侯氏制堿法的基本原理范文

導語：如何才能寫好一篇侯氏制堿法的基本原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：工業制純堿；模擬實驗；復分解反應；溶解度差異；混合物分離

文章編號：1005C6629（2017）11C0066C03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

純堿是碳酸鈉Na2CO3的俗稱，又稱蘇打，堿灰。純堿的工業制法是中等職業學校、普通高中學生所接觸的化工生產工藝流程及反應原理之一。我們參考模擬工業制備純堿實驗設計的相關資料[1～4]，針對實驗的每一個細節，進行了認真的挖掘、整合，對實驗過程進行了改進。通過模擬工業制備純堿實驗，使學生加深理解物質之間的轉化是有條件的，可以通過控制反應的條件來控制化學反應，并進一步認識混合物的分離、提純在工農業生產中的實際應用。

1 模擬工業制備純堿的實驗原理

氨堿法（又稱索爾維制堿法）和聯合制堿法（又稱侯氏制堿法）是工業制備純堿兩種生產方式。兩種制堿法的基本原理是相同的：在氯化鈉飽和水溶液中首先通入氨氣構成飽和氨鹽水溶液后，通入二氧化碳氣體形成溶解度較小的白色碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液。其反應的化學方程式為：

2 模擬工業氨堿法制備純堿的實驗設計

2.1 實驗裝置設計

制取純堿的第一步是制取碳酸氫鈉，實驗裝置如圖1所示。A是稀鹽酸與石灰石反應制取二氧化碳的簡易裝置；B是用飽和碳酸氫鈉溶液洗除被二氧化碳氣體帶出的氯化氫氣體的裝置；C是制取氨氣的實驗裝置，即在常溫下，在固體氫氧化鈉中滴入濃氨水來制取氨氣；D是制取碳酸氫鈉的裝置；E是尾氣吸收裝置。

2.2 驗儀器和藥品

儀器：天平、量筒、鐵架臺、試管、500mL燒杯、圓底燒瓶、洗氣瓶、硬質玻璃管、玻璃導管、尖嘴玻璃管、雙孔塞、三孔塞、酒精燈、普通漏斗、分液漏斗、彈簧夾、蒸發皿、玻璃棒、乳膠管、濾紙

試劑：1：2鹽酸溶液、石灰石（主要成分是碳酸鈣）顆粒、氫氧化鈉、飽和碳酸氫鈉溶液、濃氨水、氯化鈉、酚酞試液

2.3 實驗操作步驟

（1）如圖1所示，連接組裝好實驗儀器，進行實驗裝置的氣密性檢查。

（2）配制1000毫升食鹽飽和溶液備用。在室溫時，氯化鈉的溶解度約為36.0g/100g水。

（3）在圖1裝置D的圓底燒瓶中加入30毫升食鹽飽和溶液，滴加1～2滴酚酞試液。立即打開盛有50毫升濃氨水的分液漏斗及彈簧夾b，把生成的氨氣通入圖1裝置D的飽和食鹽水中，觀察到溶液由無色粉紅色深紅色的變化，同時，在飽和食鹽水上方形成白霧。繼續通入15～25分鐘氨氣，再打開裝有50毫升1：2鹽酸的分液漏斗及彈簧夾a，把生成的二氧化碳氣體經洗氣瓶進入圖1裝置D的氨化飽和食鹽水中，控制水浴溫度在30～35℃，并控制通入經過洗滌、干燥的二氧化碳大約5～8分鐘，飽和食鹽氨水溶液開始變渾濁，大概10～15分鐘后，有大量的白色沉淀（即碳酸氫鈉固體）形成。在持續通入二氧化碳情況下，把圓底燒瓶移入冰水中，冷卻后充分析出沉淀。

（4）把圓底燒瓶中的碳酸氫鈉固體和溶液靜置、過濾，少量冷卻水淋洗操作兩次。并把濾紙上吸干的碳酸氫鈉晶體全部合并放入蒸發皿中，在石棉網上用酒精燈加熱灼燒，且用玻璃棒不斷地攪拌，使碳酸氫鈉固體受熱均勻，以防止結塊。大約30分鐘后制得白色粉末狀的碳酸鈉固體（純堿）。停止加熱，冷卻到室溫。

