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4.3.3第三节海水制碱(第一课时)
氨气极易溶于 水,在20℃时,1 体积水可溶解700 体积氨,溶液显碱 性。 溶 在20℃时,1 解 度 体积水可溶解约1 克 体积二氧化碳,二 氧化碳溶于水生成 碳酸。
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100 0 80 70 60 50
氯化铵
40
30 20 10 0
碳酸氢钠
0
10 20
30 40 50 60 70 80 90 100
第三节 海水“制碱”
你知道是什么物质 让这些食品松软可 口吗?
纯碱,又名苏打(soda),化学成分是含有一定 量结晶水的碳酸钠,在自然界中广泛存在,分布于世 界各地。它们大都蕴藏在地表碱湖和露出地表的矿床 中,如非洲埃及开罗附近的碱旱谷、美国怀俄明州西 南部的天然碱矿床,欧洲匈牙利的碱湖,都是闻名的 纯碱产地。我国内蒙古的鄂托克旗碱湖群也很有名, 在那些地方全年下不了几场雨,一到秋天整日整夜刮 大风,冬天寒冷季节来临后,湖水中所含的碱都结成 了冰,上面铺盖了一层碱霜。人们把它刮取下来,就 近进行一些粗加工,制成块状,运集到张家口和古北 口,然后运往全国各地。这就是曾经闻名全国的“口 碱”。
蒸发
提纯
氨为媒介
学习内容
知道工业制取纯碱的主要流程 和化学反应原理 了解纯碱在日常生活和工农业 生产中的作用 了解侯德榜的事迹,学习他的爱 国热情,树立正确的科学观和人 生价值观
信息分析 海水中含量最多的盐就是食盐(NaC1), 我国海岸线漫长,可采用盐田法晒制而得。 原料来源广,成本低,且和纯碱(Na2CO3) 都属钠盐,在组成上都含钠元素。
许多植物体内含有碳酸钾和碳酸钠,当它们 腐烂或被烧成灰烬后,其中含有一定量的碳酸钠, 其质量分数高达30%。400多年前我国明朝医学 家李时珍的《本草纲目》中就写到:“采蒿蓼之 属,晒干,烧灰,以原水淋汁。”这里蒿和蓼都 是草名。 欧洲人也知道从淋过海草灰的汁液中提取碱。 可是,随着18世纪中期工业革命从英国开始后, 纺织、印染、造纸、制皂和玻璃等工业需求的碱 量剧增,单靠从天然碱和植物灰中提取的碱明显 不足,这就需要人工制造。
3 2 2 3 4 3 2 3 2 2
制 取 物 质 的 一 般 思 路
信息加工 明确原理 发现问题 解决问题
→明确目的和条件
→如何达到目的
→干扰问题
→解决干扰
提出方案
评价方案 确定方案
→科学可行
→经济 环保 简捷 →实施依据
课堂检测
1、利用海水制碱,是因为海水中含有大量的 C A.CaCl2 B. MgCl2 C.NaCl D.ZnCl2 2、下列不属于氨碱法制纯碱所需的原料是 C A .石灰石 B .氯化钠 C. 氢氧化钠 D .水 D 3、制取纯碱时,不需要考虑的是 A.原料 B.反应条件 C.操作过程 D.催化剂 4、工业上采用氨碱法生产纯碱的的工艺是先向饱和食盐 水中通入较多NH3(溶液显碱性),再通入足量的CO2的 A 原因是 A.使CO2更易被吸收 B.NH3比CO2更易制取 C.CO2的密度比NH3大 D.为了增大NaHCO3的溶解度
温度/℃
氨碱法制纯碱的温度要控制在28~35℃。
提出方案 ——初步讨论
提供CO2
Ca O
→Ca(OH)2
↓
氨气可以 循环利用
氨气起 了媒介 作用
回收氨气
食盐、石灰石和氨气
氨 碱 法
↑
↓
↓
CO2
CaCO3=CaO+CO2 ↑ CaO+H2O=Ca(OH)2
高温
“输送”CO2,并使 之转化为HCO3
Ca(OH)2+2NH4C1=CaC12+2NH3↑+2H2O
提出猜想
——食盐(NaC1)可以转化为纯碱(Na2CO3)
寻求依据 ——找到猜想成立的途径 以从海水中得到的 食盐 为原料,如何 实现NaCl Na2CO3的转化?
元素 守恒
加C、O 去C1
向饱和食盐水 中通入CO2
CO2
石灰石
加压
中和反 应原理!
向饱和食盐水中先通入 NH3制成饱和氨盐水
氨气溶于水显碱 性,氨盐水比食 盐水更易吸收CO2
海水制碱的原料:
食盐、石灰石和氨气
↓
Na CI
↓
CO2
↓
使CO2更易 被食盐水吸收
明确原理
反应为什 么能发生 呢?
——海水制碱的反应方程式 吸氨 碳化 热解
△ 纯碱或苏打
过滤
碳酸氢根离 子HCO3-
NaCI+NH3+CO2+H2O=NaHCO3 +NH4CI
碳酸氢钠或小苏打
2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2↑ 同温下NaHCO3 比 NH4C1的 溶解度小,易结晶析出。
5、下列说法正确的是 A A.制纯碱需要的原料有食盐和石灰石 B.海水晒得的粗盐可以直接吸氨制成氨盐水 C.向氨盐水中通入CO2可得到纯碱,溶液经结晶 后得到纯碱固体 D.因为氯化钠水溶液呈中性,所以氨盐水也呈中 性 C 6、侯氏制碱的优点有四,你认为错误的是 A.生成过程中部分产品可选为初始原料使用 B.副产品是一种可利用的氮肥 C.反应不需加热 D.副产品不会造成污染环境
侯德榜生平简介
侯德榜(1890-1974) 1890年8月9日出生于福建的一个农 民家庭,就读于福州英华书院和沪皖两 省路矿学堂,1910年考入清华留美预备 学堂,1913年公费赴美留学,1917~ 1921年先后获得麻省理工学院化学工程 学学士学位、哥伦比亚大学硕士学位和 该校哲学博士学位。
苏打和小苏打的用途
评价方案
——确定方案
侯氏制碱法
1921年10月侯德榜接受了永利碱 业 公司的聘请,毅然从美国启程回国,决 心自己开发制碱新工艺, 经过600多次 研究实验,分析了2000多个样品,历时 5年,于1942年发明并创立了举世闻名 的“侯氏制碱法”。生产的 红三角牌纯碱
在美国费城的国博览会上获得金质奖章 ,并作 为国货精品畅销全世界。
比 一 比 , 看 谁 完 成 得 又 快 又 准 !
1、氨碱法是以食盐 ( )、( )为原料,以 石灰石 (氨 )为媒介,来制取纯碱的。 2、氨碱法制碱的反应方程式为 △ NaCI+ NH +CO +H O=NaHCO +NH CI 2NaHCO = Na CO +H O+CO ↑ ———————— ———————— 侯氏制碱法 3、联合制碱法又叫( ),是我国著名 侯德榜 )创立的。 化学家( 4、小明发现家里的洗洁精用完了,他该如何 洗掉盘子上的油污呢? 纯碱 5、已知氨气极易溶于水, 防倒吸 用水吸收时要采用如图所示 装置。你能解释中的道理吗?