聯(lián)合制堿工業(yè)教案1

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1、高三化學(xué)——化工生產(chǎn)專題松江區(qū)教師進(jìn)修學(xué)院附屬立達(dá)中學(xué)夏登峰[教學(xué)背景]【教學(xué)內(nèi)容】“化工生產(chǎn)”是高三化學(xué)教材第五章非金屬元素的最后一節(jié)內(nèi)容，包括氯堿工業(yè)、聯(lián)合制堿工業(yè)等。【意義】化工生產(chǎn)與理論實(shí)際關(guān)系密切，教材安排非金屬元素及其化合物、氧化還原反應(yīng)、離子互換反應(yīng)、動(dòng)態(tài)平衡等化學(xué)原理、理論等內(nèi)容之后學(xué)習(xí)化工生產(chǎn)，學(xué)生已有一定的知識(shí)儲(chǔ)備，對(duì)所學(xué)知識(shí)起到一定的指導(dǎo)作用。學(xué)習(xí)化工生產(chǎn)為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)金屬及其冶煉打下了基礎(chǔ)，同時(shí)鞏固了已有知識(shí)?！菊n標(biāo)要求】對(duì)于氯堿工業(yè)和聯(lián)合制堿工業(yè)的教學(xué)，應(yīng)注意對(duì)原理以及生產(chǎn)流程

2、的設(shè)計(jì)、比較、改進(jìn)等相關(guān)資源進(jìn)行充分挖掘和展示，提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲，落實(shí)情感態(tài)度和價(jià)值觀的教育。注意從生產(chǎn)流程的角度引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)際的關(guān)系，發(fā)揮理論的指導(dǎo)作用。引導(dǎo)學(xué)生用對(duì)比的方法，運(yùn)用化工生產(chǎn)的基本原理分析索氏制堿法和候氏制堿法異同、氯堿工業(yè)的改進(jìn)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算通過思考、互動(dòng)，從中理解物料平衡、能源充分利用、綠色化學(xué)等思想，感受化學(xué)原理應(yīng)用于實(shí)際化工生產(chǎn)的方法和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。一．[教學(xué)目標(biāo)]知識(shí)與技能1、氯堿工業(yè)原理（B）2、索

3、氏制堿法原理(A)3、候氏制堿法和簡單流程，并與索氏制堿法作對(duì)比(B)4、化工生產(chǎn)的一些基本原理(充分利用原料、充分利用能量和保護(hù)環(huán)境)(A)過程與方法1、用對(duì)比的方法，分析索氏制堿法和候氏制堿法，感受化學(xué)原理應(yīng)用于實(shí)際化工生產(chǎn)的方法；產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，懂得化學(xué)和生活改善、生產(chǎn)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的關(guān)系（A）2、從電解池的改進(jìn)中了解技術(shù)改革的基本思路，探討氯堿工業(yè)發(fā)展的前景（A）2、通過預(yù)習(xí)、查找資料等培養(yǎng)自學(xué)能力和批評(píng)精神（A）情感態(tài)度價(jià)值觀1、體驗(yàn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展和社會(huì)物質(zhì)文明提高的關(guān)系，樹立“綠色化學(xué)”思想，增

4、強(qiáng)民族自豪感（A）2、用“充分利用原料、充分利用能量和保護(hù)環(huán)境”原理分析化工生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，形成合理利用資源、保護(hù)環(huán)境，確立可持續(xù)發(fā)展的觀念，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感（A）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：氯堿工業(yè)原理、候氏制堿法原理難點(diǎn)：①食鹽水的精制、電解槽中離子隔膜的作用、②候氏制堿法生產(chǎn)流程及優(yōu)點(diǎn)[教學(xué)過程]一、氯堿工業(yè)1、電解飽和食鹽水原理（包括電子流動(dòng)、電極反應(yīng)式、物質(zhì)檢驗(yàn)、總方程式、電解、與電解池比較）問題：工業(yè)上是如何電解飽和食鹽水的？相互之間會(huì)發(fā)生哪些反應(yīng)？工業(yè)生產(chǎn)中，為了避免產(chǎn)物氫氣與氯氣混合反應(yīng)，需要使用

5、特殊的電解槽——立式隔膜電解槽2、氯堿工業(yè)裝置——立式隔膜電解槽電解原理示意圖氯堿工業(yè)主要產(chǎn)品——燒堿、氫氣、氯氣、鹽酸主要設(shè)備——陽離子交換膜電解槽。優(yōu)點(diǎn)：陽極（金屬鈦）氯氣不易腐蝕；陽離子交換膜隔成陰極室和陽極室，防止氫氣氯氣混合，防止氯氣與氫氧化鈉作用影響燒堿質(zhì)量討論：從電解飽和食鹽水的電解槽流出的氯化鈉和氫氧化鈉的混合溶液，如何能取得產(chǎn)品，又不浪費(fèi)原料？3、生產(chǎn)工藝流程10%NaOH16%NaCl溶液NaOHNa2CO3沉渣H2Cl250%NaOH溶液NaCl晶體脫鹽精制電解化鹽粗鹽H2O4、飽

6、和食鹽水的精制討論：如何從食鹽水中除去Mg2+、Ca2+、SO42-等雜質(zhì)飽和食鹽水的精制，除去食鹽中的Mg2+、Ca2+、SO42-——NaOH、Na2CO3、HCl　5、氯堿工業(yè)的特點(diǎn)　氯堿工業(yè)的特點(diǎn)除原料易得、生產(chǎn)流程較短外，主要還有兩個(gè)突出問題：　　（l）能源消耗大:每生產(chǎn)1噸100％燒堿需耗電2580度，耗汽5噸，總能耗折標(biāo)準(zhǔn)煤為1.815噸。（3）腐蝕和污染氯堿產(chǎn)品如燒堿、鹽酸等均具有強(qiáng)腐蝕性，在生產(chǎn)過程中使用的原料如石棉、汞和所產(chǎn)生的含氯廢氣都可能對(duì)環(huán)境造成污染，因此防止腐蝕和三廢處理也一

7、直是氯堿工業(yè)的努力方向?！纠}1】氯堿廠電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉的工藝流程示意圖如下圖。依據(jù)下圖，完成下列填空：10%NaOH16%NaCl溶液NaOHNa2CO3沉渣H2Cl250%NaOH溶液NaCl晶體脫鹽精制電解化鹽粗鹽H2O（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液的pH值（2）工藝食鹽水含Mg2+、Ca2+等雜質(zhì)，精制過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為（3）如果粗鹽中SO42-含量較高，必須添加鋇試劑除去SO42-，該鋇試劑是A.Ba(OH)2

8、B.Ba(NO3)2C.BaCl2(4)為了有效除去Mg2+、Ca2+、SO42-，加入試劑的合理順序?yàn)锳.先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑B.先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3C.先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3（5）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過、冷卻、（填操作名稱）除去NaCl（6）在隔膜法電解食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陽極區(qū)和陽極區(qū)，為陽極區(qū)和陰極區(qū)，防止氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)；采用無隔膜