1、第三第三节节 海水海水“制碱制碱”第八单元 海水中的化学一、开门见山，进入新课一、开门见山，进入新课海水中蕴含着大量的氯化钠，从海水中得到的食盐不仅是生活中必不可少的调味品，也是工业上重要的化工原料。碳酸钠就是由氯化钠和其他物质转化而来的。二、合作交流，探讨分析二、合作交流，探讨分析名称碳酸钠化学式Na2CO3俗称纯碱、苏打物理性质白色粉末，易溶于水，其晶体中含有结晶水，化学式为Na2CO310H2O【提问】想一想，由氯化钠(NaCl)转变为碳酸钠(Na2CO3)，物质的元素组成发生了什么变化？用氯化钠制碳酸钠，应该加入含哪些元素的物质？氯化钠中含有钠元素和氯元素，而碳酸钠中含有钠元素、碳元素
2、和氧元素；若想把氯化钠转变为碳酸钠，需要加入含氧元素、碳元素的物质。二、合作交流，探讨分析二、合作交流，探讨分析1.碳酸钠(俗称纯碱或苏打)是以_、_为原料，以氨为媒介，采用_法制得的。2.氨碱法制纯碱的化学反应原理是什么？3.氨碱法制纯碱的工序是怎样的？饱和食盐水氨盐水通CO2过滤、洗涤沉淀：NaHCO3滤液：NH4Cl、NaCl煅烧Na2CO3 产品CO2（循环使用）加Ca(OH)2NH3CaCl2和NaCl通 NH32NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2工业上氨碱法流程图2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3二、合作交流，探讨分析二、合作交流，探讨分析NaCl+
3、NH3+CO2+H2ONaHCO3 +NH4Cl【提问】为什么先通入氨气再通入二氧化碳？二氧化碳在水中溶解度小，一体积水只溶一体积二氧化碳，产生碳酸钠产量低。氨气极易溶于水且溶于水后显碱性。二氧化碳溶于水生成碳酸，与氨溶液发生中和反应。虽然氨气没有对产品提供成分元素，但是为实现氯化钠到碳酸钠的转化提供了反应的条件。二、合作交流，探讨分析二、合作交流，探讨分析【提问】氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵，哪种物质首先析出？为什么？NaHCO3先析出在同一温度下NaHCO3溶解度小二、合作交流，探讨分析二、合作交流，探讨分析你还能提出什么问题？1.为什么石灰石是“制碱”的原料？石灰石煅烧产生
4、的二氧化碳作为氧源和碳源。2.你打算怎样处理最后生成的二氧化碳？3.氨碱法制碱有什么缺点？循环使用回收时产生的大量CaCl2用处不大，且污染环境2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3二、合作交流，探讨分析二、合作交流，探讨分析二、合作交流，探讨分析二、合作交流，探讨分析【小结】1.原料：2.原理：氯化钠、石灰石、水。CaCO3 CaO+CO2高温NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 3.工艺流程：4.产物：纯碱、氯化铵。二、合作交流，探讨分析二、合作交流，探讨分析【提问】1.石灰石的作用是什么？2.为什么氨
5、盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳？3.氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵，哪种物质首先结晶析出？为什么？【归纳与总结】1.石灰石煅烧产生的二氧化碳作为氧源和碳源，氧化钙转化为氢氧化钙后再与氯化铵反应放出氨气，从而实现氨的循环利用。2.氨气易溶于水，使溶液呈碱性，有利于二氧化碳的吸收，生成较多量的碳酸氢钠。3.碳酸氢钠先析出。在相同温度下，碳酸氢钠的溶解度比氯化铵要小得多。三、自主学习，交流思考三、自主学习，交流思考侯氏制碱法在氨碱法的基础上，创立了更为先进的联合制碱法，即向滤出NaHCO3晶体后的氯化铵溶液中加入食盐，使其中的NH4Cl单独结晶析出，用作氮肥，NaCl溶液可循环使用。饱和
