2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第一單元 走進化學(xué)工業(yè) 1.3 純堿的生產(chǎn)教案1 新人教版選修2

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一單元走進化學(xué)工業(yè)1.3純堿的生產(chǎn)教案1新人教版選修2學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是人教版選修2高中化學(xué)第一單元“走進化學(xué)工業(yè)”中的1.3節(jié)“純堿的生產(chǎn)”。教學(xué)內(nèi)容圍繞純堿的工業(yè)生產(chǎn)過程，包括索爾維法的基本原理、反應(yīng)方程式的書寫、生產(chǎn)流程及條件控制。這一節(jié)內(nèi)容與學(xué)生已有知識——如化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)方程式的平衡、以及初中階段學(xué)習(xí)的鹽類的基礎(chǔ)知識有密切聯(lián)系。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能把之前學(xué)習(xí)的理論知識與實際工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，深入理解純堿這一重要化工產(chǎn)品的制備過程及其在國民經(jīng)濟中的應(yīng)用。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標旨在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維能力、科學(xué)探究能力及社會責(zé)任感。通過學(xué)習(xí)純堿的生產(chǎn)過程，使學(xué)生能夠運用化學(xué)知識解釋生產(chǎn)中的現(xiàn)象，提升理論聯(lián)系實際的能力；培養(yǎng)學(xué)生在實際問題中分析、解決化學(xué)問題的能力，強化科學(xué)探究與創(chuàng)新意識；同時，通過了解純堿在國民經(jīng)濟中的作用，增強學(xué)生對化學(xué)工業(yè)的社會影響的認識，激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感，使其在學(xué)習(xí)中逐步形成正確的價值觀和科學(xué)態(tài)度。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-索爾維法生產(chǎn)純堿的基本原理：包括碳酸鈉的生成反應(yīng)、二氧化碳的循環(huán)利用、以及電解質(zhì)溶液中離子的遷移等。

-反應(yīng)方程式的書寫與平衡：強調(diào)反應(yīng)物與生成物之間的化學(xué)平衡，以及在實際生產(chǎn)中如何通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件來優(yōu)化產(chǎn)率。

-生產(chǎn)流程的掌握：學(xué)生需要了解從原料的預(yù)處理到產(chǎn)品的后處理整個流程，包括石灰石的煅燒、二氧化碳的吸收、溶液的電解等關(guān)鍵步驟。

-條件控制的重要性：理解溫度、壓力、濃度等參數(shù)對反應(yīng)過程的影響，以及這些條件如何影響純堿的質(zhì)量和產(chǎn)率。

2.教學(xué)難點

-索爾維法中離子交換原理的理解：學(xué)生需要理解在電解過程中離子交換的復(fù)雜性，以及為什么這種交換對于純堿的生成至關(guān)重要。

-化學(xué)平衡在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：學(xué)生往往難以將理論上的化學(xué)平衡知識應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，如何通過調(diào)整反應(yīng)條件來實現(xiàn)最大化的產(chǎn)率和純度。

-工業(yè)規(guī)模操作的認識：學(xué)生對工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)設(shè)備、流程和操作缺乏直觀認識，難以理解工業(yè)生產(chǎn)與實驗室制備之間的差異。

-環(huán)境與經(jīng)濟因素的綜合考慮：在純堿生產(chǎn)中，如何平衡經(jīng)濟效益和環(huán)境保護，這是學(xué)生需要深入思考的問題。

舉例說明：

-重點：在講解索爾維法原理時，教師可通過動畫或模型展示碳酸鈉的生成過程，強調(diào)Na+和Cl-的交換機制。通過對比實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生理解為何要在特定的溫度和壓力下進行電解。

-難點：針對化學(xué)平衡的應(yīng)用，教師可以設(shè)計問題，如“如何通過調(diào)節(jié)CO2的流量來提高NaHCO3的生成率？”通過案例分析和數(shù)學(xué)模型，幫助學(xué)生理解平衡移動的原理。同時，可以通過視頻資料展示工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，讓學(xué)生了解實際生產(chǎn)中如何操作和控制這些條件。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法選擇

-講授法：用于介紹純堿生產(chǎn)的基本原理、反應(yīng)方程式和工業(yè)流程等理論知識，確保學(xué)生掌握核心概念。

-討論法：針對生產(chǎn)過程中的條件控制、環(huán)境影響等問題，組織學(xué)生進行小組討論，鼓勵發(fā)表見解，促進深度思考。

-案例研究：選取具體純堿生產(chǎn)企業(yè)的實際案例，分析其生產(chǎn)流程、技術(shù)改進和環(huán)保措施，讓學(xué)生了解理論與實踐的結(jié)合。

