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课题3 纯碱的生产1．了解纯碱的生产及发展过程。
2．了解天然碱的生产与化工生产之间的联系及技术发展的过程。
3．掌握路布兰法—索尔维法—联合制碱法(侯氏制碱法)。
一、氨碱法生产纯碱氨碱法是由比利时人索尔维发明的，氨碱法是以碳酸钙和食盐为原料生产碳酸钠的过程。
1.制取碳酸氢钠和氯化铵将CO 2通入含氨的饱和食盐水中现象 有白色晶体析出反应方程式NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3、NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl2.制取碳酸钠的反应方程式是 2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
3.氨碱法制纯碱的优点是原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分CO 2可循环使用，制造步骤简单。
缺点是生成的氯化钙不易处理，食盐利用率才70%。
氨碱法中加入氨的主要作用是什么？提示：主要作用是让氨与二氧化碳作用NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3，然后再与饱和食盐水反应NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ，进而制纯碱2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
二、联合制碱法根据上图，写出生产纯碱的化学方程式： (1)NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3＋NH 4Cl 、 (2)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
1.我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。
“侯氏制碱法”中的碱是指下列的( ) A ．NaOH B ．K 2CO 3 C ．Na 2CO 3D ．NaHCO 3解析：选C 。
“侯氏制碱法”中的碱是指Na 2CO 3 。
2.与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是( ) A ．提高了原料的原子利用率 B ．降低了生产成本 C ．减少了环境污染 D ．减轻了对设备的腐蚀解析：选D 。
第一单元走进化学工业课题3 纯碱的生产【目标要求】1.了解纯碱的生产及发展过程2.了解体现天然碱的生产与化工生产之间的联系及体现技术的发展过程3.掌握路布兰法－索尔维法－联合制碱法（候氏制碱）【学习过程】复习回顾：碳酸钠的俗名叫，是重要的，可用来制、、、和，碳酸钠作为原料可用来生产的化合物，还大量应用于中。
我国素有“”之称思考与交流：1.碳酸钠在水中结晶析出主要由哪些因素影岣？2.你认为工业生产碳酸钠的主要原料是什么？一、氨碱法生产纯碱氨碱法是由比利时人发明的，氨碱法是以和为原料生产碳酸钠的过程。
1.生产碳酸氢钠和氯化铵的主要反应方程式是、。
2.制取碳酸钠的反应方程式是。
3.思考与交流（1）（2）用食盐水洗涤煤气（废水中含氨和二氧化碳）时，可能会有白色沉淀，请用化学方程式表示、。
（3）氨碱法中加入氨的主要作用是什么？4.氨碱法制纯碱的优点是，缺点是。
二、联合制碱法1.根据上图，写出生产纯碱的化学方程式2. 思考与交流：（1）根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的主要区别是什么？（2）联合制碱法有哪些优点？参与答案纯碱、工业产品、玻璃、制碱、造纸、纺织、漂染、钠、生活。
口碱1. 纯碱易溶与水。
在35.4℃是溶解度最大，但在温度降低溶解度减小丙结晶析出。
2.碳酸钠的化学式为Na2CO3 ，应用碳酸钙和食盐制取。
一、氨碱法生产纯碱联合制碱法生产原理示意图索尔维、碳酸钙、食盐。
1.NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3＋NH4Cl2. 2NaHCO3∆ Na2 CO3＋CO2＋H2O3.（1）将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐利混合、振荡现象有白色晶体折出反应式NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3＋NH4Cl（2）NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3＋NH4Cl（3）主要作用是让氨与二氧化碳作用NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3 ，然后再与饱和食盐水反应NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3＋NH4Cl，进而制纯碱2NaHCO3∆ Na2 CO3＋CO2＋H2O4.优点：原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可循环使用，制造步骤简单。
