初中化學-海水“制堿”教學設計學情分析教材分析課后反思

第三節(jié)海水制堿第1課時氨堿法制純堿教學目標[知識與技能目標]1、知道工業(yè)制純堿的化學反應原理2、了解純堿在日常生活和工農業(yè)生產(chǎn)中的應用3、認識碳酸氫鈉的用途；4、認識純堿等鹽類物質的重要性質[過程與方法目標]5、通過對氨堿法制取純堿的反應原理的分析，樹立元素守恒觀[情感態(tài)度價值觀目標]6、通過了解侯德榜的事跡，激發(fā)愛國熱情，樹立正確的科學觀和人生觀7、認識到科學方法在人們的實踐過程中是不斷發(fā)展的8、培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力及比較、歸納能力教學重點1、掌握氨堿法制純堿的反應原理和步驟2、了解候氏制堿法的優(yōu)點3、認識純堿的性質教學難點：氨在氨堿法制純堿的過程中所起的作用教學方法：科學探究法，歸納法教學分析：本節(jié)知識與社會、生產(chǎn)、生活實際聯(lián)系緊密，教學中以學生已有的海水中的化學知識為背景，通過提問由氯化鈉制碳酸鈉還需要補充含什么元素的物質和展示氨堿法制純堿的流程圖，幫助學生樹立元素守恒觀。教學過程Ⅰ、組織教學Ⅱ、知識回顧：海水中含有哪些物質？（含量第一位的是什么？第二位的是什么？還含有那些物質？）Ⅲ、新授：[引入]在海水中還有這些我們所熟知的物質，那么請同學們思考一下，在制取純堿（碳酸鈉）時，我們可以選擇和利用海水中的哪些物質呢？[提示學生從元素角度進行思考][板書]一、氨堿法制純堿[播放]氨堿法制堿的影像資料[分析]由Nacl Na2co3需要補充哪些元素？[cO]依據(jù)質量守恒定律，加入含c、O元素的物質 CO2[歸納]制堿原料為食鹽、石灰石，以氨為媒介[板書]１、原理：鹽水精制精鹽水吸氨氨鹽水碳酸化NaHco3過濾熱解Na2co3２、步驟①向飽和食鹽水中通入氨氣，制成飽和氨鹽水，在加壓并不斷通入co2的條件下(30℃——35℃)，使NaHco3結晶析出NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl(溶解度小，先析出)②過濾③將濾出的NaHco3晶體加熱分解得Na2co32NaHco3Na2co3+H2o+Co2↑[提出問題]為什么氨鹽水比食鹽水更容易吸收CO2?∵氨氣易溶于水，使溶液呈堿性，有利于二氧化碳的吸收，生成較多量的碳酸氫鈉。氨鹽水吸收二氧化碳后生成的碳酸氫鈉和氯化銨，哪種物質首先結晶析出，為什么？答：NaHco3先析出。在相同溫度下，NaHco3的溶解度比NH4Cl小得多，，在溶液中首先達到飽和而結晶析出。NH4Cl溶液的處理：加熟石灰回收氨，使之循環(huán)使用[點撥]氨堿法制純堿的優(yōu)缺點[多識一點]：我國的哪位科學家改進了制堿技術？[介紹]侯德榜的求學生涯和成就[板書]二、侯氏制堿法（聯(lián)合制堿法）優(yōu)點：向濾出NaHco3晶體后的NH4Cl溶液中加入食鹽，使其中的NH4Cl單獨結晶析出，用作氮肥，NaCl溶液則可循環(huán)使用。[質疑]我們制得的純堿有什么用途呢？[討論]NaHco3的性質與用途[投影]碳酸鈉和碳酸氫鈉的用途[對比]Na2co3與NaHco3分別與鹽酸反應的實驗二、純堿的性質1、物理性質【觀察】純堿的顏色、狀態(tài)，試驗其溶解性：白色粉末，易溶于水，溶解時放出少量熱【引導】Na2co3俗稱純堿，“堿”是否有堿的性質？我們共同探討一下?；貞泬A溶液中都有共同的什么？所以可使酚酞試液變紅！碳酸鈉是否也有此特性？如何證明？化學性質【思考并討論】純堿有哪些化學性質呢？[提示]可以從碳酸鈉的組成及離子的性質出發(fā)，結合所學的酸堿性質的角度進行猜想?！咎骄俊肯蚣儔A溶液中滴入幾滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象?！