（5）在上述過濾后濾液的主要成分為NH4Cl，在低溫（5～10℃）條件下，加入適量細粉狀NaCl粉末，通入氨氣形成氯化銨沉淀析出，經過濾、洗滌和干燥就得到氯化銨。將上述析出氯化銨后濾液（基本上是氯化鈉的飽和溶液）中，通入氨氣和二氧化碳氣體仍然可以用于碳酸氫鈉的制取，這樣濾液就能夠反復循環使用。

3 模擬工業氨堿法制備純堿實驗的討論

3.1 制取氣體儀器裝置的氣密性

實驗證明，密封性能好，實驗效果才好。在實驗裝置圖1的D中導管下端接一粗的玻管是防止倒吸現象的發生；二氧化碳通入氨化食鹽水溶液的尖嘴導管比平口導管的實驗效果要好。

3.2 制取純堿的關鍵是生成碳酸氫鈉反應條件的控制

3.2.1 溫度的選擇

根據這四種鹽在不同溫度下的溶解度的差異，大致可以判斷出從復分解反應體系中分離鹽的條件、分離方法及其實驗操作步驟。

從表1可以看出，在NaCl、NaHCO3、NH4HCO3、NH4Cl組成的水溶液體系中，這四種鹽在同一溫度下，碳酸氫鈉的溶解度是最小的，而溫度超過35℃，又會引起碳酸氫銨的分解，溫度過低其溶解度又會降低，不利于復分解反應的進行。同時，溫度過高，氨化食鹽水溶液中的氨揮發，造成氨的損失，溫度過低，反應速率降低。所以，只有在溫度為30～40℃，才是適宜制備碳酸氫鈉的條件。

3.2.2 控制溶液的酸堿度

因此，實驗成功的關鍵：使用的食鹽水一定要達到飽和；通入的氨氣和二氧化碳必須純凈干燥；二氧化碳通入氨化食鹽水溶液的導管應選用尖嘴導管。通過觀察酚酞試液作為氨氣和二氧化碳發生化學反應指示劑的顏色變化，來調控二氧化碳和氨氣的實驗操作。

化學實驗教學就是通過讓學生提出問題、查找資料、進行實驗分析的過程，從化學的視角來處理工農業生產中的理論與實踐相結合的問題；通過學生對實驗事實的加工整理及其在科學邏輯推理的基礎上進行交流、討論與反思，讓學生經過實驗探究，提升實驗探究與實驗設計的能力，培養實驗操作能力，樹立學生發展的觀念，逐步形成讓學生有成功感和獲得感的教學策略。

參考文獻：

[1]王緒巖.聯合制堿法反應原理的模擬實驗設計[J].化學教學，2008，（5）：12～13.

[2]陸麗潔，劉麗君.模擬工業制備純堿的實驗設計[J].化學教學，2014，（1）：52～54.

篇2

關鍵詞：興趣；課堂效率

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】 A 【文章編號】1671-8437（2012）02-0123-01

化學是一門基礎的自然科學，它同農業、能源、材料、資源開發、國防建設以及環境保護等方面有著密切的關系。中學化學教學是學生接受化學教育的啟蒙和基礎階段。它不僅能為學生升入高一級學校學習有關專業知識奠定基礎，也能為畢業生參加工作解決處理一些實際問題打下基礎。下面結合我在多年工作實踐中的一些做法，就如何打造高效的化學課堂談幾點體會。

一、激發興趣，使學生想學

以實驗為基礎是化學教學的基本特征，化學實驗對激發學生的學習興趣，啟迪學生的思維，培養其科學方法和創新精神等方面都能產生積極有效的作用。因此，教師應千方百計地提供機會，讓學生親身體驗化學實驗的操作過程，使學習化學的過程成為一種“活、樂、動”的思維過程，借助化學實驗操作過程去發現問題，萌發新思想，形成新思路、尋找新方法，獲得新知識和技能。興趣的培養在于誘導。教師在教學過程中應因勢利導，引導他們及時排除不利于發展學生認識興趣的因素。有針對性地幫助他們掃除學習中的障礙，喚起他們對學習的興趣，使他們能積極主動自覺地進行學習。學生剛接觸化學，開始會對化學頗有些興趣，尤其對化學實驗有濃厚的興趣。但當學到化學用語、無素符號和基本概念時，常會感到抽象難懂、枯燥乏味，往往會把化學視為“第二外語”或認為化學是一門“死記硬背”的學科，有可能會使原有的興趣逐漸消失。如何在教學中培養和保持學生學習化學的興趣，引導學生保持穩定的、持久的興趣。為此我們及時對學生進行了化學史教育，運用化學史實中的實驗過程及實驗現象激發學生的創新意識。有關化學史實的教學往往被很多教師所忽視。然而，化學史是一部不斷發展的科學史，它是培養學生的創新意識和創新精神的好素材。講化學的發展和形成，結合書本介紹科學家探索化學奧秘的軼事，如道爾頓提出近代原子學說，居里夫人一生榮獲兩次諾貝爾獎，中國化工之父侯德榜博士發明了“侯氏制堿法”。談聞名世界的中國古明如造紙術、火藥等，論化學與現代化建設和生活的密切關系，使學生認識到學好化學知識是多么重要，其將直接關系到祖國的發展和建設，這樣做增強了他們學習的自覺性和積極性。