6、食盐水氨盐水 合成氨工厂NH3CO2通CO2过滤、洗涤沉淀：NaHCO3滤液：NH4Cl、NaCl热解Na2CO3 产品CO2（循环使用）加NaCl，通NH3冷却、过滤、洗涤、干燥NH4Cl产品饱和食盐水（循环使用）通 NH32NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3 +NH4Cl三、自主学习，交流思考三、自主学习，交流思考中国著名的制碱专家侯德榜，出生于福建省一个农民家庭。1921年10月，在美国刚刚获得博士学位的侯德榜，满怀报国之志回国创业，1926年生产出纯度为99%的“红三角”牌纯碱，并于当年获得美国费城万国博览会金奖。其产品不但畅销国内，而
7、且远销日本和东南亚，为中国民族化学工业产品赢得了市场和声誉，结束了当时由美、德、英、法等国垄断世界纯碱市场的时代。在抗日战争期间，研究十分艰苦，侯德榜在索尔维的基础上创造出制碱新法“联合制碱法”，大大提高了原料的利用率，减低了成本，被人们称为“侯氏联合制碱法”。侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献，也为振兴民族化学工业立下了不朽的功绩。侯德榜（1890-1974）三、自主学习，交流思考三、自主学习，交流思考比较侯氏制碱法和氨碱法，说说侯氏制碱法的优点。氨碱法制碱侯氏制碱法制碱n 氨碱法制碱有利有弊：优点：原料经济易得，二氧化碳和氨气可回收利用，能连续生产。缺点：缺点是回收氨时产生的
8、大量氯化钙用处不大，且污染环境。氨碱法和侯氏制碱法比较n侯氏制碱法扬长避短：侯氏制碱法在氨碱法的基础上创了更为先进的联合制碱法，即向滤出的碳酸氢钠晶体后的氯化铵溶液中加入食盐，使其中的氯化铵单独结晶析出，用作氮肥，氯化钠溶液则可循环使用。三、自主学习，交流思考三、自主学习，交流思考四、创设实验，探究性质四、创设实验，探究性质碳酸钠的用途：造纸原料制洗涤剂、洗衣粉用于印染工业制玻璃、瓷砖原料四、创设实验，探究性质四、创设实验，探究性质【实验探究】纯碱的性质【实验用品】试管、胶头滴管、药匙、碳酸钠、稀盐酸、石灰水、氯化钡溶液、酚酞试液、蒸馏水、稀硫酸。1.与酸碱指示剂作用取少量碳酸钠固体，加入试管
9、中，加少量蒸馏水后振荡，观察其溶解情况。再滴入2 3滴酚酞试液，观察现象。现象：_。结论：碳酸钠_(难/易)溶于水，溶液显_性。碳酸钠固体很快溶解，加入无色酚酞试剂后溶液变红易碱四、创设实验，探究性质四、创设实验，探究性质2.与酸反应取少量碳酸钠固体，加入试管中，然后滴加稀盐酸，观察现象。迅速将燃着的木条伸进试管口，观察现象。现象：_。思考：若用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，现象是否相同？迅速反应，生成大量气体，试管口燃着木条熄灭四、创设实验，探究性质四、创设实验，探究性质3.与氢氧化钙反应向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加澄清石灰水，观察现象。现象：_。4.与氯化钡反应向盛有少量碳酸钠溶液的试管中
10、滴加氯化钡溶液，观察现象。现象：_。生成白色沉淀生成白色沉淀四、创设实验，探究性质四、创设实验，探究性质实验内容实验现象结论或化学方程式碳酸钠与指示剂作用 碳酸钠与酸反应稀盐酸 稀硫酸 碳酸钠与氢氧化钙反应 碳酸钠与氯化钡反应 【实验探究】Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2ONa2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2迅速反应，生成大量气体，试管口燃着木条熄灭迅速反应，生成大量气体，试管口燃着木条熄灭碳酸钠呈碱性紫色石蕊试剂变蓝；无色酚酞试剂变红生成白色沉淀Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH生成白色沉淀Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl五