痉治觥咳芤猴@堿性的原因，其名稱的由來?！军c撥】鹽可以顯中性，可以顯堿性，還可以顯酸性【疑問】我們推測碳酸鈉可能和酸反應生成氣體，如何證明？【學生設計】分別取少量碳酸鈉溶液于試管中，分別加入稀鹽酸和稀硫酸，觀察現(xiàn)象？推測若有氣體可能為二氧化碳，用澄清石灰水檢驗?！就瑢W質疑】為什么推測氣體為二氧化碳？【學生解釋】前面講過碳酸鈣同酸的反應，產(chǎn)物為二氧化碳，碳酸鈉同碳酸鈣結構相似。【歸納】碳酸根離子的檢驗所需試劑：稀鹽酸澄清石灰水現(xiàn)象：【引申】工業(yè)上的“三酸兩堿”，引導學生由純堿制燒堿Na2co3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHIV、談收獲，做總結V、課堂練習VI、作業(yè)布置VII、板書設計教學反思：【學情分析】學生學習了酸和堿的有關知識，對探究物質的性質的方法有了一定的了解，也積累了本節(jié)涉及的物質轉換的元素觀及相關物質的有關性質（酸堿指示劑、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、二氧化碳等），在生活中也使用過碳酸鈉。學生在前面的學習中已經(jīng)有過多次的實驗探究體驗，對于設計方案、觀察記錄實驗現(xiàn)象、得出結論都有了一定的經(jīng)驗，對探究的欲望強烈，也具備了化學學習所學的思維能力，但對于歸納一類物質的性質方面還不具備組織材料、歸納總結的能力。學生雖然學習了質量守恒定律，但對其質量守恒的認識大多還停留在“質量守恒”的層面上，還沒有形成真正意義上的守恒觀，尚不能從“元素守恒”的角度考慮物質制取過程中的原料選擇問題。對鹽的認識也僅限于幾種具體的物質（氯化鈉、硫酸銅等）的物理性質，而對于鹽的化學性質知之甚少，更不能根據(jù)物質的化學性質推斷物質的用途。在教學中需要引導學生分析食鹽制取純堿時所需的元素入手，盡早幫學生樹立元素守恒的觀念。【課堂效果分析】在本節(jié)課的教學中，通過“純堿是由食鹽和二氧化碳為原料生產(chǎn)的”問題，激發(fā)學生其探究原理的積極性。再通過對“如何利用食鹽和二氧化碳制取純堿”問題的思考，引導學生從元素守恒的角度思考“原料選擇的問題”，初步樹立元素守恒觀念。在學習“制堿”原理過程中，為了讓學生明確原理，引導學生從氨水顯堿性、二氧化碳溶于水生成碳酸、兩者之間能發(fā)生中和反應的角度進行思考。在確定溶液中的離子種類后，引導學生根據(jù)溶解度曲線及數(shù)據(jù)分析析出的物質的種類。從而進一步明確制純堿的原理。侯德邦是中國的“制堿”先驅，對中國的制堿工業(yè)乃至世界的制堿工藝都有著巨大的貢獻。在學習這一部分時，與學生共同分析，讓學生在明確氨堿法制堿優(yōu)缺點的同時，認識到科學方法是在人們的實踐過程中不斷發(fā)展的，并向侯德邦先生學習他的堅韌不拔、無私和愛國主義精神。在學習純堿的性質時，從學生已掌握的知識出發(fā)猜測純堿（碳酸鈉）可能會具有的化學性質，然后通過實驗進行性質的驗證。經(jīng)過這樣的處理，既能讓學生對已掌握的知識進行回顧和應用，也更符合“實驗探究”的基本過程，使得學生在理解碳酸鈉性質過程中變得更容易，掌握也更牢固。在學習復分解反應的實質時，可以從已有的知識（反應和化學方程式）出發(fā)，讓學生通過討論、總結，然后再展示、再總結。從學生課上交流和討論表現(xiàn)以及課堂達標訓練反饋來看，基本達到了本節(jié)課的教學目標。通過本節(jié)課的教學，使學生知道了工業(yè)制純堿的化學反應原理；了解純堿在日常生活和工農業(yè)生產(chǎn)中的應用。并通過對氨堿法制取純堿的反應原理的分析，樹立了元素守恒觀。通過了解侯德榜的事跡，激發(fā)愛國熱情，樹立了正確的科學觀和人生觀?！窘滩姆治觥亢Ｋ爸茐A”是魯教版化學九年級第二單元第三節(jié)的內容。

