课题3 纯碱的生产15页

第一单元 走进化学工业
课题三 纯碱的生产
第 1 课时
教学目标
（1） 理解“氨碱”的原理。
（2） 尝试实验模拟，体验化学实验设计的过程。
教学重点
（1）“氨碱法”原理的理解。
（2）模拟实验的设计和流程的改进。
课时安排
2 课时
教学过程
课堂小结：
•NaCl +NH3＋CO2＋H2O NaHCO3+ NH4Cl
2NaHCO3 Na2CO３＋CO2↑+ H2O
氨碱法制纯碱原理（索尔维法）
CaCO3 CO2 + CaO
CaO + H2O Ca(OH)2
2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
炼焦副产品
优点：
不足：
原料便宜
成品纯度高
氯化钠利用率低
氨和部分二氧化碳可循环使用
制作步骤简单
产生了当时认为无用的氯化钙

氨碱法制碱法概述又称索尔维法。是比利时工业化学家索尔维（Ernest Solvay）首先发明的纯碱工
业制法。以食盐、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）和氨为原料。先使氨通入饱和食盐水中制成氨
盐水，再通入二氧化碳以发生碳酸化反应，析出碳酸氢钠固体和含氯化铵的母液；经过滤、洗涤后，将碳
酸氢钠煅烧得到产品纯碱。滤液中含大量的氯化铵，与石灰乳混和，加热产生的氨以及煅烧碳酸氢钠时产
生的二氧化碳都可循环使用。此法氯化钠的利用率仅为 72～74％左右，同时有大量的氯化钙作为废液排出，
未加以利用。
课外拓展
无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，还常用
作硬水的软化剂，也用于制造钠的化合物。它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。
氨碱法（又称索尔维法）
它是比利时工程师苏尔维（1838～1922）于 1892年发明的纯碱制法。他以食盐（氯化钠）、石灰
石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱。先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，
再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。其化学反应原理是：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2
＝NaHCO3↓＋NH4Cl
将经过滤、洗涤得到的 NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑
放出的二氧化碳气体可回收循环使用。含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热，所放出的氨气可回
收循环使用。CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O其工业生产的简单流程如图所
示。
氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回
收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。但氨碱法也有许多缺点：首先是两种原料的成分里都只
利用了一半——食盐成分里的钠离子（Na＋）和石灰石成分里的碳酸根离子（CO32－）结合成了碳酸钠，可
是食盐的另一成分氯离子（Cl－）和石灰石的另一成分钙离子（Ca2＋）却结合成了没有多大用途的氯化钙
（CaCl2），因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担。氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有 72
％～74％，其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。
第一单元 走进化学工业

课题三 纯碱的生产
第 2 课时
教学目标
（3） 理解“侯氏制碱法”的原理。
（4） 尝试实验模拟，体验化学实验设计的过程。
（5） 通过实验流程的改进，体会复杂化学体系的系统分析方法。
教学重点
（1）“侯氏制碱法”原理的理解。
（2）模拟实验的设计和流程的改进。
教学方法
合作探究的教学模式
课时安排
2 课时
教学过程
情景引入：天然碱和 学生讨论：寻找获 情景二：呈现“侯氏
纯碱的用途和获取途径。 取纯碱的途径。 制碱法”反应方程式。
情景深化（学生讨论）： 情景转化：
“侯氏制碱法”的反应原理分析。 设计实验模拟“侯氏制碱法”。
情景深化：学生讨论 情景升华：
流程的改进实验方案。 ...