内容正文:
第十章 常见的盐 第三节 海水制“碱”
(第一课时)导学案
北京版 · 初中化学 · 九年级下册
一、四维核心素养
化学观念:认识制碱原料产品与流程,形成转化观念。
科学思维:分析先通氨后通二氧化碳,学习比较推理。
科学探究:探究碳酸钠性质与流程,学会提取信息。
科学态度与责任:感悟侯德榜创新精神,树立资源利用与环保意识。
二、学习重难点
重点:侯氏制碱法的原料、产品、副产品及基本工艺流程;碳酸钠、碳酸氢钠的主要性质与用途。
难点:理解“先通氨气、后通二氧化碳”的工艺设计意图,学会从工艺流程中提取信息、综合分析生产问题。
三、课前预习案
【预习导引】
本节课我们将来探究如何从海水中获取“碱”——纯碱,认识我国化工专家侯德榜发明的联合制碱法。请你阅读教材相关内容,完成下列预习练习。
(一)填空题
1. “海水制碱”中的“碱”指的是____,按物质分类它属于____(填“酸”“碱”或“盐”),因为其水溶液显____性,所以俗称“纯碱”。
2. 侯氏制碱法又称____,是我国著名化工专家____在改进国外制碱技术的基础上发明的。
3. 侯氏制碱法以____、____和____为原料,主要产品是____,同时还能得到副产品____。
4. 制碱时先向饱和食盐水中通入____,再通入____,这样做的目的是使溶液呈碱性,有利于____被充分吸收。
5. 碳酸钠俗称____、____,是一种____色粉末,易溶于水,其水溶液能使无色酚酞溶液变____色。
6. 碳酸氢钠俗称____,受热时容易____,因此在食品工业中常作____。
7. 碳酸钠的水溶液显碱性,因此它被俗称为____;但从组成看,它是由金属离子和酸根构成的化合物,属于____。
8. 工业上,碳酸钠可用于制造____、造纸、纺织和洗涤剂等,是衡量一个国家化学工业发展水平的重要标志之一。
(二)判断题(正确的画“√”,错误的画“×”)
1. 侯氏制碱法可以同时制得纯碱和氮肥,原料利用率高。( )
2. 制碱时应先通入二氧化碳,后通入氨气。( )
3. 碳酸钠虽然俗称“纯碱”,但按其组成它属于盐。( )
4. 氯化铵是侯氏制碱法的主要产品,可用来作氮肥。( )
5. 碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠的溶解度大。( )
(三)选择题(每题只有一个选项符合题意)
1. 下列物质不属于侯氏制碱法原料的是( )
A.饱和食盐水 B.氨气 C.二氧化碳 D.氯化铵
2. “海水制碱”中,先通氨气、后通二氧化碳的主要目的是( )
A.使溶液呈碱性,便于吸收更多的二氧化碳 B.加快食盐溶解 C.降低反应温度 D.减少二氧化碳用量
3. 下列说法正确的是( )
A.碳酸钠溶液呈中性 B.纯碱就是氢氧化钠 C.碳酸钠属于盐类 D.氯化铵不能作肥料
4. 下列有关碳酸钠的说法错误的是( )
A.俗称纯碱、苏打 B.水溶液显碱性 C.能与稀盐酸反应 D.按组成它属于碱
(四)排序题
请按正确顺序排列侯氏制碱法的主要步骤(只填序号):①过滤得到碳酸氢钠晶体 ②向饱和食盐水中通入氨气 ③煅烧碳酸氢钠得到纯碱 ④向氨盐水中通入二氧化碳。
正确顺序为:____
(五)连线题
请将下列物质与其主要用途用线连接起来。
碳酸钠 作氮肥
碳酸氢钠 制造玻璃、造纸、作洗涤剂
氯化铵 作发酵粉、蒸馒头时中和酸
(六)简答题
1. 请你结合生活经验,说出碳酸钠(纯碱)在生活中的一种用途。
2. 说一说碳酸氢钠(小苏打)为什么能用作发酵粉,使馒头、糕点变得疏松多孔。
四、课中探究案
【探究一】工艺设计之思
先通氨气,后通二氧化碳,是侯氏制碱法的关键设计。请结合氨盐水显碱性、二氧化碳易溶于碱性溶液等知识,分析这样设计的原因,并说明它的好处。
【探究二】工艺流程之析
请依据下面的工艺流程描述(文字形式)回答下列问题:
饱和食盐水 → 氨盐水 → 通入二氧化碳 → 悬浊液 → 过滤 → 碳酸氢钠晶体 → 煅烧 → 纯碱;母液 → 回收氯化铵
1. 上述流程中,过滤后得到的固体物质是____;煅烧后得到的物质是____。
2. 流程中母液里回收的氯化铵,可以用作____,从而实现了资源的综合利用。
3. 想一想:为什么碳酸氢钠能以晶体形式从溶液中析出?
4. 如果工厂在生产过程中把母液直接排放到河流中,可能会带来哪些问题?请你从环境保护的角度提出一条合理建议。
【探究三】产物性质之验
1. 取少量碳酸钠固体放入试管中,加入适量水振荡,固体____(填“能”或“不能”)溶解;再滴入几滴无色酚酞溶液,观察到溶液变____色,说明碳酸钠溶液显____性。
2. 向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,观察到的现象是____,据此可以检验____离子的存在。
3. 向碳酸钠溶液中加入澄清石灰水,观察到的现象是____,工业上利用这一反应可以制取____。
【探究四】副产品与综合利用
侯氏制碱法在得到纯碱的同时,还得到副产品氯化铵。请你回答:
1. 氯化铵在生产、生活中有哪些用途?
2. 结合侯氏制碱法,谈谈你对“资源综合利用”的理解。
【探究五】意义与科学家精神
资料卡片:在侯德榜之前,制碱技术长期被国外垄断,我国人民用碱受制于人。侯德榜怀着报国志向,潜心研究,反复试验,终于发明了联合制碱法,被誉为“中国化学工业的先驱”。
1. 从侯德榜身上,你学到了哪些可贵的科学精神?
2. 侯氏制碱法的发明对我国化学工业的发展有什么重要意义?
【综合应用】
1. 下列有关“海水制碱”的说法不正确的是( )
A.主要产品是碳酸钠 B.副产品可用于作氮肥 C.制碱过程只涉及物理变化 D.侯氏制碱法提高了原料利用率
2. 厨房里蒸馒头时常常用到小苏打,它的名称是____;它受热分解产生的气体能使面团疏松多孔。
3. 请你用简洁的语言,把侯氏制碱法的主要过程完整地写出来(原料→产品→副产品)。
五、参考答案
(一)填空题答案
1. 碳酸钠;盐;碱 2. 联合制碱法;侯德榜 3. 饱和食盐水、氨气、二氧化碳;碳酸钠;氯化铵 4. 氨气;二氧化碳;二氧化碳 5. 纯碱、苏打;白;红 6. 小苏打;分解;发酵粉(或作发酵粉的原料) 7. 纯碱;盐 8. 玻璃
(二)判断题答案
1. √ 2. × 3. √ 4. × 5. √
(三)选择题答案
1. D 2. A 3. C 4. D
(四)排序题答案
②④①③
(五)连线题答案
碳酸钠——制造玻璃、造纸、作洗涤剂;碳酸氢钠——作发酵粉、蒸馒头时中和酸;氯化铵——作氮肥
(六)简答题答案
1. 碳酸钠可用于洗涤衣物、作洗涤剂,也可用于蒸馒头时中和发酵产生的酸等。(答出一点即可) 2. 碳酸氢钠受热易分解,产生二氧化碳气体,使面团内部形成疏松多孔的结构,从而使馒头、糕点松软可口。(意思相近即可)
【探究一】参考答案
氨气溶于水使溶液显碱性,二氧化碳是酸性气体,在碱性溶液中的溶解度大大增大,能被充分吸收。先通氨气形成碱性环境,再通二氧化碳,可提高原料利用率、增大产率。(意思相近即可)
【探究二】参考答案
1. 碳酸氢钠;碳酸钠(纯碱) 2. 氮肥 3. 碳酸氢钠在常温下溶解度较小,在氨盐水溶液中达到饱和后以晶体形式析出。(合理即可) 4. 母液中含有的氯化铵等物质排入河流,可能造成水体富营养化、污染水质;建议对母液进行回收利用,或经过处理后达标排放。(合理即可)
【探究三】参考答案
1. 能;红;碱 2. 产生气泡;碳酸根 3. 产生白色沉淀;氢氧化钠
【探究四】参考答案
1. 氯化铵含有氮元素,可作氮肥,为农作物提供养分。(合理即可) 2. 资源综合利用是指在生产过程中充分回收、利用副产物,减少浪费与污染。侯氏制碱法回收母液中的氯化铵作氮肥,既提高了原料利用率,又降低了生产成本,体现了绿色化学的理念。(合理即可)
【探究五】参考答案
1. 刻苦钻研、勇于创新、实事求是、持之以恒、胸怀祖国、自力更生等科学精神与爱国情怀。(答出两点即可) 2. 打破了国外对制碱技术的垄断,提高了原料利用率,推动了我国纯碱工业的发展,为我国化学工业发展奠定了基础,增强了民族自信心。(合理即可)
【综合应用】参考答案
1. C 2. 碳酸氢钠 3. 以饱和食盐水、氨气、二氧化碳为原料,先通氨气、后通二氧化碳,得到碳酸氢钠晶体,过滤后煅烧得纯碱,母液回收氯化铵作氮肥。(合理即可)
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