初中化學需識記的知識比較多，有時又很集中。如教材中第三章里一下就出現了二十多種元素符號，讓學生一下子很難記住。為此我把元素符號、原子團等制成小卡片，把化合價編成順口溜，把重點內容簡化記憶。例如在講實驗室用高錳酸鉀受熱分解制氧氣時，為使學生很快地掌握制氧氣的七個步驟，“查、裝、定、點、收、離、息”并且知道這七個步驟不能顛倒，我們把這七個步驟用一句順口溜——茶莊定點收利息，學生很快就記住，并能完整準確地說出其七個字順序的含義及為什么。

我們還根據初中學生的學習積極性更多地依賴于學習興趣，其形象識記能力超過抽象識記能力，喜歡動手，再造想象力比較豐富等特點，成立了化學科技興趣小組，目的即為鍛煉學生動腦、動手、動筆、動口能力，從激發興趣著眼，訓練發現思維和創新思維，發動學生利用小藥瓶、塑料袋、鐵絲、蠟燭等廣泛開展小制作、小實驗活動。例如學習了燃點以后，我們組織了學生做“燒不焦手帕”、“玻璃棒點燈”等實驗。在教學中我們還借助于圖片、模型、幻燈、電影等手段進行直觀教學。這些活動的開展消除了初中學生學習化學的畏懼情緒，使學生感到化學有趣，樂意學，使智力和能力同時得到了發展。

二、精講多練，創造高效課堂

提高課堂效率是現代教學的基本要求，是提高教學質量的關鍵。課堂上我們主要培養學生的觀察能力、思維能力、實驗能力、自學能力和創新能力。而這些能力的提高，不是一節或幾節課就能培養的，需要我們教師在每節課以及其他課堂教師的啟發和引導而逐步培養形成的。教師要在課堂四十五分鐘內向學生傳授化學基礎知識和基本技能，并使他們能輕松接受。它除了要求教師自身極淵博的知識，較強的表達能力和組織能力，還要在課前充分理解吃透教材，并且還要了解掌握學生的預習問題以及學生該年齡段的思維，瞄準學習目標，深入準確、畫龍點睛地講。要符合學生的認識規律，激發學生的思維，擴大密度，使他們在短短的幾十分鐘內思維始終保持在最佳狀態，只有這樣才能取得良好的教學效果。所謂精講，既要配合教材內容，又要面向全體學生。“精”就是要突破重點，帶過一般，設疑破難，創造思維情境。“練”是鞏固知識的途徑之一，練要練到點子上，要精心設計一些針對性較強的問題，引導學生在分析研究這些問題的過程中，掌握所學知識。能讓他們親自動手操作的或口頭表達練習的，就盡可能讓他們動手動口實踐，以達到真正掌握知識，舉一反三的目的。

篇3

關鍵詞：元素化合物；教學策略；課堂教學行為；可持續性發展素質

中圖分類號：G632.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）04-0161-02

元素化合物知識是中學化學教學內容的重要組成部分，是高中化學的主體，貫穿于化學學科的始終。元素化合物知識本身具有龐雜、瑣碎的特點，不容易記憶，高中化學新課程減少了元素化合物知識內容，降低了對元素化合物知識識記的要求，更加注重利用中學化學基礎知識整合化學信息的能力、分析問題和解決問題的能力、化學實驗與探究能力。目前元素化合物知識教學時間有限，課容量大，而成功的元素化合物知識的教學對提高中學化學教學質量又具有極為重要的意義，如何能適應高中化學新課程元素化合物的教學，真正做到教學的有效性，筆者試從教學策略方面對此作一些探索。

一、增強課堂教學行為意識，優化課堂教學行為

建構主義認為，知識是學習者在一定的情境即社會文化背景下，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得。獲得知識的多少取決于學習者根據自身經驗去建構有關知識的意義的能力，而不取決于學習者記憶和背誦教師講授內容的能力。

元素及其化合物知識是構成中學化學知識的基礎和骨架。超越具體的化學知識，促進學生化學觀念的建構，是化學教學的更高追求。要求教師從學生生活經驗和已有知識出發，科學合理地創設情境，激發對化學的學習興趣；引導學生觀察、猜想、推理、交流等活動，使學生積極主動地參與學習。化學活動，使學生掌握基本的化學知識和技能，更培養了學生的思維能力和創造能力。

建構主義理論認為學習是在一定的情境中進行的，并且具有可接受性和發展性，因此，我們創設的教學情境應當從學生熟悉的生活經驗和知識基礎出發，充分挖掘各種情境資源，為課堂教學創設出難易適度的問題情境。

（一）創設問題情境，開拓學生思維

課堂教學中創設“問題情境”是培養學生問題意識、開拓學生思維和提高學生創新能力的重要途徑。有效問題對教師教學、發展學生創新思維、提升學生自主探究能力具有重要的作用。心理學家認為：當已有的圖式（認知、結構）和新的經驗（當前經歷的事物）既具有和諧（適應）的，也有不和諧的因素時，這種不平衡性就引起克服不和諧性的努力，而使其建立起新的平衡，此時興趣的水平是最高，即當感性輸入和現有認識結構之間具有中等程度不符合時，人的興趣最大。教師在教學中，應精心選擇教學材料，巧妙安排教學結構，科學設計教學過程。在具體教學中，由于教學的目的、任務、時間等的不同，創設問題情境也有不同的表現方式。

1.問題情境的創設應具有層次性。學習一個新知識，教師在突破難點時所設計的問題應具有層次性。前蘇聯教育學家維果斯基的“最近發展區理論”認為學生的發展有兩種水平：一種是學生的現有水平；另一種是學生可能的發展水平，也就是通過教學所獲得的潛力，兩者之間的差異就是最近發展區。教學應著眼于學生的最近發展區，為學生提供帶有難度的內容，調動學生的積極性，發揮其潛能，超越其最近發展區而達到下一發展階段的水平，然后在此基礎上進行下一個發展區。因此喚起學生求知欲的問題，才能使他們帶著濃厚的興趣去積極思考，探求新知。如在二氧化硫一節的教學中，先引導學生對SO2的組成進行分析，回憶酸性氧化物的定義是什么，得出SO2是一種酸性氧化物；回憶酸性氧化物的通性有哪些，我們具體學習過的酸性氧化物CO2的性質，它們之間的異同點是什么，讓學生聯系氧化還原反應的有關知識，從化合價角度分析SO2的氧化性、還原性，指導學生自主從實驗活動中找到答案。可設計演示實驗，在試管中裝入銅片、濃硫酸并加熱，產生的氣體通入高錳酸鉀溶液，可看到高錳酸鉀溶液褪色，證明了二氧化硫的還原性；證明二氧化硫的氧化性時采用的試劑是亞硫酸鈉和硫化鈉的溶液，實驗過程可先使兩種溶液混合，并沒有看到相應的現象，這個時候老師再適時地引出氧化還原反應是需要條件的，像這個反應就需要在酸性的條件下才能進行。這樣對SO2的學習，由易到難，層層推進，步步深入，從而“圍殲”難點。

2.問題情境的創設應具有“留白”藝術。“留白”是我國傳統藝術的重要表現手法之一，是在作品中留下相應的空白，讓欣賞者和作者共同完成對作品美學價值的再創造。學起于思，思起于疑，質疑能力的先行養成是學生創造力形成的基石，學習的原動力直接影響學習效果。在化學教學情境設計上要注意“留白”，把質疑留給學生，學生提出問題比解決問題對教學而言更具價值性。問題提出后要給學生充分思考的時間和動手操作實踐的空間。因為信息整合是需要時間的，讓學生有時間把問題與化學認知結構中適當的知識建立自然的內在聯系，教師再給出預設的思路或答案，則學生在認知活動和元認知活動中就達到一定強度的心智鍛煉，真正體現學生的主體地位。問題回答時不僅要求學生能說出正確答案，更要關注到學生對新知識的理解、新舊知識之間的整合的思維過程，這樣才能達到啟發學生思維的真正目的。

