《侯氏制碱法探究》教案.docVIP

侯氏制碱法探究与学习 ???教学目标： 理解“侯氏制碱法”的原理。 通过实验流程的改进，体会复杂化学体系的系统分析方法。 学情分析： “侯氏制碱法”是侯德榜先生于1942年研究成功的制碱工艺，为世界制碱工业的发展起到了积极的影响，这其中蕴涵了自然科学的发现和研究方法，体现了化学研究的缜密之美，是人类智慧和科学精神的集中载体，对学生人文道德的提高与智力的发展有着重要的促进作用。 本节课创设以化学史为背景的教学情境，一方面让学生追踪当年科学家发现的思路，通过模拟实验的设计和流程的改进，体会科学研究的过程，了解复杂化学体系的系统分析方法，给学生今后创造性解决问题提供有用的思维模型。另一方面由于化学史以不可代替的独特方式积累人类在了解世界、创造世界过程中所表现出的人类精神和科学态度。因此通过教学情景的创设，让学生感悟这笔巨大的精神财富，必定为他们树立不断实践创新的标范和动力。 教学重点、难点： （1）“侯氏制碱法”原理的理解。 （2）模拟实验的设计和流程的改进。 教学方法：合作探究的教学模式 教学流程： 情景引入：天然碱和 学生讨论：寻找获 情景二：呈现 纯碱的用途和获取途径。 取纯碱的途径。 “侯氏制碱法”反应方程式。 情景深化（学生讨论）： 情景升华：介绍侯德榜本人 “侯氏制碱法”的反应原理分析。 及侯氏制碱法的流程图。 教学过程： (引言)碳酸钠用途非常广泛，是一种重要的化工原料，虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠，但仍不能满足工业生产的需要。“侯氏制碱法”是侯德榜先生于1942年研究成功的制碱工艺，为世界制碱工业的发展起到了积极的影响，这其中蕴涵了自然科学的发现和研究方法，体现了化学研究的缜密之美，是人类智慧和科学精神的集中载体，对我们人文道德的提高与智力的发展有着重要的促进作用。 （问）如果你是制碱公司的总监，你如何设计制备纯碱呢？ 首先第一个我们面临的问题是选择制碱的主要原料。（现在请同学4人一小组进行选择和讨论） （5分钟后）请若干小组代表将讨论结果如下： 第一小组：NaOH、CaCO3、HCl、 第二小组：NaCl、CaCO3、HCl、 第三小组：NaHCO3加热分解 （问）选择原料我们首先应该从哪个方面来考虑？ （生答）经济角度 （师）很好，那我们一起来看一看，第一组同学选择了NaOH 、第二组同学选择了NaHCO3，而这两种的本身价值要比Na2CO3还高，所以选择这两种原料的话工厂可能早就被PK掉了。 （思考）所以比较理想的是选用海洋之水——食盐水 （问）CO2 是必须要用的原料，请思考CO2 在NaCl溶液中的溶解度，并且是否会反应？（小组讨论形式） （生）CO2 在水溶液里的溶解度很小，（1：2体积），存在的Na2CO3 太少了。 （师）分析的很好，现在就产生了疑问，是啊，纯碱到底是怎么制备的，请再思考，NaCl溶液该如何改进可溶解大量的CO2 ，是将溶液碱性化还酸性化？ （生）碱性化 （师）可向溶液通入一种价格便宜，并且在水中溶解度极大的碱性气体。 （生思考后）氨气。 （师）很好。现在考虑在食盐水溶液中是先通CO2 还是NH3？ （生）NH3 。 （师问）为什么先通NH3后通CO2 ？ （生答）NH3溶解度大，CO2溶解度小，生成氨水呈碱性能促进溶解CO2 （师）很好，现在重新调整思路，分析和讨论画出制碱的流程图。（10分钟后） 第一组： NaCl溶液（通入NH3 ） NH3·H2O（通入CO2） 大量的 （NH4）2CO3和NH4HCO3 NaHCO3 和Na2CO3 （加热）Na2CO3 第二组： NaCl溶液（通入NH3 ） NH3·H2O（通入CO2） 大量的 （NH4）2CO3 Na2CO3 （师）这两组同学都分析的很好，第一组同学分析的更全面些。通入CO2量的多少影响着是生成（NH4）2CO3和NH4HCO3，选择上我们只能向溶液中通入大量，使得全部生成（NH4）2CO3，但是（NH4）2CO3怎么会和NaCl反应生成Na2CO3呢？（这不符合复分解反应的任何一个条件） （给学生思考1分钟） 现在我们一起来看下“侯氏制碱法”的步骤： （投影展示） NaCl配制成饱和溶液 将NaCl饱和溶液中通入 NH3得到NH3·H2O溶液 向这个溶液中通入过量的CO2，产生很多细小的白色晶体沉淀，沉淀过滤，加热煅烧，得到纯碱。 将生成纯碱后的滤液，经过结晶，可以成为化肥。 （问）现在大家思考这些步骤里包括哪些化学反应？ （生思考，后老师补充） 方程式如下： 反应一：NH3·H2O+ CO