從第二單元的知識結構看，本節(jié)內容是繼第一節(jié)中“海水制鎂”、“海水淡化”和第二節(jié)“海水曬鹽”之后，海洋化學資源利用的又一個組成部分。從第三節(jié)的知識結構看，本課時既是下一課時純堿性質的一個價值體現(xiàn)，又為下一節(jié)的順利呈現(xiàn)服務。從初中的知識體系看，本節(jié)內容既是酸堿鹽和溶解度知識的一個實際應用，又是對鹽類知識的豐富提供一個感性認識。從整個中學的知識體系看，本節(jié)內容只是簡單介紹制堿的主要原理，重在學習方法、提升觀念、感悟情感態(tài)度價值觀，高中才是重點學習制堿的原理和工藝。因此，本節(jié)內容有承上啟下的作用。本節(jié)從熟悉的食鹽、純堿、二氧化碳等物質入手，將“純堿是由食鹽和二氧化碳為原料生產(chǎn)的”作為一個認識的懸念拋給學生，引發(fā)其探究原理的積極性。通過對“如何利用食鹽和二氧化碳制取純堿”問題的思考，引導學生學會從元素守恒的角度思考“原料選擇的問題”，樹立元素守恒觀。在學習“制堿”原理過程中，應從氨水顯堿性、二氧化碳溶于水生成碳酸、兩者之間能發(fā)生中和反應的角度引導學生進行思考。在確定溶液中的離子種類后，可以引導學生根據(jù)溶解度曲線進行分析析出物質的種類。從而進一步明確制純堿的原理。侯德邦是中國的“制堿”先驅，對中國的制堿工業(yè)乃至世界的制堿工藝都有著巨大的貢獻。在學習這一部分時，應該與學生共同分析，讓學生在明確氨堿法制堿優(yōu)缺點的同時，認識到科學方法是在人們的實踐過程中不斷發(fā)展的，并向侯德邦先生學習他的堅韌不拔、無私和愛國主義精神。在前期的學習過程中已經(jīng)接觸到了部分鹽的性質，如“鈉鹽”的可溶性、“碳酸鹽與酸反應”、“某些碳酸鹽的難溶性”。在學習純堿的性質時，可以從學生已掌握的知識出發(fā)猜測純堿（碳酸鈉）可能會具有的化學性質，然后通過實驗進行性質的驗證。這樣處理既能讓學生已有知識進行回顧和應用，也更符合“實驗探究”的基本過程，也能使學生掌握起碳酸鈉性質時更容易，更牢固。涉及酸堿的反應大多都屬于復分解反應，在學習復分解反應的實質時，可以從已有的知識（反應和化學方程式）出發(fā)，讓學生通過談論總結得出，然后再展示、總結。初中階段對“復分解反應實質”課時較少，要求也是基本的應用（初步判斷反應能否發(fā)生），不需要做過多的拓展。2014級周末休閑練習---海水“制堿”一、選擇題：1、我國化學家侯德榜創(chuàng)立了著名的“侯氏制堿法”（流程簡圖如圖），促進了世界制堿技術的發(fā)展．下列有關說法正確的是（）