1.3纯碱的生产一、纯碱的性质纯碱化学名为碳酸钠，分子式Na2CO3,相对分子质量106，系白色单斜体结晶，比重为2.533；熔点为840~852℃。
纯碱易溶与水。
在35.4℃是溶解度最大，100克水可以溶解49.7克碳酸钠。
纯碱易吸潮，在空气中吸收水蒸气和二氧化碳而结块，生成重碱：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3纯碱加热至400℃时开始分解，生成氧化钠和二氧化碳：Na2CO3 Na2O+CO2↑纯碱与酸类反应生成盐，并放出二氧化碳：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O纯碱与石灰水作用生成氢氧化钠------苛化烧碱的反应：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓纯碱与盐类起复分解反应-----氯化钠精制反应之一：Na2CO3+CaSO4=CaCO3↓+Na2SO4二、制碱工业的发展远在几千年前，劳动人民就有使用碱的知识，在没有工业方法生产碱以前人们所需要的碱都取自天然碱和草木灰。
至于应用化学方法制取纯碱，还只是近两百年的事情。
1、路步兰法1791年，法国人路步兰成功地研究出以食盐为原料的制碱法，即路步兰法，该发首先用硫酸和食盐制取硫酸钠、石灰石和炭，按100：100：35.5的重量比混合,在反射炉或回转炉内煅烧（950~1000°C），生成熔块（黑灰），再经浸取、蒸发、短少等过程而得到纯碱。
产品中含碳酸钠约为95%左右。
该法的主要化学反应为：H2SO4+2NaCl=Na2SO4+2HClNa2SO4+CaCO3+2C高温Na2CO3+CaS+2CO2制取硫酸钠时产生的氯化氢气体，经水吸收制成或用氧化法制成氯气。
浸取“黑灰”后的废渣，经与二氧化碳作用可得到硫化氢；从硫化氢中可回收硫磺。
路步兰法盛行一时。
但其放的主要生产过程系在固相中进行，并且需要高温，生产不能、连续，原料利用不充分，设备腐蚀严重。
因此，人们除了改进路步兰法之外，又在探索新的制碱方法。
课题3 纯碱的生产-人教版选修2 化学与技术教案
一、课程内容
本节课我们将学习关于纯碱生产的相关知识，包括纯碱的定义、生产过程、应用等方面的内容，以及有关于易制毒化学品的探究。
二、学习目标
1.了解纯碱的定义和生产过程
2.掌握纯碱的应用和市场价值
3.了解易制毒化学品如何制约纯碱生产
三、教学重点
1.纯碱的定义和生产过程
2.纯碱的应用和市场价值
四、教学难点
1.易制毒化学品的制约对纯碱生产的影响
五、教学方法
1.讲解演示；
2.课堂讨论；
六、教学程序
（一）引入
教师引入本单元话题，并简要介绍纯碱的定义和生产过程。
（二）学习内容
1.纯碱的定义
2.纯碱的生产过程
3.纯碱的应用和市场价值
4.易制毒化学品如何制约纯碱生产
（三）学习方式
1.讲解演示：教师通过讲解和演示纯碱的生产过程、易制毒化学品对纯碱生产的影响等方面的知识，向学生传达纯碱生产的相关知识点。
2.课堂讨论：教师组织学生展开讨论，就纯碱的应用、市场价值等方面的内容展开交流，引导学生深入思考纯碱生产的实际意义和应用前景。
（四）教学总结
教师对本节课的内容和知识点进行梳理、总结和回顾，引导学生对所学知识进行思考和总结，让他们加深对本节课内容的理解和记忆，提高知识运用能力。
七、课后作业
1.阅读相关文献，进一步了解纯碱及其市场价值；
2.讨论纯碱应用的前景，并撰写相关报告；
3.总结易制毒化学品对纯碱生产的掌控情况，分析其局限性。
课题3 纯碱的生产名师导航知识梳理1.索尔维法制碱原理（1）生成碳酸氢钠和氯化铵（2）制取碳酸钠2NaHCO3Na2CO3+__________↑+__________↑（可以循环使用）2NH4Cl+__________CaCl2+2H2O+2__________↑（可以循环使用）索尔维法优点：原料易得、产品__________高、__________和__________可循环、步骤__________；索尔维法缺点：副产物氯化钙难处理、氯化钠利用率只有70%左右。
2.联合（_________与_________）制碱法——侯氏制碱法（Hou’s process for soda manufacture）流程：_________________________________________________________________________。
