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山东省枣庄市峄城区吴林街道中学九年级化学下册教案:第八单元第三节《海水“制碱”》(1)

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资料类别:  化学/教案 所属版本:  鲁教版
所属地区:  山东 上传时间:  2013/9/27
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资料概述与简介

学习目标: 1、了解氨碱法制纯碱的原料和步骤,知道氨碱法制纯碱的化学反应原理,通过对氨碱法制纯碱的反应原理的分析,树立元素守恒观,使学生进一步认识质量守恒定律,能用微粒的观点对反应作出解释; 2、认识纯碱(碳酸钠)的重要性质(1、水溶液呈碱性,2、与酸的反应,3、与某些碱溶液的反应,4、与某些盐溶液的反应),了解纯碱在日常生活和工业生产中的应用; 3、通过了解纯碱在日常生活中的用途,了解人们如何利用化学反应改善和提高生活质量,认识化学反应与社会发展的密切关系;通过了解侯德榜的事迹,激发爱国热情,树立正确的科学观和人生价值观。 知识点(重点、难点): 1、纯碱性质的探究,碳酸根离子的检验; 2、氨碱法制纯碱的原理,元素守恒观的建立。 教学准备: 教学媒体, 实验仪器:试管,胶头滴管,药匙 实验药品:碳酸钠固体、碳酸钠溶液、酚酞试液、稀盐酸、石灰水、氯化钡溶液、蒸馏水、稀硫酸 学习过程: 教师活动 学生活动 活动意图 【情境引入】 1、展示一袋纯碱   问题:这袋纯碱在家里可用来干什么?   2、纯碱不只在生活中用途很多,它在工业生产中的用途更加广泛。   视频:纯碱的工业用途 http://my.tv.sohu.com/u/vw/24981132 过渡:纯碱在工业和生活中有着广泛的应用,那么我们如何获取纯碱呢?请同学们从物质变化的角度考虑,我们获取物质的方法有哪些? 自然界中就含有天然碱。 投影: 过渡:天然碱的含量不能满足工业生产的需要,那么我们在工业上是如何制取纯碱的呢? 这节课我们来学习海水“制碱”的有关知识。 【板书课题】第三节 海水“制碱”(一) 投影:揭示本节课的学习目标,师生明确学习的目标和具体的任务,知道学习时的重点和难点。 知识点一:氨碱法制纯碱 原料的选择 问题:1、海水中蕴含着大量的化学物质,我们选用哪种物质作为制碱的原料?你选择的理由是什么? 2、由氯化钠转变为碳酸钠,物质的元素组成发生了怎样的变化?用氯化钠制取碳酸钠,应该加入含哪些元素的物质? 3、我们熟悉的含有这两种元素的物质是什么? 4、同学们都知道哪些获得二氧化碳的方法?假如你是化工厂的老板,你会选择哪种方法?为什么? 5、通常情况下,一体积水只能溶解一体积二氧化碳,进入水中的碳、氧元素这么少,显然不能满足工业生产的需要,同学们有什么办法能让二氧化碳中的碳、氧元素更多的进入到水中呢?   介绍:在工业上生产纯碱的时候,我们可以选用氨气作为媒介。 结论:在工业上,以食盐、石灰石为原料,以氨为媒介,采用氨碱法制取纯碱。 【板书】一、氨碱法制纯碱 1、原料:食盐,石灰石 媒介:氨气 (二)反应原理 给出资料:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3,碳酸氢铵与氯化钠是怎样发生反应的? 问题:1、这两种物质在溶液中可以发生电离,会产生哪几种离子?   2、这几种离子同时在溶液中自由移动,可能形成哪几种物质?  3、这四种物质在溶液中都可能存在,一旦大量形成,哪种物质会首先沉淀下来呢?请看它们的溶解度曲线。 过渡:以上是从反应实质进行分析,在实验中氯化钠、氨气、水、二氧化碳这几种物质是在一个容器中同时反应的,请同学们试着把总化学方程式表示出来。   讲解:结晶析出的碳酸氢钠经过热解即可得到碳酸钠。 【板书】 2、原理:NaCl +NH3+CO2+H2O=NaHCO3+ NH4Cl 2NaHCO3 ======Na2CO3+CO2↑+ H2O 通过分析我们已经掌握了反应原理,下面我们一起来看一下具体的生产流程。 布置自学:P43,氨碱法制纯碱 投影: 问题: 氨碱法制纯碱的流程是怎样的? 投影:工艺流程 精制 吸氨 碳酸化 过滤、热解 布置阅读:P44多识一点 问题:1、氨碱法中氯化铵和二氧化碳是怎样处理的?   2、氨碱法制碱有哪些优点和缺点?   3、侯氏制碱法中氯化铵是如何处理的?它的优点是什么? 指导阅读:P44,碳酸钠和碳酸氢钠的用途。 投影:1、碳酸氢钠俗称_________,通常是______晶体,_____于水,受热易分解。 2、在生产生活中有许多重要用途: 在灭火器里,它是产生______的发生剂。 在食品工业上,它是_________的主要成分。 在制造_________时,它也是常用的一种原料。 在医疗上,它是治疗_______的一种药剂。 知识点二:纯碱的性质 过渡:纯碱是一种非常重要的物质,那么它都具有哪些性质呢?下面我们通过实验来探究一下它的性质。 【实验探究一】与酸碱指示剂反应 实验指导:取少量的碳酸钠固体,观察碳酸钠的颜色然后放入小试管中,加入少量蒸馏水并振荡,观察其溶解情况。再滴入2—3滴酚酞试液,观察现象。 问题:从物质分类的角度看,碳酸钠属于哪类物质?人们将其称为“纯碱”的原因是什么? 板书:物理性质:碳酸钠是白色固体,易溶于水。 化学性质: 1、碳酸钠的水溶液呈碱性,能使酚酞试液变红。 【实验探究二】与酸反应 实验指导:取两支小试管,分别加入约四分之一药匙的固体,然后分别向两支试管中加入2mL的稀盐酸和稀硫酸,观察现象。迅速将燃着的木条伸进试管口,观察现象。 讲解:碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠能与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳。 写出有关反应的化学方程式。 板书:2、与酸反应 Na2CO3 + 2HCl= 2NaCl + CO2↑ +H2O Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑ +H2O 【实验探究三】与氢氧化钙反应 实验指导:取少量碳酸钠溶液放入试管中,滴加少量的澄清石灰水并振荡,观察现象。 讲解:碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。 写出有关反应的化学方程式。 板书:3、与氢氧化钙反应 Na2CO3 + Ca(OH)2 =CaCO3 ↓+ 2NaOH 学以致用:工业上可以以纯碱和石灰石为原料制取烧碱,你能写出该过程中发生反应的化学方程式并指出基本反应类型么? 【实验探究四】与氯化钡反应 实验指导:取少量碳酸钠溶液放入试管中,滴加几滴氯化钡溶液,观察现象。 讲解:碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠。 写出有关反应的化学方程式。 【板书】4、与氯化钡反应 Na2CO3+BaCl2 =BaCO3 ↓+2NaCl 【探究升级】通过本次试验探究和前面已学的知识,你能总结出检验碳酸根离子的方法么? 点拨:其他某些物质间混合也能产生白色沉淀,但是碳酸根离子遇酸能产生使澄清的石灰水变浑浊的气体,是碳酸根离子的特性,因此可以使用加酸化气的方法检验碳酸根离子的存在。 结论: 被检验离子 所用试剂 实验现象 结论 CO32- 稀盐酸,澄清石灰水 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 被检验物质中含有碳酸根离子 阅读标签获知成分并交流纯碱在生活中的用途。 明确食用纯碱是碳酸钠,其化学式为Na2CO3,在生活中可以用于蒸馒头,刷碗等等。 观看视频,了解纯碱的工业用途。 思考回答,可以从自然界中含有的物质直接获取,也可以通过化学反应制取。 了解纯碱的自然界来源 明确学习目标 根据前面所学习的有关食盐的用途,指出食盐是制取纯碱的原料,它们含有共同的元素—钠元素。 根据物质的化学式进行分析并回答:氯化钠含有钠元素和氯元素,而碳酸钠中含有钠元素、碳元素和氧元素,若想把氯化钠转变为碳酸钠,需要加入含有碳元素和氧元素的物质。 回答:二氧化碳 根据已有的知识思考回答:工业上采用高温煅烧石灰石的方法获取二氧化碳,实验室采用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳;考虑到经济的缘故,应该选用高温煅烧石灰石的方法制取二氧化碳。 思考,回答。 可能想到的答案:二氧化碳的水溶液呈酸性,可以加入显碱性的物质,增大二氧化碳的吸收量。 明确氨碱法制纯碱的原料。 感知,思考 根据碳酸氢铵和氯化钠的化学式,猜测电离得到的离子,NH4+,HCO3-,Na+,Cl-; 离子相互碰撞结合得到的物质可能有碳酸氢铵、氯化钠、碳酸氢钠以及氯化铵等。 在相同的温度下,碳酸氢钠的溶解度比氯化铵小,故会先结晶析出。 书写有关反应的化学方程式。 原理:NaCl +NH3+CO2+H2O=NaHCO3+ NH4Cl 2NaHCO3 ======Na2CO3+CO2↑+ H2O 自学,并明确氨碱法制纯碱的生产流程。 阅读,并交流回答。 可能的答案:1、在氯化铵溶液中加入氢氧化钙以回收氨,使二氧化碳和氨循环利用; 2、优点是原料经济易得,二氧化碳和氨能循环利用,缺点是产生的氯化钙污染环境。 3、在氯化铵溶液中加入氯化钠,使氯化铵单独结晶析出,用作氮肥,保留了氨碱法制纯碱的优点,克服了其缺点。 阅读并完成投影内容。 了解碳酸氢钠的用途 明确不同的物质具有不同的用途。 分组进行实验,观察并填写实验报告。 现象:碳酸钠是白色固体,溶于水中,水溶液能使酚酞试液变红; 结论:碳酸钠易溶于水,水溶液显碱性。 分析回答:碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子组成的,属于盐类物质,由于水溶液呈碱性,俗称纯碱。 分组进行实验,观察并填写实验报告。 