化學(xué)：《純堿的生產(chǎn)》：課件三（27張PPT）（新人教版選修2）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第一單元走進(jìn)化學(xué)工業(yè) 課題3純堿的生產(chǎn) 高二化學(xué)組 知道純堿的用途嗎 你 想一想 自然界中哪些地方存在純堿 中國最大的內(nèi)陸湖泊 也是國內(nèi)最大的咸水湖 青海湖 寸草不生的鹽堿地 如何獲得自然界中的純堿 思考與交流 1 從天然堿的形成推測碳酸鈉在水中結(jié)晶析出主要受到哪些因素的影響 2 根據(jù)天然堿的存在及其主要化學(xué)成分 請你設(shè)想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什么 為什么 資料卡片 路布蘭法 世界上最早實(shí)現(xiàn)純堿的工業(yè)生產(chǎn) 1 用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕c 2 將硫酸鈉與木炭 石灰石一起加熱 反應(yīng)生成碳酸鈉和硫化鈣 一 氨堿法生產(chǎn)純堿 索爾維制堿法 比利時(shí)化學(xué)家 索爾維 2 20 時(shí) 由NH4HCO3 NaCl和H2O配制成一混合溶液 當(dāng)把溶液加熱蒸發(fā)后冷卻至20 首先析出的物質(zhì)是什么 科學(xué)探究 1 向AgNO3溶液中滴加KCl將會看到什么現(xiàn)象 一 氨堿法生產(chǎn)純堿 索爾維制堿法 CaCO3 CO2 CaO NaCl NH3 CO2 H2O NaHCO3 NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3 CO2 H2O CaO H2O Ca OH 2 2NH4Cl Ca OH 2 2NH3 CaCl2 2H2O 產(chǎn)品 副產(chǎn)品 優(yōu)點(diǎn) 原料便宜易得 產(chǎn)品純度高 氨和部分二氧化碳可以循環(huán)使用 制作步驟簡單 請你分析一下氨堿法的優(yōu)缺點(diǎn) 缺點(diǎn) 副產(chǎn)物氯化鈣的處理 食鹽的利用率不高 大約只有70 二 聯(lián)合制堿法 個人簡歷 1890年出生1911年考入清華留美預(yù)備學(xué)校 后以10門功課1000分的優(yōu)異成績被保送到美國留學(xué)1916年獲美國麻省理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位1919年獲美國哥倫比亞大學(xué)碩士學(xué)位1921年獲博士學(xué)位 二 聯(lián)合制堿法 侯氏制堿法 NaCl NH3 CO2 H2O NaHCO3 NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3 CO2 H2O 原料 NH3 CO2 原料 來自合成氨 副產(chǎn)品 聯(lián)合制堿法有哪些優(yōu)點(diǎn)呢 思考與交流 根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖 分析比較它與氨堿法的有哪些異同 相同點(diǎn) 不同點(diǎn) 原理相同 NaCl NH3 CO2 H2O NaHCO3 NH4Cl 原料的來源和副產(chǎn)物不同 在純堿的生產(chǎn)過程中是先通入NH3還是CO2 思考與交流 人類歷史上 科學(xué)技術(shù)的突破性重大發(fā)現(xiàn)和成果總是與一些偉大的名字聯(lián)系在一起 路布蘭 1791 索爾維 1862 和侯德榜 1924 的名字都銘刻在人類制堿技術(shù)發(fā)展的歷史上 你知道嗎 路布蘭是一名醫(yī)生 索爾維是在工作中學(xué)習(xí)化學(xué)的 侯德榜是化學(xué)工程學(xué)博士 根據(jù)三個人所處的年代及學(xué)習(xí)經(jīng)歷 你對技術(shù)與科學(xué)的關(guān)系有哪些新的認(rèn)識 總結(jié) 氨堿法的生產(chǎn)原理 重點(diǎn) 難點(diǎn) 離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是使離子的濃度減小 NaCl NH3 CO2 H2O NaHCO3 NH4Cl 練習(xí) 1 下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)的是 A 氨和二氧化碳由合成氨廠提供B 母液可回收氯化銨C 氯化鈉的利用率達(dá)96 D 以上全是 D 2 工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉 但卻不能用氨堿法制碳酸鉀 這是因?yàn)樵谌芤褐?A KHCO3溶解度較大B KHCO3溶解度較小C K2CO3溶解度較大D K2CO3溶解度較大 A 3 為了檢驗(yàn)純堿的質(zhì)量 可能含有少量小蘇打 取少量樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 可以采用的方法是 A 加熱后通入澄清石灰水 觀察現(xiàn)象B 滴加鹽酸 觀察現(xiàn)象C 溶于水中 滴加少量BaCl2溶液 觀察現(xiàn)象D 溶于水中 滴加少量澄清的石灰水 觀察現(xiàn)象 A 4 2005上海高考 26 13分 我國化學(xué)家侯德榜 改革國外的純堿生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)流程可簡要表示如下 1 副產(chǎn)品的一種用途為 2 使原料氯化鈉的利用率從70 提高到90 以上 主要是設(shè)計(jì)了的循環(huán) 用作化肥或焊藥或電解液 3 為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉 可取少量試樣溶于水后 再滴加 4 向母液中通氨氣 加入細(xì)小食鹽顆粒 冷卻析出副產(chǎn)品 通氨氣的作用有 a 增大NH4 的濃度 使NH4Cl更多地析出 b 使NaHCO3更多地析出 c 使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3 提高析出的NH4Cl純度 稀HNO3和AgNO3溶液 AC 5 2005年天津 根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是 將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱 控制溫度在30 35 攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3固體 加料完畢后 繼續(xù)保溫30分鐘 靜置 過濾得NaHCO3晶體 用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì) 抽干后 轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中 灼燒兩小時(shí) 得到Na2CO3固體 1 反應(yīng)溫度控制在30 35 是因?yàn)槿舾哂?5 則 若低于30 則 為控制此溫度范圍 應(yīng)采取的加熱方法是 2 加料完畢后 繼續(xù)保溫30分鐘 目的是 只析出NaHCO3晶體的原因是 用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去雜質(zhì) 以化學(xué)式表示 四種鹽在不同溫度下的溶解度 g 100g水 表 35 NH4HCO3會有分解 NH4HCO3分解 反應(yīng)速率降低 水浴加熱 使反應(yīng)充分進(jìn)行 NaHCO3的溶解度最小 NaHCO3 NaCl NH4HCO3 NH4Cl 上網(wǎng)查閱資料 1 我國純堿生產(chǎn)現(xiàn)狀 2 現(xiàn)階段氯化鈣的新用途 作業(yè) 謝謝光臨指導(dǎo) 2008 06 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全