联合制碱法优点：原料易得、产品_________高、_________可循环、步骤简单；副产品_________是氮肥、氯化钠利用率大于______________，利用___________废料成本低。
联合制碱法缺点：必须与合成氨工业联合进行，独立性差。
3.碳酸钠与碳酸氢钠性质比较（1）俗名：Na2CO3：纯碱、苏打（Soda）；NaHCO3：小苏打。
（2）色态：Na2CO3：白色固体；NaHCO3；白色晶体。
（3）溶解度在水中的溶解度：____________＞___________。
（4）和盐酸反应①Na2CO3和NaHCO3都能和盐酸反应放出CO2气体。
②__________的反应要比__________的反应剧烈得多。
③Na2CO3和盐酸反应分两步进行：+H+====；+H+====H2O+CO2↑（5）热稳定性①______________受热不分解。
②______________受热易分解。
③热稳定性规律：_____________＞难溶性正盐＞_____________＞碳酸。
第一单元课题3 纯碱的生产教学目标1、掌握氨碱法生产纯碱的原理。
2、了解联合制碱法、氨碱法的异同。
教学重点：氨碱法的生产原理教学难点：复杂盐溶液体系中固体物质的结晶、分离和提纯教学用具：PPT课件课时安排： 1课时教学过程【进行新课】[设问]你知道纯碱的用途吗？[展示]胶片 3[讲述] 很多工业都要用到纯碱，如：玻璃、制皂、造纸、纺织和漂染等。
纯碱也被大量地应用于生活中；还可以用于生产其他含钠化合物。
如：以纯碱、生石灰和水为原料生产烧碱CaO+H2O==Ca(OH)2Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH[过渡]获得纯碱的方法有哪些？自然界中天然存在：①一些生长于盐碱地和海岸附近的植物中含有Na2CO3，可以从植物灰烬中提取。
②天然纯碱主要存在于一些地表碱湖，当冬季到来时，湖水所含Na2CO3结晶析出，经简单加工就可以用。
[图片展示]鄂尔多斯天然碱厂[过渡]18世纪中期工业革命以后，天然碱和从植物灰烬中提取的碱已不能满足生产发展的需要，纯碱工业随之发展起来。
两种著名制碱技术：氨碱法和联合制碱法[板书]一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）氨碱法制碱原理原料三种：碳酸钙氯化钠氨气1、生成碳酸氢钠和氯化铵NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NaCl+ NH4HCO3== NaHCO3↓+NH4Cl2、制取碳酸钠2NaHCO3=== Na2CO3+CO2↑+H2O↑CO2来自碳酸钙；NH3来自炼焦副产品。
[展示]氨碱法生产原理示意图如胶片[思考]在此生产过程中哪些物质得到了循环使用？[讨论并回答]氨和部分CO2的循环使用。
[讲述]在纯碱生产过程中氯化钠是否被充分利用？利用率不高，大约只有70%。
[分析]分析氨碱法的优点和不足。
优点：1、原料便宜；2、产品纯度高；3、氨和部分二氧化碳可循环使用。
4、制造步骤简单。
不足：1、氯化钠利用率不高。
2、产生了当时被认为没用的氯化钙。
如何克服上述不足？我国化工专家侯德榜设计的联合制碱法，成功地解决了这个问题。
第一单元走进化学工业课题3纯碱的生产(2)了解纯碱的生产及发展过程；(3)了解体验天然碱的牛产与化工牛产之间的联系及体验技术的发展过程；(4)了解路布兰法，掌握氨碱法(索尔维法)及联合制碱法(侯氏制碱法)。
■点难点氨碱法的生产原理1.碳酸钠的俗名叫_______ ,可用来________ 、_______ 、_______ 、_____ 和_______ , 在我国素有“_______ ”之说。
2.氨碱法是由比利时人________ 发明的，是以________ 和_______ 为原料生产碳酸钠的过程。
氨碱法的副产品是_________ 。
(1) _______________________________________________________________________ 生产碳酸氢钠和氯化钱的化学方程式是_______________________________________________ ,(2) _______________________________________________________________________ 制取碳酸钠的化学方程式是_________________________________________________________ o 2. __________________________________ 联合制碱法是由我国化学家 __________ 发明的，也称________________________________ ,是将与联合生产的改进工艺，其中原料NHs和C02来自 ,其副产品为o1.从天然碱的形成推测碳酸钠在水中结晶析出主要受到哪些因素的影响?2.科学探究(1)向八gNO?溶液中滴加KCI将会看到什么现象？