11、、分析素材，了解分类五、分析素材，了解分类请说说下面这些盐的可溶性：碳酸钾、氯化钾、氯化铜、硫酸钠、硫酸钡、氯化银、硫酸锌、硝酸钡。可溶不溶碳酸钾(K2CO3)氯化钾(KCl)氯化铜(CuCl2)硫酸钠(Na2SO4)硫酸钡(BaSO4)氯化银(AgCl)硫酸锌(ZnSO4)硝酸钡Ba(NO3)2【小结】钾、钠、铵盐、硝酸盐，全部溶于水；盐酸盐不溶氯化银，硫酸盐不溶硫酸钡；碳酸盐只溶钾、钠、铵，外加微溶碳酸镁。五、分析素材，了解分类五、分析素材，了解分类K2CO3Mg(NO3)2FeCl3Na2SO4它们的阳离子都是金属（NH4+）离子它们的阴离子都是 酸根离子根据阳离子的不同，盐可分为钠盐、
12、镁盐、钾盐、铁盐、铵盐等。根据阴离子的不同，盐可分为硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、盐酸盐等。NH4Cl盐的分类：六、回顾概念，延伸理解六、回顾概念，延伸理解以下反应都是复分解反应，根据这些反应你能说出复分解反应发生的条件吗？HCl+NaOH=NaCl+H2ONa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHNa2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl六、回顾概念，延伸理解六、回顾概念，延伸理解【提问】1.复分解反应发生的实质是什么？2.硝酸钠和氯化钾、氯化钠与硫酸锌之间能发生复分解反应吗？为
13、什么？【小结】大多数盐溶解在水里是以自由离子的形式存在的，因此，酸、碱、盐之间在水溶液中发生的复分解反应实质上是酸、碱、盐所电离出的离子相互结合，生成沉淀、气体或水的过程，因此，复分解反应发生的条件是必须生成沉淀、放出气体或生成水。六、回顾概念，延伸理解六、回顾概念，延伸理解六、回顾概念，延伸理解六、回顾概念，延伸理解复分解反应的类型(1)酸金属氧化物盐水CuOH2SO4CuSO4H2O(2)酸碱盐水NaOHHClNaClH2O(3)酸盐盐水 Na2CO32HCl2NaClH2OCO2(4)碱盐新盐新碱Na2CO3Ca(OH)22NaOHCaCO3(5)盐盐两种新盐CuSO4BaCl2BaSO
14、4CuCl2七、基础巩固，理解七、基础巩固，理解掌握掌握ClNHNaHCOOHCONHNaCl4322322323COOHCONa2NaHCO【答案】D七、基础巩固，理解掌握七、基础巩固，理解掌握【答案】D七、基础巩固，理解掌握七、基础巩固，理解掌握【答案】B七、基础巩固，理解掌握七、基础巩固，理解掌握A.纯净物与混合物属于交叉关系B.分解反应和复分解反应属于包含关系C.化合物与氧化物属于包含关系D.氧化反应与化合反应属于并列关系【答案】C七、基础巩固，理解掌握七、基础巩固，理解掌握选项实验目的实验方案A加适量稀硫酸B加水溶解，过滤C将混合气体通入NaOH溶液D【答案】D八、归纳整理，感悟八、归纳整理，感悟收获收获海水“制碱”1.原料：氯化钠、石灰石、水。2.原理：3.工艺流程：二、碳酸钠的性质1.碳酸钠溶液能使无色酚酞试液变红色2.与酸的反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO23.与澄清石灰水的反应4.与氯化钡的反应：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl三、复分解反应发生的条件23COCaOCaCO高温ClNHNaHCOOHCONHNaCl4322322323COOHCONa2NaHCO谢谢大家谢谢大家