A．沉淀池中的反應物共含有六種元素B．過濾得到的“母液”中一定只含有兩種溶質C．圖中X可能是氨氣D．通入氨氣的作用是使溶液呈堿性，促進二氧化碳的吸收，更多地析出沉淀2、根據(jù)氨堿法用食鹽制純堿的反應原理是：（1）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl，（2）2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O下列對上述信息的有關理解中，錯誤的是（）A．用食鹽制純堿需要含碳、氧元素的物質B．純堿屬于鹽類物質C．因生成氣體，反應不遵循質量守恒定律D．副產(chǎn)品氯化銨是一種氮肥“NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl”是著名的“侯氏制堿法”的重要反應．下面是4位同學對該反應涉及的有關知識發(fā)表的部分見解．其中不正確的是（）4、我國化學家侯德榜的“聯(lián)合制堿法”工藝簡潔效率高．其主要反應如下：

①NH3+H2O+CO2═NH4HCO3②NaCl（飽和）+NH4HCO3═NH4Cl+NaHCO3↓

③2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑

下列說法正確的是（）A．①反應是化合反應，②反應是置換反應B．③反應過程中碳元素的化合價發(fā)生改變C．③反應后的H2O和CO2可以被循環(huán)使用D．反應結束后，只得到一種產(chǎn)物Na2CO3二、非選擇題：1、1926年，我國著名化學家侯德邦先生創(chuàng)立了侯氏制堿法，促進了世界制堿技術的發(fā)展，以從海水中提取出來的食鹽為主要原料制取純堿．其生產(chǎn)過程中有下列反應：①NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3+NH4Cl；②2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑；

試回答下列問題：

（1）在反應①的六種物質中，焙制糕點是時常用作發(fā)酵粉的是____________；

（2）氨鹽水比食鹽水更容易吸收二氧化碳的原因是_________________．

（3）氯化鈉和碳酸鈉的溶解度如圖2，t2℃時，氯化鈉飽和溶液溶質的質量分數(shù)______碳酸鈉飽和溶液溶質的質量分數(shù)（填“大于”“小于”“等于”之一）．

（4）生活在鹽堿湖附近的人們有一句諺語“夏天曬鹽，冬天撈堿”，請結合溶解度曲線，說明這句諺語的原理：_______________________________．

2、我國化學家侯德榜改進了西方的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程簡要表示如下：

請回答下列問題：

（1）寫出純堿的一種用途：_____________________；

（2）副產(chǎn)品NH4Cl屬于______（填“氮肥”“鉀肥“或“磷肥”）；

（3）操作I的名稱是____________；

（4）寫出步驟③的化學方程式：____________________________；

（5）本流程中二氧化碳循環(huán)利用，其優(yōu)點是______________（任寫一點）．3、我國化學家侯德榜創(chuàng)立的“侯氏制堿法”，就是以海水“曬鹽”得到的氯化鈉為原料，同時制得NaHCO3和NH4Cl產(chǎn)品，將碳酸氫鈉稍加熱即分解得到純堿（如圖1）．

（1）通過反應②可得到碳酸氫鈉，化學方程式為：NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl，該反應屬于_______________反應類型．

（2）NaCl、NaHCO3和NH4Cl的溶解度曲線如圖2．回答下列問題：

①P點的含義：_______________________________________．

②碳酸氫鈉溶解度曲線在大于60℃就“消失”了，試說明原因_______________________．

③20℃時，向100g水中加入11.7gNaCl和15.8gNH4HCO3，按反應Ⅱ制得NaHCO3，理論上從溶液中析出晶體的質量為__________g．

4．向純堿的水溶液中滴入酚酞試液，試液變_____色，其pH_______7（填“=”．“＜”或“＞”）．

我國科學家侯德榜創(chuàng)造了一種著名的純堿生產(chǎn)方法--“聯(lián)合制堿法法。（1）“聯(lián)合制堿法”生產(chǎn)過程用化學方程式可簡要表示為：