写出相应的离子方程式?(2) 20°C时，由NHiHCOs^aCl和H20配制成一混合溶液，当把溶液加热蒸发后冷却至20°C , 首先析出的程式？20°C时一些物质在水中的溶解度/gNaCl NHiCl Na2C()3NaHC03NH4HCO335.937. 221.59.621. 7（3）通过这两个反应，大家谈一下你对物质的溶解性和离子反应的实质的认识?3.下图是氨碱法生产原理示意图♦1.碳酸钙和氨气的主要作用分别是什么？2.在生产过程屮，那些物质可以循环使用？3.在生产过程中，先通入NHs,述是先通入C02?为什么？4.联合制碱法的生产原理是什么？比较联合制碱法和氨碱法的优缺点?・I1.我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。
1.3 純鹼的生產一、純鹼的性質純鹼化學名為碳酸鈉，分子式Na2CO3,相對分子品質106，系白色單斜體結晶，比重為2.533；熔點為840~852 ℃。
純鹼易溶與水。
在35.4℃是溶解度最大，100克水可以溶解49.7克碳酸鈉。
純鹼易吸潮，在空氣中吸收水蒸氣和二氧化碳而結塊，生成重堿：Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3純鹼加熱至400℃時開始分解，生成氧化鈉和二氧化碳：Na2CO3 Na2O+CO2↑純鹼與酸類反應生成鹽，並放出二氧化碳： Na2CO3+H2SO4 =Na2SO4+ CO2↑+H2O純鹼與石灰水作用生成氫氧化鈉------苛化燒鹼的反應：Na2CO3+Ca(OH)2 =2NaOH+CaCO3↓純鹼與鹽類起複分解反應-----氯化鈉精製反應之一：Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3↓+ Na2SO4二、制堿工業的發展遠在幾千年前，勞動人民就有使用堿的知識，在沒有工業方法生產堿以前人們所需要的堿都取自天然鹼和草木灰。
至於應用化學方法制取純鹼，還只是近兩百年的事情。
1、路步蘭法1791年，法國人路步蘭成功地研究出以食鹽為原料的制堿法，即路步蘭法，該發首先用硫酸和食鹽制取硫酸鈉、石灰石和炭，按100：100：35.5的重量比混合,在反射爐或回轉爐內煆燒（950~1000°C），生成熔塊（黑灰），再經浸取、蒸發、短少等過程而得到純鹼。
產品中含碳酸鈉約為95%左右。
該法的主要化學反應為： H2SO4+2NaCl =Na2SO4+2HClNa2SO4+ CaCO3+2C 高温 Na2CO3+CaS+2CO2制取硫酸鈉時產生的氯化氫氣體，經水吸收製成或用氧化法制成氯氣。
浸取“黑灰”後的廢渣，經與二氧化碳作用可得到硫化氫；從硫化氫中可回收硫磺。
路步蘭法盛行一時。
但其放的主要生產過程系在固相中進行，並且需要高溫，生產不能、連續，原料利用不充分，設備腐蝕嚴重。
因此，人們除了改進路步蘭法之外，又在探索新的制堿方法。
教学准备1. 教学目标1.了解纯碱的生产及发展过程。
2.了解体验天然碱的生产与化工生产之间的联系及体验技术的发展过程。
3.了解路布兰法，掌握氨碱法（索尔维法）及联合制碱法（侯氏制碱法）。
2. 教学重点/难点掌握与纯碱工业相关的化学原理3. 教学用具4. 标签教学过程【引入】下列中关于物质的分类正确的组合是【解析】B组中石炭酸不是酸；C组中Na2O2不是碱性氧化物；D组中纯碱不是碱。
【答案】 A【问】纯碱的化学名称是？【答】碳酸钠【问】碳酸钠不是碱为什么叫纯碱？【答】因为Na2CO3是强碱弱酸盐，CO32-发生水解显碱性。
【讲解】而正是是这个不是碱的碱在化工化工用途中有非常重要的用途：【展示】Na2CO3在发酵粉、洗碗、制肥皂、制药、制松花蛋、纺织、玻璃、造纸、漂染，还可以用于其他含钠化合物的制备。
（图片）【问】如此重要的化工原料我们如何获得呢【讲解】1、18世纪以前，通常是从自然界中获得天然的碳酸钠。
（1）一些生长在盐碱地和海岸附近的植物中含有碳酸钠，可以从植物的灰烬中提取。
（2）当冬季来临时，碱湖中所含的碳酸钠结晶析出，经过简单的加工就可以使用。
【展示】碱湖图片展示历史上，一般经过张家口和古北口转运到全国各地，因此，在我国素有“口碱”之说。
【过渡】但从天然碱的获得天然碳酸钠会受到温度、结晶水合物的组成以及溶剂水的质量等因素的影响，并且获得Na2CO3的产量和和纯度很少。
18世界中期工业革命以后，天然碱和从植物的灰烬中提取的碱已经不能满足生产发展的需要，纯碱工业随之发展起来。
【过渡】世界上最早实现碳酸钠的工业生产的路布兰法的【资料卡片】世界上最早是通过路布兰法实现了碳酸钠的工业生产。
其生产原理是：【问】从反应原理上，同学们分析一下这个方法有哪些缺点？【答】原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等【过渡】正是因为如此，促使人们研究新的制碱方法，到19世纪60年代后被氨碱法所取代。
接下来有请第一小组代表和大家分享他们探究氨碱法制纯碱的结果。
