定能提的全面,教師可視具體情況靈活處理。對于學生提不出的問題,教師以問題的形式補充)指導方法:問題的解決要依靠我們學過的知識,再就是查閱有關的資料,今天老師也查了一些,運用這些資料和我們所學過的知識,能不能解決我們提出的問題呢?先閱讀資料再小組討論。投影資料:1、氣體的溶解度隨壓強的增大而增大,氨氣的溶解度為1702(水和氨氣的體積比),二氧化碳的溶解度為11,氨氣溶于水生成氨水呈堿性,二氧化碳溶于水生成碳酸呈酸性。2、幾種物質的溶解度:10203040NaCl35.836.03

6、6.336.6NH4HCO315.821.027.0-NaHCO38.19.611.112.7NH4Cl33.337.241.445.8師生交流:引導學生運用所學知識和有關資料解決問題。(盡可能讓學生總結歸納)1、石灰石煅燒產生的二氧化碳作為氧源和碳源。2、氨氣易溶于水,使溶液呈堿性,二氧化碳溶于水顯酸性,二者能發生中和反應。3、雖然氨氣沒有對產品提供成分元素,但是為實現氯化鈉到碳酸鈉的轉化提供了反應的條件。4、碳酸氫鈉先析出,在相同溫度下,碳酸氫鈉的溶解度比氯化銨要小得多。投影資料:純堿生產車間;氨堿法生產純堿的流程圖。(供學生學習參考)教師引導:你打算怎樣處理最后生成的二氧化碳?學生回答:

7、循環利用教師引導:化工產品的生產是利用原料最大限度的獲取產物,盡量做到物盡其用。應怎樣處理氯化銨呢?1、在純堿的生產過程中哪些物質得到了循環使用? 2、分析氨堿法有什么優點和不足?3、為什么說侯氏制堿法促進了世界制堿技術的發展?學生閱讀:多識一點。學生總結:高溫煅燒石灰石生成的氧化鈣加水可生成氫氧化鈣,然后與氯化銨反應生成氨氣循環利用。教師講述:侯氏制堿法相對于氨堿法的兩大優點:一是氯化銨直接作產品用作氮肥;二是把氯化鈉的利用率由70%提高到96%。學生欣賞:侯德榜簡介導入用途:前面提到純堿被譽為“化工之母”,那么純堿有什么用途呢?學生自學:查一下資料,體會純堿和碳酸氫鈉的用途。應用拓展:19

8、26年,我國化學家侯德榜先生發明了“侯氏制堿法”,它的基本原理是:在濃氨水中通入足量的CO2生成一種鹽;然后在此溶液中加入細小食鹽粉末,由于NaHCO3在該狀態下溶解度很小,呈晶體析出;同時由于NaHCO3不穩定,加熱后生成純堿、水和二氧化碳。根據以上敘述簡要回答問題:用上述方法進行生產時,所用的起始原料為 (寫出它們的化學式,下同)最終產品是 。有關的化學方程式是 、 、 。有人認為侯氏制堿法的優點有四個:你認為其中不正確的是( ) A.生產過程中部分產品可選為起始原料使用B.副產品是一種可利用的氮肥C.反應不需要加熱 D.副產物不會造成污染環境 學生總結:談談本節課你有什么收獲?教師小結:

9、本節課我們重點學習了海水制堿的原理,了解了侯氏制堿法以及純堿碳酸氫鈉的用途。同學們可以從侯德榜身上看到中國人的智慧與勤勞,希望你們能真正體會科學探究過程中的艱辛與成功來之不易,學習侯德榜那種勤奮、創新、愛國的科學精神。第三節 海水“制堿”第二課時一、學習目標:(一)知識目標:1、認識純堿(碳酸鈉)等鹽類物質的重要性質。2、了解常見鹽的溶解性。3、理解復分解反應的實質。(二)能力目標:培養學生自主、探究、合作、交流、創新能力以及觀察、動手、分析問題、解決問題的能力。(三)情感目標:通過老師和學生共同合作,從中體會到交流、合作、探究的樂趣,培養學習興趣。二、教學重點:實驗探究純堿的性質。三、教學難

10、點:理解復分解反應的實質。四、教法:實驗探究、多媒體教學五、教學過程:情景引入:同學吃過饅頭嗎?可你知道做饅頭之前需要對面粉發酵嗎?當面團發酵時間過長,會散發出什么氣味?這時應加入什么物質?學生回答:酸味;純堿(碳酸鈉、蘇打)提出問題: 加入碳酸鈉的面團蒸出的饅頭沒有酸味且疏松多孔,為什么?學生交流: 猜測可能是碳酸鈉和酸反應生成氣體。鼓勵引入新課:同學們回答得很好,敢于提出自己的想法。我們知道性質決定用途,如果大家想知道猜測的對不對,那就需要我們對碳酸鈉的性質有更多的了解。點明課題:這節課我們學習純堿的性質。導入探究:剛才我們猜測碳酸鈉可能和酸反應生成氣體,利用現有的儀器和藥品如何證明?學生

