内容正文:
人教版·化学1·第二章·第一节
侯氏制碱法中盐类的探究
碳酸钠与碳酸氢钠
话题展示
“侯氏制碱法”
科学史话
纯碱是重要的无机化工基础原料,能够广泛应用于轻工日化、建材、化工、食品工业。
索尔维制碱法:以食盐、石灰石和氨为原料,制得碳酸钠和氯化钙。
侯氏制碱法工业流程
饱和食盐水
通NH3
氨盐水
通CO2
过滤洗涤
沉淀
NaHCO3
滤液
NH4Cl
NaCl
加热
加NaCl细粉
通NH3
CO2(循环利用)
Na2CO3产品
NH3
CO2
合成氨工厂
冷却,过滤
洗涤,干燥
NH4Cl产品
饱和食盐水
(循环利用)
实验室模拟“侯氏制碱法”工艺中的NaHCO3的制备
要求:1.尝试搭建正确的装置。
2.说明气体通入饱和食盐水中的先后顺序及原因。
关于侯氏制碱法中的“盐”
你知道什么?
你还想了解什么?
第一组
你已经知道什么?
在物质的溶解性中,我们知道了盐的溶解性:钾钠铵盐均可溶。
你还想了解什么?
在侯氏制碱法的方程式中为什么NaHCO3是沉淀呢?
微观·感知
相关物质 NaCl NH4Cl Na2CO3 NaHCO3 NH4HCO3
溶解度/100g水 35.9 37.2 21.5 9.6 21.7
对应物质的量浓度(mol/L)
溶解度数据及饱和溶液的物质的量浓度(20℃)
换算公式:ω= S/(100+S) =cM/1000ρ(密度近似为1g/cm3)
问题1:如果NaHCO3沉淀能从溶液中析出,需要Na+浓度、HCO3-浓度满足怎样的条件?
问题2:当向含氨的饱和食盐溶液中通入CO2时,为什么最先析出的是NaHCO3,而不是NH4HCO3、NH4Cl或NaCl呢?
离子沉淀池
Na+
NH4+
Cl-
HCO3-
CO32-
NaHCO3
实验·探究
任务1 Na2CO3和NaHCO3的溶解比较
实验 Na2CO3 NaHCO3
(1)观察二者微观并进行描述
(2)向以上两支试管中分别滴入5-6滴水,振荡,观察现象;用温度计测定温度变化
(3)继续向(2)的试管中分别加入5mL水,用力振荡,有何现象
(4)继续向(3)所得溶液中滴入1-2滴酚酞溶液,有何现象
你已经知道什么?
NaCl是食盐的主要成分,Na2CO3俗称纯碱、苏打,NaHCO3俗称小苏打。
侯氏制碱法制碱的过程是先利用饱和食盐水、氨气和二氧化碳制得NaHCO3,再灼烧NaHCO3,最终得到产品Na2CO3。
你还想了解什么?
Na2CO3在灼烧过程中不会分解吗?
第二组
关于侯氏制碱法中的“盐”
你知道什么?
你还想了解什么?
Na2CO3 NaHCO3
分解温度 1227℃ 54℃
(侯氏制碱法的最后一步)
仿真·探究
任务2 比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
实验要点 实验
操作
搭建 顺序 从下往上
从左往右
药品 取用 固体用药匙
液体倾倒
试管 朝向 略向下
倾斜
拆除 顺序 先移出导管再移走酒精灯
结论:碳酸钠的热稳定性 碳酸氢钠的热稳定性
方程式:
第三组
你已经知道什么?
之前学习了物质的分类,Na2CO3和NaHCO3都属于盐类,Na2CO3在是正盐,NaHCO3属于酸式盐。
你还想了解什么?
两种盐类参与的复分解反应有哪些相同和不同之处。
第三组
关于侯氏制碱法中的“盐”
你知道什么?
你还想了解什么?
碳酸钠的化学性质 学生前测作业
回顾·分析
上述Na2CO3的性质是哪种微粒表现出来的?
对比·分析
请从组成微粒的角度分析Na2CO3和NaHCO3相同和不同的原因。
与酸反应
正盐、酸式盐与酸反应区别?
任务3 NaHCO3的化学性质
+
=
CO32-
HCO3-
H2CO3
CO2
H2O
H+
实验步骤 向盛有碳酸钠的溶液中,滴加稀盐酸
实验现象 开始无气泡,一段时间后产生气泡
实验结论
或解释 ①
②
对比实验
观 看
交 流
对比·分析
请从组成微粒的角度分析Na2CO3和NaHCO3相同和不同的原因。
与碱反应
如何验
证推测?
任务3 NaHCO3的化学性质
与酸反应
碳酸氢钠与氢氧化钙的反应原理
观 看
微 观
如何实现K2CO3和KHCO3的相互转化?
对比·分析
CO32-
HCO3-
第四组
你已经知道什么?
化学反应的"原子经济性"概念是绿色化学的核心内容之一。原子经济性是指在化学品合成过程中,合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中。
你还想了解什么?
在侯氏制碱法中如何体现出绿色化学和原子经济性思想的。
关于侯氏制碱法中的“盐”
你知道什么?
你还想了解什么?
提炼·思考
煅烧
课后任务 侯氏制碱法的绿色化学思想和循环经济
致敬科学前辈,
做德能并重之后学!
科技兴国!
强国有我!
感
谢
听
欣
聆
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