高中化學(xué)選修實驗化學(xué)4.1.2純堿的制備 教學(xué)設(shè)計

高中化學(xué)選修實驗化學(xué)4.1.2純堿的制備教學(xué)設(shè)計一、 實驗?zāi)康?．了解制純堿的化學(xué)反應(yīng)原理2．初步掌握氣體除雜，尾氣吸收，水浴加熱等基本操作3．了解溫度等反應(yīng)條件對物質(zhì)制備效果的影響二、 實驗原理氨堿法(又稱索爾維法)以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)過高溫煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來制取純堿。先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液。其化學(xué)反應(yīng)原理是：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl將經(jīng)過濾、洗滌得到的NaHCO3微小晶體，再加熱煅燒制得純堿產(chǎn)品。2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑放出的二氧化碳?xì)怏w可回收循環(huán)使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳[Ca(OH)2]混合加熱，所放出的氨氣可回收循環(huán)使用。CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O三、 實驗任務(wù)1．查閱文獻(xiàn)，了解氨堿法制取純堿的實驗裝置和工作原理2．對比聯(lián)合制堿法，改進(jìn)實驗裝置，采取實際可行的實驗方案，減少實驗原料的應(yīng)用3．結(jié)合本實驗室的實驗情況與本人情況，控制反應(yīng)的條件。4．明確本實驗的注意事項與成功關(guān)鍵四、 影響實驗的因素及影響規(guī)律1．反應(yīng)的溫度控制：在30～40°C下通入氨氣形成氨鹽水，后加入二氧化碳形成碳酸氫鈉，溫度過高會使碳酸氫鈉分解，過低反應(yīng)速率低2．溶液達(dá)到飽和態(tài)，降溫到10°C以下，因為氯化銨的溶解度比氯化鈉小，析出晶體氯化銨，是一種化肥，節(jié)約藥品3．氯化鈉6g(0.1mol)、氨水4g(NH30.1mol)、碳酸鈣10g(CO20.1mol),鹽酸約0.2mol五、 實驗設(shè)計過程1．本實驗采取鹽酸與石灰石反應(yīng)生成0.1molCO2,加熱濃氨水收集0.1mol氨氣，加入食鹽水，水浴控制反應(yīng)溫度，使之反應(yīng)充分，節(jié)約藥品2．儀器選擇與裝置的思考：本實驗選用帶有三個導(dǎo)管口的集氣瓶作為反應(yīng)裝置，裝有冰水的大燒杯(便于控制反應(yīng)溫度)，用分液漏斗和圓底燒瓶以及集氣瓶制取并收集二氧化碳。六、 藥品物理參數(shù)物質(zhì)相對分子質(zhì)量熔點/0C沸點/0C密度g/cm3溶解度備注氯化鈉58.580114122.165易溶于水白色晶體碳酸鈣100825/2.71難溶于水白色晶體或粉末鹽酸36.5-35571.20與水混溶無色液體，有揮發(fā)性腐蝕性，刺激性氣味二氧化碳44-78.46-56.561.977能溶于水通常無色無味氣體氨氣17-77.7-33.50.771極易溶于水無色有刺激性氣味的氣體氯化銨53.5341001.52易溶于水無色晶體或白色結(jié)晶粉末碳酸氫鈉84440/2.1597.8g/100ml白色粉末或單斜晶結(jié)晶粉末碳酸鈉106851/2.532易溶于水通常為白色粉末七、 儀器藥品架臺、集氣瓶、燒杯、圓底燒瓶、分液漏斗、導(dǎo)氣管、藥品：飽和食鹽水，氯化銨，氫氧化鈣，稀鹽酸，碳酸鈣，稀硫酸八、 實驗裝置圖十、實驗步驟1．檢查裝置的氣密性2．制取氨氣和二氧化碳，按先后順序通入飽和食鹽水中，形成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液3．經(jīng)過過濾，洗滌后得到碳酸氫鈉晶體，4．加熱碳酸氫鈉，使之分解，得到純堿碳酸鈉，對尾氣進(jìn)行處理5．實驗結(jié)束后，整理試驗臺十一、成功關(guān)鍵1．飽和食鹽水要充分飽和。2．碳酸鈣適量，二氧化碳的產(chǎn)生量適宜。4．制取氣體的儀器要裝配嚴(yán)密，要求氣密性良好。5．氣體在中途損失不大，與飽和食鹽水充分化合。6．．提高產(chǎn)率的措施：(1)NaCl溶液要飽和。(2)通入要充足。(3)過濾、洗滌晶體的蒸餾水必須用冰水冷卻，淋洗時要少量多次。十二、注意事項1．酒精