第二章 第一节 研究与实践1 了解纯碱的生产历史（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（人教版 江苏专版）

该高中化学课件围绕纯碱生产历史展开，系统介绍路布兰制碱法、索尔维制碱法及侯氏制碱法的原料、原理与评价，以研究目的为导入，通过化学工业发展脉络构建知识支架，帮助学生理解技术进步与生态文明的关联。 其亮点在于融合化学史与科学探究，通过深度思考（如通NH3与CO2顺序分析）和跟踪训练（实验装置选择、流程分析题），培养科学思维与科学探究能力。侯氏制碱法的绿色化学设计体现科学态度与责任，学生能感受创新价值，教师可借助系统资料提升教学效率。

了解纯碱的生产历史 研究与实践1 第 二 章 　 第 一 节 【研究目的】 纯碱是一种重要的化工原料，具有广泛的用途。通过查阅资料，了解纯碱的生产历史，感受化学工业发展过程中技术进步的重要性，以及建设生态文明的意义。 【纯碱的生产历史】 1.路布兰制碱法 (1)原料：食盐、焦炭和石灰石等。 (2)制取原理与步骤 (3)制取方法评价 路布兰制取纯碱，主要生产过程在固相中进行，难以连续生产，又需硫酸做原料，设备腐蚀严重，产品不纯，原料利用不充分，价格较贵，所以在20世纪20年代被淘汰。 2.索尔维制碱法(氨碱法) (1)原料：食盐、氨、石灰石等。 (2)生产原理流程 (3)制取方法评价 此法食盐利用率比路布兰制碱法高，产品较纯净，成本低。 缺点：原料中一半成分未能转化为产品。 3.侯氏(联合)制碱法 侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。 (1)原料：食盐、氨、二氧化碳。 (2)工艺流程与反应原理 ①产生NaHCO3的反应： 。 ②产生Na2CO3的反应： 。 NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O (3)制取方法评价 ①符合“绿色化学的要求”，提高了原料(NaCl)的利用率，不产生无用的CaCl2。 ②利用了大规模联合生产的优越性，利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。如合成氨厂的废料CO2可以作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl-可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥，降低了成本，提高了综合经济效益。 侯氏制碱法中，向饱和食盐水中是先通NH3还是先通CO2？为什么？ 提示　应先通NH3，再通CO2。NH3在水中的溶解度很大，先通NH3，使溶液呈碱性，再通入CO2，可以保证吸收更多的CO2，产生高浓度的HC，利于析出更多的NaHCO3。 深度思考 1.“侯氏制碱法”是将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中，结晶，过滤，加热分解NaHCO3制得Na2CO3。实验室模拟制取Na2CO3，使用的装置能达到实验目的的是 跟踪训练 A.用图1所示装置制取CO2气体 B.用图2所示装置除去CO2气体中的HCl杂质 C.用图3所示装置从溶液中分离出NaHCO3固体 D.用图4所示装置加热分解制取Na2CO3 √ A项，稀盐酸与CaCO3反应产生的CO2气体会通过长颈漏斗逸出，不能收集到CO2气体，不符合题意； B项，用NaHCO3饱和溶液除去杂质HCl时，导气管应该长进短出，不符合题意； D项，加热分解NaHCO3制取Na2CO3应该在坩埚中进行，不符合题意。 2.以下是联合制碱法的简单流程，下列说法不正确的是 A.反应(2)的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ B.操作X为过滤，为增大过滤速率，过滤时用玻璃棒搅拌 C.联合制碱法的主要原理是相同条件下NaHCO3的溶解度最小 D.溶液B中加入氯化钠粉末，并通入氨，可析出副产品NH4Cl √ 晶体A为NaHCO3，则反应(2)的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+ H2O+CO2↑，A正确； 过滤时不能用玻璃棒搅拌，避免弄破滤纸，B错误； 相同条件下，碳酸氢钠的溶解度最小，易析出沉淀，C正确； 溶液B中加入氯化钠粉末，并通入氨，增大了Cl-、N的浓度，有利于析出NH4Cl，D正确。 A.除去CO2中的少量HCl可在乙装置中加入饱和Na2CO3溶液 B.用冰水浴冷却丙装置有利于析出NaHCO3固体 C.丙装置中析出NaHCO3固体的上层清液中不存在 D.丁装置是为了吸收丙装置中逸出的NH3和CO2 3.(2025·苏州期末)实验室用如图装置模拟侯氏制碱法原理，以NaCl、NH3、CO2等为原料制取少量NaHCO3。下列有关说法正确的是 √ CO2能够和饱和Na2CO3溶液反应，不能用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的少量HCl，可以用饱和NaHCO3溶液，A错误； 丙装置中生成NaHCO3，NaHCO3的溶解度随着温度的下降而减小，则用冰水浴冷却丙装置有利于析出NaHCO3固体，B正确； 装置丙中析出NaHCO3固体的上层清液为NaHCO3的饱和溶液，其中含有，C错误； CO2不和稀硫酸反应，丁装置的作用是吸收丙装置中逸出的NH3，不能吸收CO2，D错误。 4.碳酸钠是一种重要的无机化工原料，主要用于玻璃制品和陶瓷釉的生产，还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。工业制碱法大致经历了如图所示的三个阶段。 Ⅰ.路布兰是开创化学工业的先驱者，路布兰制碱法是化工史上的一个里程碑。路布兰制碱法的原理如下： ①2NaCl+H2SO4 Na2SO4+2HCl↑ ②Na2SO4+4C Na2S+4CO↑ ③Na2S+CaCO3 Na2CO3+CaS (1)反应①属于　　　 　　(填四大基本反应类型)，反应②中的氧化产物为　　(填化学式)。  复分解反应 CO (2)路布兰制碱法的缺点有________________________________________ 　 　 (写出一点即可)。 需要硫酸作为原料，导致设备腐蚀严重(或原料没有充分利用或副产品多等) Ⅱ.1861年，比利时人欧内斯特·索尔维发明了以食盐、石灰石、氨气为原料制取碳酸钠的索尔维制碱法(又称氨碱法)，其工业生产的简单流程如图所示。 (3)上述流程涉及的物质中，属于碱性氧化物的是　　　(填化学式)。  CaO (4)向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2，观察到的现象为______________ 　　 　　　。  溶液变浑浊(或 有固体析出) Ⅲ.1943年左右我国著名科学家侯德榜先生克服重重困难，把合成氨工业和氨碱法制碱工业结合起来，发明了联合制碱法，也被人们称为“侯氏制碱法”，该方法大大提高了原料的利用率，其流程如图所示。 (5)向饱和食盐水中通入NH3和CO2获得NaHCO3固体和母液a，通过　　　　　操作分离NaHCO3固体和母液a，NaHCO3固体制备纯碱的化学方程式为__________________ 　　　 。  过滤 2NaHCO3 Na2CO3+ H2O + CO2↑ 分离固体和溶液的操作为过滤；NaHCO3固体制备纯碱的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。 (6)相比索尔维制碱法，侯氏制碱法的优点有　　　　(填字母)。  a.用等量的食盐可以生产更多的 纯碱，同时得到氮肥氯化铵， NaCl的利用率高 b.不产生用途不大且难处理的 CaCl2，对环境更加友好 c.侯氏制碱法无须加热 d.侯氏制碱法中CO2可以循环使用，后续无须补充CO2 ab 本课结束 第 二 章 　 第 一 节 $