1、专题3 从海水中获得的化学物质 专题复习课 知 识 网 络 构 建 学 科 素 养 提 升 情景创设 侯氏制碱法又称联合制碱法，用于在工业上制取纯碱(Na2CO3)，由我国化学家侯德榜于 1943 年发明，是世界上广泛采用的制纯碱法。具体过程为：在饱和氨盐水中(氨气，氯化钠都达到饱和的溶液)通入二氧化碳从而发生如下反应：NaClNH3H2OCO2=NaHCO3NH4Cl。反应中的碳酸氢钠由于溶解度低而析出，可以进一步煅烧分解为碳酸钠，水和二氧化碳，其中二氧化碳可以再次进入反应重复利用。过程如图所示：探究任务：探究“侯氏制碱法”侯氏制碱法过程素养解读 1.素养要求科学探究与创新意识：通过探究“侯
2、氏制碱法”的生产过程，发现和提出有探究价值的问题。能从问题和假设出发，依据探究目的，设计探究优化实验方案，总结制备纯碱的过程与注意事项。2素养目标：通过探究“侯氏制碱法”的生产过程，要求学生通过自主探究，能从宏观与微观相结合的视角分析与解决问题，培养自主探究的能力与创新意识。探究过程【查阅资料】1所用原料及可能产物的溶解度(20)Na2CO3 NaHCO3 NH4HCO3 NH4Cl NaCl 22 g7.8 g21.7 g37.2 g 36 g 2.二氧化碳、氨气的溶解度(25，100 kPa)二氧化碳 氨气 1.45 g/L530 g/L 【探究 1】原料的加入顺序对纯碱生产的影响 下面是
3、在实验室进行模拟实验，生产纯碱的流程示意图：饱 和 食 盐 水 通入足量气体AA和 食 盐 的 饱 和 溶 液通入足量气体B悬浊液过滤(1)请根据查阅资料的内容和生产流程示意图分析气体 A、气体 B分别是哪一种气体？提示 气体 A 是氨气、气体 B 是二氧化碳。(2)如果向饱和食盐水中先通入足量二氧化碳气体，再通入足量氨气，观察溶液中有何现象发生？为什么？应怎样操作才能生成NaHCO3 沉淀？提示 无明显现象。CO2 在 NaCl 中的溶解度很小，先通入 CO2无法产生高浓度的 HCO3，无法析出 NaHCO3 晶体，先通入 NH3 使食盐水显碱性，能够吸收大量 CO2 气体，产生高浓度的 H
4、CO3，才能析出 NaHCO3 晶体。(3)分析生产工艺流程，写出利用侯氏制碱法获得纯碱的化学方程式。提示 NaClNH3H2OCO2=NaHCO3NH4Cl，2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O。(4)结合离子反应发生的原理，分析侯氏制碱法原料加入的先后顺序及反应能够进行的原因。提示 离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。利用NaHCO3 在溶液中溶解度较小，先制得 NaHCO3，再利用碳酸氢钠不稳定分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，这其
5、中 NaHCO3 溶解度最小，达到饱和析出，其余产品处理后可作肥料或循环使用。【探究 2】探究 NaCl 对 NaHCO3 溶解度的影响 1预测性质 碳酸氢钠、NH4Cl 均易溶于水，但在饱和氯化钠溶液中能析出NaHCO3 固体，氯化钠的存在可能影响 NaHCO3 的溶解度。2实验验证 请设计一个实验，证明氯化钠对 NaHCO3 在水中的溶解度有影响。提示 取一定量蒸馏水，加入 NaHCO3 固体至恰好饱和，记录加入的 NaHCO3 的质量；另取一个烧杯，加入相同体积的蒸馏水，然后加入氯化钠至恰好饱和，再加入 NaHCO3 固体至恰好饱和，记录加入的 NaHCO3 的质量，比较两次加入的 Na
6、HCO3 的质量即可得出结论。【探究反思】1如何提高原料的利用率(结合“侯氏制碱法过程”图回答)?提示 将 CO2、NaCl 循环利用，NH4Cl 用做氮肥。2请用流程图展示你对“侯氏制碱法”制备纯碱的探究过程。提示 素养评价 1.宏观辨识水平 1：能从物质的类别入手，预测物质的性质。2科学探究水平 2：能根据所给问题设计简单实验，客观记录实验现象，并作出解释。3科学探究水平 3：能根据假设提出实验方案，独立完成实验，基于现象和数据进行分析得出结论，并交流。4科学探究水平 4：能对实验中异常现象提出质疑和新的实验设想，并进一步付诸实施。5社会责任水平 5：有将化学成果应用于生产、生活的意识，在实践中逐步形成节约成本、循环利用、保护环境等观念。点击右图进入 专 题 综 合 测 评 Thank you for watching!