10.3海水制“碱”（第二课时 “碱”的生产与化学肥料 ）教案--2025-2026学年九年级化学北京版下册

第二课时 “碱”的生产与化学肥料 教案 一、教学目标（依据2022版新课标） 化学观念：通过分析碳酸钠的溶解度曲线与侯氏制碱法原理，理解物质的溶解度变化规律、复分解反应的应用，建立物质转化与元素守恒的观念。 科学思维：通过对“冬天捞碱”原理的分析、制碱流程的讨论，发展证据推理与模型认知能力，提升分析与解决实际化学问题的能力。 科学探究与实践：结合侯德榜制碱史实与课外实践任务，体验科学探究的过程，形成基于证据推理的科学探究能力。 科学态度与责任：通过侯德榜的事迹，感受我国科学家的爱国精神与创新精神；认识化肥的合理使用对农业生产与环境保护的重要意义，树立绿色化学与可持续发展的观念。 二、教学重难点 重点：碳酸钠溶解度随温度变化的特点；侯氏制碱法的核心反应与流程；常见化肥的分类与作用。 难点：“冬天捞碱”的原理解释；侯氏制碱法中物质的循环利用；元素守恒在工业制碱原料分析中的应用。 三、教学过程 （一）导入新课（情境引入） 我国内蒙古等地的盐湖中出产天然碱，民间有“夏天晒盐，冬天捞碱”的说法，纯碱也是重要的化工原料，如何从自然界获取或通过化工生产得到纯碱？纯碱的生产与农业生产又有怎样的联系？由此引出本节课内容。 （二）环节一：碳酸钠的获取与溶解度分析 1.天然纯碱的来源：我国很多盐湖或碱性土壤里含有大量的碳酸钠，如内蒙古自治区的某些盐湖出产天然碱，现代化工生产使用的碳酸钠主要通过化学反应得到。 碳酸钠的溶解度分析 2.交流・分享讨论 （1）“冬天捞碱”的原理：碳酸钠的溶解度随温度降低而显著减小（0-40℃时溶解度随温度升高明显增大，温度高于40℃后溶解度略有下降）。冬天温度降低，碳酸钠的溶解度大幅减小，饱和盐湖溶液中会析出大量碳酸钠晶体，因此可以“冬天捞碱”。 （2）生成碳酸钠的化学反应（结合已有知识整理）： 氢氧化钠与二氧化碳反应：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O 碳酸氢钠受热分解：2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 碳酸钠的复分解生成（如可溶性碳酸盐与钠盐反应，工业制碱相关反应后续展开） （3）海洋中生产碳酸钠的原料分析（元素守恒角度） 碳酸钠（Na₂CO₃）含Na、C、O三种元素： Na元素：源于海水中的氯化钠（NaCl）； O元素：源于水（H₂O）； C元素：源于富含碳酸钙（CaCO₃）的贝壳等海洋资源。 （三）环节二：侯氏制碱法的原理与流程 1.化学史介绍：侯德榜与侯氏制碱法，阅读教材p110 （1）早期制碱方法：18世纪末法国路布兰法，1861年索尔维制碱法（因专利保护长期未广泛应用）；1932年侯德榜公布索尔维法，并于1939-1942年创建侯氏制碱法，实现制碱与制氨结合，提升原料利用率，降低成本。 （2）侯德榜事迹：1890-1974年，我国著名化工专家，1921年回国主持永利碱厂，1926年“红三角”牌纯碱获万国博览会金奖，为我国纯碱工业发展做出巨大贡献。 侯氏制碱法主要流程分析核心流程：吸氨池（通入氨气、加入NaCl溶液）→碳化塔（通入CO₂）→设备1（分离出NaHCO₃固体与母液）→煅烧炉（NaHCO₃受热分解得到纯碱固体）；母液进入盐析窑，加入NaCl、通入氨气，析出氯化铵固体；煅烧炉产生的混合气体经冷凝塔处理，回收CO₂循环利用。 主要副产品：氯化铵（NH₄Cl）； 2.思考与讨论 （1）核心复分解反应方程式：NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl（碳酸氢钠溶解度低，以沉淀形式析出） （2）可循环利用的物质：CO₂（煅烧炉分解产生的混合气体经冷凝塔回收后返回碳化塔）、NaCl（盐析窑加入后，部分可循环至吸氨池/碳化塔）、氨气（盐析窑中可回收利用）。 （3）侯氏制碱法的副产品及意义： 主要副产品：氯化铵（NH₄Cl）； 意义：氯化铵是一种常用的氮肥，可为农作物提供氮元素，提高粮食产量，缓解我国农业生产中氮肥短缺的问题，助力农业经济发展。 （四）环节三：化学肥料 1.化肥的定义与分类 （1）定义：能够给农作物提供养分的化学物质，简称化肥。 （2）农作物所需营养元素：生长需要较多的碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等元素，土壤中最缺乏的是氮、磷、钾元素，因此化肥分为氮肥、磷肥、钾肥和复合肥料。 2.常见化肥的作用（结合图片） 氮肥（如氯化铵）：提供氮元素，促进作物茎叶生长； 磷肥：促进作物根系发达，增强抗寒抗旱能力（正常小麦与缺磷小麦对比：缺磷小麦生长迟缓）； 钾肥：促进作物茎秆健壮，增强抗病虫害和抗倒伏能力（缺钾会导致叶片干枯卷曲）。 3.化肥的合理使用 （1）不合理使用的弊端：造成经济浪费，带来环境问题（土壤污染、土壤酸化、有害气体排放、水质富营养化等）。 （2）建议：施用化肥时要切合农作物需求，同时适当施用绿色环保的农家肥，实现化肥与农家肥的合理搭配使用。 4.课外实践任务 （1）查阅资料或到农业生产基地调查，了解常用化肥的物质名称、化学式、分类及主要功效； （2）了解过量使用化肥的弊端，提出科学、合理使用化肥的建议。 参考： （1）常用化肥整理 类别 物质名称 化学式 主要功效 氮肥 氯化铵、尿素 NH₄Cl、CO(NH₂)₂ 促茎叶生长，叶色浓绿 磷肥 过磷酸钙 Ca (H₂PO₄)₂和 CaSO₄ 促根系发达，抗寒抗旱 钾肥 硫酸钾、氯化钾 K₂SO₄、KCl 促茎秆健壮，抗倒伏、抗病虫害 复合肥 硝酸钾、磷酸二氢钾 KNO₃、KH₂PO₄ 同时补充多种养分，提品质 （2）化肥使用要点 1. 过量弊端：浪费成本、土壤板结酸化、水体富营养化、污染环境。 2. 合理建议：按需施肥、化肥配农家肥、测土配方、改进施肥方式。 四、课堂小结 1.碳酸钠的溶解度随温度变化的特点及“冬天捞碱”的原理； 2.侯氏制碱法的核心反应、流程、循环利用物质及副产品氯化铵的农业价值； 3.化肥的分类、作用及合理使用的重要性。 五、板书设计 （一）“碱”的生产 1.天然纯碱与溶解度 碳酸钠溶解度随温度降低显著减小→冬天捞碱 2.侯氏制碱法 核心反应：NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl 2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 循环物质：CO₂、NaCl、氨气 副产品：NH₄Cl（氮肥） （二）化学肥料 1.分类：氮肥、磷肥、钾肥、复合肥 2.合理使用：按需施用，搭配农家肥，减少环境问题 数理化word 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $