内容正文:
第二课时氯化钠的生产 教案
一、教学基本信息
项目
内容
教材版本
北京版九年级化学下册
课题
氯化钠的生产
课时
1课时
课标依据
2022版义务教育化学课程标准
课型
新授课
二、教学目标
科学观念:了解氯化钠在海水中的存在及浅池蒸发法的生产原理;掌握粗盐中难溶性杂质去除的实验原理与操作,建立混合物分离的基本观念。
科学思维:通过分析海水晒盐、粗盐提纯的过程,能从物质性质(溶解性、溶解度受温度影响特点)出发,推理分离提纯的思路;能结合复分解反应原理设计可溶性杂质的去除方案。
科学探究与实践:完成粗盐中难溶性杂质去除的学生必做实验,规范进行溶解、过滤、蒸发等基本操作,提升实验操作与问题解决能力。
科学态度与责任:了解我国古代制盐工艺的成就,体会化学工艺对人类生活的重要意义;认识食盐生产与生活、社会的联系,树立合理利用自然资源的意识。
三、教学重难点
教学重点:海水晒盐的原理;粗盐中难溶性杂质去除的实验操作。
教学难点:粗盐提纯过程的原理分析;利用复分解反应设计可溶性杂质的去除方案。
四、教学准备
实验用品:粗盐(混有少量泥沙和易溶性杂质)、蒸馏水、烧杯、玻璃棒、量筒(10mL)、漏斗、铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯、托盘天平、砝码、药匙、坩埚钳、护目镜、橡胶手套。
教学资源:长芦盐场图片、五步产盐法史料、粗盐提纯实验装置图、教学PPT。
五、教学过程
环节1:情境导入——从海水到食盐(5分钟)
展示长芦盐场收获春盐的图片,提问:我们日常食用的食盐大多来自海水,如何利用海水生产食盐?
引入课题:本节课我们将学习氯化钠的工业生产原理,以及粗盐的提纯方法。
环节2:氯化钠的工业生产(10分钟)
1.海水晒盐的原理与流程
原理:氯化钠的溶解度受温度影响较小,通过太阳能使水分蒸发,海水浓缩,氯化钠溶液逐渐达到饱和,继续蒸发水分,氯化钠晶体析出,该方法称为浅池蒸发法。
流程讲解:结合盐场生产食盐的过程图,梳理步骤:纳潮(将海水引入盐田)→晒盐(利用太阳光使水分蒸发,海水浓缩)→收盐(大量食盐晶体析出后收集)→洗盐(用饱和氯化钠溶液洗涤)→加工。
2.思考与讨论(结合教材问题)
问题
解析
海水晒盐的原理是什么?
氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,通过蒸发溶剂(水分)使氯化钠从饱和溶液中结晶析出。
收盐时为何剩余部分水就停止?
剩余的水为氯化钠的饱和溶液,可减少氯化镁等可溶性杂质的析出,提高粗盐的纯度;同时避免水分完全蒸发导致杂质附着在晶体表面难以去除。
用饱和氯化钠溶液洗涤食盐的原因?