①NH3+CO2+H2O═NH4HCO3

②NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl

③2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑

該過程中沒有涉及到的基本反應類型是__________

A．化合反應

B．分解反應

C．置換反應

D．復分解反應

（2）第②步中加入的是磨細食鹽粉．食鹽磨細的目的是：___________________．（3）將第②步所得濾液（NH4Cl與剩余NaCl的混合溶液）降溫，NH4Cl晶體大量析出，而NaCl卻仍留在了溶液中．你認為NH4Cl先結晶的原因可能是什么：答:：________________________________________________。（4）從圖中溶解度曲線中，你能獲得的信息有：（寫出2條）__________________________、______________________________（5）將第②步所得濾液（NH4Cl與剩余NaCl的混合溶液）

降溫，NH4Cl晶體大量析出，而NaCl卻仍留在了溶液中．所得NH4Cl屬于化學肥料中的________肥，其中氮元素的質量分數(shù)為__________．（精確到0.1%）

5．“侯氏制堿法”制得的純堿（Na2CO3）中常含有少量氯化鈉．某化學興趣小組的同學擬測定某純堿樣品中Na2CO3的質量分數(shù)．

【方案一】沉淀分析法（如圖1所示）則：（1）“操作Ⅰ”的名稱是____________．（2）溶液M中含有的陽離子有_______．（3）確定CaCl2溶液是否過量的方法是__________．A．靜置混合物，向上層清液中z再滴加CaCl2溶液，如果無沉淀，則過量B．向溶液M中滴加CaCl2溶液，如果有沉淀，則過量（4）若沉淀A沒有洗滌烘干，導致Na2CO3的質量分數(shù)______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．判斷沉淀A洗凈的方法是：取最后一次洗滌所得濾液，滴加AgNO3溶液，若________（填“有”或“無”）白色沉淀，則洗滌干凈．

（5）樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為___________（用字母m、n的代數(shù)式表示）．

【方案二】氣體分析法（如圖2所示）

（1）A裝置中反應的化學方程式為___________________，盛稀硫酸的儀器名稱為_______．（2）B裝置的作用是_______________；C裝置中反應的化學方程式為_________________．（3）通過稱量____________裝置在反應前后的質量，即可求得產(chǎn)生二氧化碳的質量．（4）理論上【方法二】比【方案一】會產(chǎn)生較大的誤差，原因是_____________________．【教學反思】本節(jié)“海水制堿”是魯教版初中化學九年級第三單元海水中的化學的第三節(jié)。在前面學生已經(jīng)通過海洋化學資源和海水曬鹽對海洋這個混合體系有了初步的了解，可以從其中獲取淡水、粗鹽、鎂等化學物質。海洋作為一種重要的化學資源也表現(xiàn)在我們可以利用海水間接的獲取其他的產(chǎn)品。因此學生對此有一定的基礎，同時在認識和利用酸和堿的基礎上進一步研究純堿的性質。因此，本節(jié)內容主要以教師的問題引領和學生的思考交流為主要教學方式，充分的調動學生的積極性。我認為本節(jié)主要有以下兩個亮點：1.目標把握準確。本節(jié)課以兩個主要的教學目標為主線，將本節(jié)內容劃分為兩大部分。主要是幫助學生樹立元素守恒的觀念，進一步理解質量守恒觀念；另一個目標就是通過探究純堿的性質進一步培養(yǎng)科學探究能力。同時也進一步滲透兩個基本化學觀念：物質的結構決定物質的性質，物質的性質決定物質的用途；微粒觀。2.注重科學思維及科學方法的培養(yǎng)。在講到氨堿法制堿時首先讓學生從元素角度思考從氯化鈉制取碳酸鈉所缺的元素，并從身邊的物質中選擇出二氧化碳；然后利用酸堿中和原理，選擇利用氨氣的溶液呈堿性來吸收更多的二氧化碳氣體。通過引領學生的思考和交流充分的調動學生的積極