-項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)計模擬工業(yè)生產(chǎn)的項目任務(wù)，學(xué)生通過團隊合作，解決實際問題，培養(yǎng)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

2.教學(xué)活動設(shè)計

-角色扮演：學(xué)生模擬工業(yè)生產(chǎn)中的不同角色，如工程師、操作員、環(huán)保專家等，從不同角度分析純堿生產(chǎn)的各個方面。

-實驗活動：安排索爾維法的小型實驗，讓學(xué)生親身體驗反應(yīng)過程，觀察現(xiàn)象，加深對理論知識的理解。

-游戲化學(xué)習(xí)：設(shè)計互動游戲，如模擬生產(chǎn)流程的棋盤游戲，讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)工業(yè)生產(chǎn)的步驟和策略。

-研究性學(xué)習(xí)：鼓勵學(xué)生自主查找資料，研究純堿生產(chǎn)的歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，提高信息處理和分析能力。

3.教學(xué)媒體和資源使用

-PPT：制作包含圖文、動畫和視頻的PPT課件，直觀展示純堿生產(chǎn)的過程和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

-視頻：播放工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場、設(shè)備運作和工藝流程的視頻，增加學(xué)生的直觀感受。

-在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如虛擬實驗室、在線模擬軟件等，提供學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)和技術(shù)探討的平臺。

-實物模型：展示純堿生產(chǎn)設(shè)備的模型，幫助學(xué)生理解復(fù)雜的生產(chǎn)工藝和設(shè)備結(jié)構(gòu)。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

-目標：引起學(xué)生對純堿生產(chǎn)的興趣，激發(fā)其探索欲望。

-過程：

-開場提問：“你們知道純堿是什么嗎？它在我們的生活中有什么作用？”

-展示純堿產(chǎn)品和應(yīng)用的照片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受純堿的廣泛應(yīng)用。

-簡短介紹純堿的基本概念和工業(yè)重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.純堿基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

-目標：讓學(xué)生了解純堿的基本概念、生產(chǎn)原理和工業(yè)流程。

-過程：

-講解純堿的定義，包括其主要成分和化學(xué)性質(zhì)。

-詳細介紹索爾維法的原理和步驟，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

-通過實際工業(yè)生產(chǎn)的案例，讓學(xué)生更好地理解純堿的制備過程和關(guān)鍵因素。

3.純堿生產(chǎn)案例分析（20分鐘）

-目標：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解純堿生產(chǎn)的技術(shù)特性和環(huán)境經(jīng)濟影響。

-過程：

-選擇幾個典型的純堿生產(chǎn)案例進行分析。

-詳細介紹每個案例的生產(chǎn)技術(shù)、效率、環(huán)境影響等，讓學(xué)生全面了解純堿工業(yè)的實際情況。

-引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生產(chǎn)的影響，以及如何優(yōu)化生產(chǎn)過程以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

-目標：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

-過程：

-將學(xué)生分成若干小組，每組探討一個與純堿生產(chǎn)相關(guān)的問題，如效率提升、環(huán)保措施等。

-小組內(nèi)討論該問題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

-每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

-目標：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對純堿生產(chǎn)知識點的認識和理解。

-過程：

-各組代表依次上臺展示討論成果。

-其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

-教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

-目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)純堿生產(chǎn)的重要性和意義。

-過程：

-簡要回顧純堿的基本概念、生產(chǎn)原理、案例分析等學(xué)習(xí)內(nèi)容。

-強調(diào)純堿在工業(yè)和國民經(jīng)濟中的重要作用，鼓勵學(xué)生深入探索和應(yīng)用相關(guān)知識。

-布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于純堿生產(chǎn)的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。拓展與延伸1.拓展閱讀材料

-《化學(xué)工業(yè)發(fā)展史》：了解化學(xué)工業(yè)的發(fā)展脈絡(luò)，特別是純堿工業(yè)的歷史變遷。

-《工業(yè)化學(xué)工藝學(xué)》：深入探討索爾維法的工藝細節(jié)，以及純堿生產(chǎn)中的技術(shù)進步。

-《環(huán)境科學(xué)與工程》：研究純堿生產(chǎn)對環(huán)境的影響，以及如何通過技術(shù)改進實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。