11、設計:分別取少量碳酸鈉固體于試管中,分別加入稀鹽酸和稀硫酸,觀察現象。提出問題:教師引導:根據提供的藥品你還可以設計哪些實驗?學生設計:與酚酞、與氫氧化鈣、與氯化鋇(所有實驗均讓學生設計方案,教師補充糾正。)教師鼓勵:同學們想不想完成你設計的實驗?想。但在實驗時一定要注意以下問題:實驗過程中注意安全,正確使用儀器;在實驗探究1和2中,碳酸鈉固體的量取約四分之一藥匙,水或稀鹽酸約2毫升;在實驗探究3和4中,碳酸鈉溶液的量取約12毫升。(鼓勵學生合作完成,邊實驗邊記錄實驗現象。)交流共享:1. 各組同學回顧并交流實驗現象,教師以填表方式展示。實驗現象結論或化學方程式與稀鹽酸反應有氣泡產生Na2CO

12、3 + 2HCl =2NaCl + CO2 +H2O與稀硫酸反應有氣泡產生Na2CO3+H2SO4 =Na2SO4+ CO2 +H2O與氫氧化鈣反應石灰水變渾濁Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 + 2NaOH與氯化鋇反應產生白色沉淀Na2CO3 + BaCl2 =BaCO3 + 2NaCl與酚酞試液作用酚酞試液變紅(說明:性質形成于活動與探究的過程中,通過學生自己對實驗的獨立觀察和解釋,初步形成對碳酸鈉化學性質的認識。借助觀察、實驗、記錄、結論等不同手段,將科學方法的學習與科學探究活動的開展、科學知識的獲得緊密結合起來,探究中同學們情緒興奮,達到預想效果。)(引導學生談探究體會)提出問

13、題:通過以上實驗,你對碳酸鈉俗稱純堿是怎樣理解呢?學生回答: 碳酸鈉的水溶液呈堿性(俗名純堿的原因);鹽溶液不一定顯中性。提出問題:碳酸鈉與稀鹽酸、稀硫酸生成的氣體可用什么物質證明?學生回答:澄清的石灰水。教師提問:具有CO32-離子的鹽是不是都可與酸反應并產生二氧化碳氣體,可否用此方法檢驗碳酸根離子。(回顧碳酸鈣與鹽酸的反應)學生交流:可以。教師啟發:歸納總結純堿等鹽類的化學反應規律。(可通過酸和堿的通性總結歸納鹽的兩條通性。)(說明:通過引導設計和開放性的探究,引導學生對學習內容和學習結果進行反思、整理,培養學生自我反思的意識和能力。)點明任務:在第一單元學過三類化合物酸、堿、鹽,教師出示

14、幾種物質的化學式,請同學們說出這幾種物質的類別。NaCl、KNO3、FeCl2、FeCl3、FeSO4、Na2CO3、CaCO3教師提問:根據組成元素把這些鹽分類嗎?學生交流:教師講解:我們可以根據鹽中是否含氧把鹽分為無氧酸鹽和含氧酸鹽。無氧酸鹽讀作某化某,含氧酸鹽讀作某酸某。鹽的種類非常多,也可以根據鹽含有的相同離子給一統稱。同學們請看“部分鹽的溶解性表”中的第二行的鹽依次是硝酸銨、氯化銨、硫酸銨和碳酸銨都含有相同的陽離子,它是NH4+,可統稱為銨鹽;再看第二列的鹽都含有相同的陰離子,它是NO3-,這些鹽可統稱為硝酸鹽;以此類推,第三列的鹽可統稱為鹽酸鹽。不同的鹽在水中的溶解性是不同的。我們

15、可以結合“表”,總結鹽的溶解性規律(順口溜)。附:鉀鈉銨鹽硝酸鹽,全部溶于水中間; 鹽酸鹽不溶氯化銀,硫酸鹽不溶硫酸鋇; 碳酸鹽只溶鉀鈉銨。導入復分解反應實質:在實驗探究中碳酸鈉與稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈣、氯化鋇反應的基本類型是什么?學生回答:復分解反應多媒體展示:演示氫氧化鈉與鹽酸、硝酸銀與氯化鈉、碳酸鈉與稀鹽酸反應的過程。歸納總結:復分解反應的實質是酸、堿、鹽電離出的離子之間的相互結合,兩種離子之間若能結合生成沉淀、氣體或水,反應便能發生,否則不能。請同學們根據復分解反應的實質完成下面的習題。反饋練習:1、實驗中學的同學開展復分解反應研究性學習,設計了如下研究性學習思路:練習質疑下列各組物

16、質間均能反應,寫出、反應的化學方程式氫氧化鈉溶液與鹽酸碳酸鈉溶液與鹽酸硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液_ _。硝酸銀溶液與氯化鈉溶液_ _。研究討論上述反應為什么能夠發生?是因為這些反應物中含有特殊的陰、陽離子,如中有H+和OH-,中有H+和CO32-,中有_ _, 中有_ 。構建網絡按照一定的順序排列這些離子,就可以形成一種網絡形式.在網絡中,用短線相連的這些陰陽離子能兩兩結合生成沉淀或氣體或水.現有Ca2+、SO42-、NH4+,請將它們填入下面合適的“( )”中,形成一個更為完整的復分解反應網絡。( ) ( ) OH-H+CO32-Ba2+( ) Cu2+拓展運用通過形成的網絡,可以判斷化合物間能否共存,進行物質的鑒別,用于物質的除雜等。如敞口放置氫氧化鈉溶液部分變質,可以加

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