饱和氯化钠溶液中不能继续溶解氯化钠,但可以溶解氯化镁等可溶性杂质,既能除去杂质,又不会造成氯化钠晶体的溶解损失。
3.拓展:五步产盐法,阅读教材p104,史实在线
介绍我国隋末唐初形成的“五步产盐法”(过箩、调配、储卤、结晶、铲出),该工艺领先世界海盐生产技术980余年,被称为“中国古代科学史上的活化石”,体会我国古代制盐工艺的先进性。
环节3:学生必做实验—粗盐中难溶性杂质的去除(20分钟)
1.实验目标
去除粗盐中的难溶性杂质,掌握溶解、过滤、蒸发等基本操作,理解混合物分离的思路。
2.实验用品(表格完善)
类别
仪器/药品
药品
粗盐(混有少量泥沙和易溶性杂质)、蒸馏水
仪器
烧杯、玻璃棒、量筒(10mL)、漏斗、铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯、托盘天平、砝码、药匙、坩埚钳
防护用品
护目镜、橡胶手套
3.实验步骤(含操作要点)
步骤
操作内容
操作要点
①溶解
用量筒量取10mL蒸馏水倒入烧杯,用托盘天平称量2.5g粗盐加入烧杯中,用玻璃棒搅拌至食盐全部溶解,观察食盐水的浑浊状态。
玻璃棒搅拌的作用:加速粗盐溶解。
②过滤除去不溶性杂质
(1)组装过滤装置,过滤食盐水,观察滤液是否澄清;
(2)用少量蒸馏水淋洗留在滤纸上的固体杂质2~3次。
过滤操作遵循“一贴二低三靠”:
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;
二低:滤纸边缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘;
三靠:烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒下端轻靠三层滤纸处,漏斗下端紧靠烧杯内壁。
③蒸发浓缩结晶
将滤液倒入洁净的蒸发皿中,将蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,边加热边用玻璃棒搅拌;当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热蒸干剩余液体。
玻璃棒搅拌的作用:防止局部温度过高,造成液滴飞溅;停止加热的时机:出现较多固体,避免固体飞溅。
4.安全提示
实验过程中必须佩戴护目镜和手套,防止热的蒸发皿、液体造成烫伤或腐蚀。
环节4:实验反思与拓展(7分钟)
1.实验原理分析:粗盐提纯利用了泥沙难溶于水、氯化钠易溶于水的性质差异,通过溶解、过滤除去难溶性杂质,再通过蒸发结晶得到氯化钠晶体,实现混合物的分离。
2.可溶性杂质去除方案设计
问题:实验得到的氯化钠中含有少量硫酸镁杂质,如何利用复分解反应除去硫酸镁?
方案:向溶液中加入适量的氢氧化钠溶液和氯化钡溶液(或氢氧化钡溶液),使镁离子和硫酸根离子转化为沉淀,再过滤除去沉淀,最后蒸发结晶。
相关化学方程式:MgSO₄+2NaOH=Mg(OH)₂↓+Na₂SO₄;Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl;或合并为:MgSO₄+Ba(OH)₂=Mg(OH)₂↓+BaSO₄↓
3.食盐的种类与生产思路
我国食盐包括海盐、井盐、岩盐、池盐等,虽原料来源不同,但生产的核心思路均为混合物的分离与提纯,通过过滤、蒸发等手段获得较纯净的氯化钠,再根据需求添加物质得到加碘盐、低钠盐等营养盐。
环节5:课堂小结与作业(3分钟)
课堂小结:回顾海水晒盐的原理与流程、粗盐提纯的实验操作与原理,梳理混合物分离提纯的一般思路。
作业布置
整理粗盐提纯的实验步骤与注意事项;
分析低钠盐(添加氯化钾)、铝镁合金的生产过程,用“混合物→分离提纯→纯净物→添加物质→混合物”的思路进行梳理。
六、板书设计
1.海水晒盐(浅池蒸发法)
原理:蒸发溶剂,氯化钠结晶析出(溶解度受温度影响小)
流程:纳潮→晒盐→收盐→洗盐→加工
2.粗盐中难溶性杂质的去除(学生实验)
步骤:溶解(搅拌加速溶解)→过滤(一贴二低三靠)→蒸发(搅拌防飞溅,余热蒸干)
原理:利用溶解性差异分离混合物
3.拓展:可溶性杂质去除与食盐的应用
硫酸镁去除:MgSO₄+Ba(OH)₂=Mg(OH)₂↓+BaSO₄↓
4.食盐种类:海盐、井盐、岩盐、池盐;营养盐(加碘盐、低钠盐)
七、教学反思
(根据课堂情况,记录学生实验操作的问题、知识点掌握情况、教学环节的优化方向等)
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