-《化工過程分析與優(yōu)化》：分析純堿生產(chǎn)過程中的能量消耗、物質(zhì)循環(huán)和經(jīng)濟效益，探索優(yōu)化路徑。

-《化學(xué)工程師手冊》：了解化學(xué)工程師在純堿生產(chǎn)中的職責(zé)和技能要求，為學(xué)生未來職業(yè)規(guī)劃提供參考。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究

-研究純堿在不同行業(yè)中的應(yīng)用，如玻璃制造、洗滌劑生產(chǎn)等，了解其作用和重要性。

-探索純堿生產(chǎn)過程中的能源和資源節(jié)約措施，分析其對可持續(xù)發(fā)展的貢獻。

-調(diào)查純堿生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保措施，了解其在減少污染物排放和提高生態(tài)效益方面的努力。

-研究國內(nèi)外純堿生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢，預(yù)測未來可能的創(chuàng)新點和突破方向。

-分析純堿市場供需情況，結(jié)合經(jīng)濟、政策和環(huán)境因素，預(yù)測純堿工業(yè)的發(fā)展前景。

鼓勵學(xué)生在課后通過以上拓展閱讀材料和自主學(xué)習(xí)任務(wù)，進一步加深對純堿生產(chǎn)及其相關(guān)領(lǐng)域的理解，提升跨學(xué)科的綜合分析和應(yīng)用能力。同時，通過這些探究活動，學(xué)生能夠更好地認識到化學(xué)工業(yè)在現(xiàn)代社會中的重要作用，以及作為一名化學(xué)學(xué)習(xí)者應(yīng)承擔(dān)的社會責(zé)任。板書設(shè)計①重點知識點

-索爾維法

-Na2CO3的生成反應(yīng)

-CO2的循環(huán)利用

-電解質(zhì)溶液中的離子遷移

-化學(xué)平衡在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

-工業(yè)生產(chǎn)中的條件控制

②關(guān)鍵詞

-純堿

-碳酸鈉

-索爾維法

-電解

-化學(xué)平衡

-綠色生產(chǎn)

③重點句

-"索爾維法通過離子交換實現(xiàn)純堿的生產(chǎn)。"

-"化學(xué)平衡是優(yōu)化純堿產(chǎn)率和質(zhì)量的關(guān)鍵因素。"

-"工業(yè)生產(chǎn)中的條件控制直接影響純堿的產(chǎn)量和環(huán)保效果。"

板書設(shè)計：

```

純堿生產(chǎn)

├──索爾維法

│├──Na2CO3生成反應(yīng)

│├──CO2循環(huán)利用

│└──離子遷移

├──化學(xué)平衡

│└──條件控制

└──綠色生產(chǎn)

```

板書設(shè)計采用樹狀結(jié)構(gòu)，清晰地展示了純堿生產(chǎn)的核心知識點和它們之間的關(guān)系。關(guān)鍵詞和重點句突出，便于學(xué)生快速捕捉重要信息。整體設(shè)計簡潔明了，同時具有一定的藝術(shù)性和趣味性，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。課堂1.提問：在課堂講解過程中，通過提問了解學(xué)生對純堿生產(chǎn)基本概念、原理和流程的理解程度，及時糾正錯誤概念。

2.觀察：觀察學(xué)生在小組討論、實驗操作、課堂展示等活動中的表現(xiàn)，評估學(xué)生的合作能力、實踐能力和表達能力。

3.測試：設(shè)計隨堂測試，檢測學(xué)生對純堿生產(chǎn)相關(guān)知識點的掌握程度，如填空題、選擇題、簡答題等，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行解決。

九、作業(yè)評價

1.對學(xué)生的作業(yè)進行認真批改，包括書面作業(yè)和實驗報告，及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.點評學(xué)生的作業(yè)，指出優(yōu)點和不足，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力，提高作業(yè)質(zhì)量。

3.針對作業(yè)中普遍存在的問題，進行集中講解和輔導(dǎo)，幫助學(xué)生鞏固知識點。

4.定期總結(jié)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予表揚，對學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生給予關(guān)心和幫助。課后拓展1.拓展內(nèi)容

-閱讀材料：《化學(xué)工業(yè)發(fā)展史》、《工業(yè)化學(xué)工藝學(xué)》、《環(huán)境科學(xué)與工程》、《化工過程分析與優(yōu)化》、《化學(xué)工程師手冊》。

-視頻資源：純堿生產(chǎn)企業(yè)的實際生產(chǎn)流程、設(shè)備