现象:固体溶解,产生大量的气泡,燃着的木条熄灭; 结论:碳酸钠能与酸反应生成二氧化碳。 书写有关反应的化学方程式: Na2CO3 + 2HCl= 2NaCl + CO2↑ +H2O Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑ +H2O 分组进行实验,观察并填写实验报告。 现象:产生白色沉淀。 结论:碳酸钠能与氢氧化钙反应。 书写反应的化学方程式: Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓+ 2NaOH 分组探讨并写出有关反应的化学方程式。 分组进行实验,观察并填写实验报告。 现象:产生白色沉淀; 结论:碳酸钠能与氯化钡反应。 书写反应的化学方程式: Na2CO3+BaCl2 = BaCO3 ↓+2NaCl 小组交流探讨,可能的方法:加入酸,观察是否产生气体,将产生的气体通入澄清的石灰水,观察是否变浑浊;加入含有钙离子的物质,或加入含有钡离子的物质,观察是否产生白色沉淀等等。 明确碳酸根离子的检验方法。 应用所学的知识,通过问题,激发学生的求知欲,引发学习的欲望。 通过介绍碳酸钠的用途,使学生认识到纯碱的重要作用,强化对制取纯碱的学习欲望   通过对天然碱的介绍,使学生明确仅靠天然存在的物质,不能满足工业生产的需要,更进一步认识到工业制取纯碱的必要性 根据投影了解目标,使学生明确本节的探究方向。 通过原料的选择让学生初步建立元素守恒的观点  通过梯次性问题的设置,进一步强化元素守恒观   通过一系列问题的交流、比较与归纳,使学生自然的形成工业生产时需要考虑经济因素、安全因素、工艺设备等因素的观念。 此处问题的设置,为引出氨作为媒介作铺垫。让学生能够利用所学的化学知识解决实际问题,培养学生分析问题的能力。   通过对反应原理的学习,让学生进一步明确通过化学法反应可以制造出对人类有益的物质,体会化学对生产和生活的作用。 让学生学会用学科特有的思维方式——宏观与微观相联系来解决问题   培养学生应用溶解度曲线解决实际问题的能力 培养学生自学和归纳总结能力。 通过自学侯德榜生平的介绍,学习其勇于探索、大胆创新的精神  培养学生自学的能力,体会化学在生活中的重要作用。 培养学生动手操作能力 培养学生动手操作能力、合作意识以及书写反应化学方程式的能力。 增强学生应用化学知识解决实际问题的意识。 [当堂检测题] 1、在发酵面团中加入下列某种物质的溶液揉合,既能除去面团中的酸,又能使蒸出的馒头疏松多孔。这种物质是( ) A. Na2CO3 B. Ca(OH)2 C. CaO D. NaCl 2、鱼味道鲜美,但剖鱼时弄破鱼胆,胆汁沾在鱼肉上,便有苦味,产生苦味的是胆汁酸,其pH约为6,且难溶于水。则在沾有胆汁的地方涂上下列物质可消除苦味的是 ( ) A.纯碱溶液 B.食醋 C.食盐水 D.自来水 3、NaCl溶液中混有少量的Na2CO3,为了除去Na2CO3,可加入适量的( ) A.NaOH溶液 B.稀H2SO4C.稀盐酸D.Ca(OH)2溶液 某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.【查阅资料】①该厂采用“侯氏制碱法”生产的化工产品为纯碱和氯化铵.生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质(MgCl2和CaCl2)及不溶性杂质.生产原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,分离得晶体A,并使其充分受热,即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物.氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl NH3↑+HCl↑.部分生产流程如图所示: 【问题讨论】(1)溶液A中的溶质有NaCl和 NaOH Na2CO3 (2)上述流程中NaOH溶液的作用是除去粗盐中的 镁离子 (3)写出加入Na2CO3溶液所发生反应的化学方程式 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl (4)上述生产流程中可循环使用的是ABC A.CO2 B.NH3 C.HCl D.NaOH. 请同学们对照学习目标把所学的知识系统化、概括化并进行小结。 巩固课本内容,交流本节课的收获。 培养学生分析归纳问题的能力。 [布置作业] 《助学》课时1,课中练习和课后评价。 教学反思: 1、本节课学生能积极主动地在老师设计的活动中探究学习,从而使他们的参与、协作、创新等能力得到全面主动的发展。  2、由于探究活动设计太多,导致课堂时间较为紧张。 3、建议在教学时将课堂时间安排合理。 初中学习网,资料共分享!我们负责传递知识!www.czxxw.com 盐水 饱和氨盐水 饱和食盐水 纯碱 碳酸氢钠

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