（二）加強對學生的學法指導，提高化學課堂效率

元素化合物知識大多屬事實性知識，相對容易理解，但容易造成學生通過機械記憶來掌握，不利于學生學習能力的提高。作為化學教育的主陣地――化學課堂教學，教師應該向學生提供全面的化學學法指導，提高學生學習化學的效率。現代教育認為，課堂教學除知識傳遞這條主線外，還應滲透學習方法的指導。元素化合物知識的學習方法有兩條主線，一條是以物質分類為主線，由于考查基本概念或基本理論知識時，仍然是以元素化合物知識為載體，元素及化合物的知識都是考查的出發點，所以教學時應讓學生掌握代表性元素的氫化物、氧化物和對應水化物、鹽的通性和特性。如在鈉的學習時，鈉元素及其化合物氧化鈉、過氧化鈉之間的轉化關系是學習的重點，以物質類別為主線的學習能將繁雜、零碎、分散的知識由知識塊轉化為知識線、知識網，有利于學生高效學習。元素化合物教學另一條主線是以價態變化為主線。如在鐵元素及其化合物的學習時，應教會學生面對一種新物質時，應從所含元素的化合價角度預測物質是否具有氧化性或還原性。物質中具有多種價態元素，其化合價處于最高價時，只能降低，即只有氧化性；元素的化合價處于最低價時，只能升高，即只有還原性；若元素的化合價處于中間價態，既具有氧化性又具有還原性。然后選擇合適的氧化劑或還原劑，設計實驗驗證預測，如讓假設具有氧化性的物質與還原劑接觸，通過實驗現象分析是否發生了氧化還原反應，從而驗證假設是否正確，進而得出物質是否具有氧化性的結論。通過實驗分析，鐵是一種較強的還原劑，當遇到弱氧化劑時就生成亞鐵化合物；遇到強氧化劑時就生成鐵化合物，將鐵元素不同價態的代表物連成一條線，即以鐵元素價態變化為主線，形成鐵三角（如右圖），這樣在主線中鐵元素的各種價態及對應代表物的關系就會十分清晰。

二、注重可持續性發展素質的培養

元素化合物知識是中學化學的核心，在教學過程中，除了給予學生元素化合物知識的傳授，還應有“從生活走進化學，從實驗研究化學，從化學走向社會”的基本教學思路，引導學生研究化學思想，培養學生可持續性發展的素質。

（一）化學源于生活，寓于現實，用于現實

化學是一門與生活生產實踐密切相關的學科，元素化合物知識的學習應與生活、生產實際中蘊含著豐富的化學現象和科學道理聯系起來。可先從學生的生活實際中出現的問題或科技發展中的一些新信息中提出化學問題，再引導學生運用化學知識和化學的思維方式去分析與解決。經常性地針對一個現實的案例或事件或前沿科學的展示，把學生從生活的世界引向化學的世界，再利用學到的化學知識解決問題，回歸生活；通過對元素化合物知識的整合、提升及拓展，展示化學在新科技發展與環境問題解決中所起的重要作用，使學生體驗到化學的價值，感受到化學與生活生產的緊密聯系，從情感上讓學生更能接受，也更愿意接受元素化合物知識的學習。如氯氣一節的授課可觀看高速公路液氯泄漏事故的視頻新聞及相關圖片，之后教師拋出問題：氯氣的物理性質和化學性質是什么？如果你在場，你能幫助當地群眾組織急救嗎？通過實驗得出結論后再從綠色理念的觀點出發去學習氯氣的實驗室制法及尾氣處理、實驗簡約性原則，最后再適時地總結學習元素化合物知識的方法。

（二）提高學生科學素養，促進學生全面發展

重視以元素化合物為載體的性質探究實驗、化工流程及化學原理應用等題型的講解歸納，引導學生用所掌握的化學基本原理分析與化學相關的信息，并用學過的系統知識進行解釋，指導學生如何篩選信息、應用信息、處理信息，靈活地解決化學問題。如以鈉的化合物為載體講解“侯氏制堿法”時，引導學生考慮氣體制備中發生裝置的選擇，裝置氣密性的檢查，氣體溶解性的差異及其靈活應用，混合物的分離方法，化學平衡移動原理等相關知識，養成學生科學的態度，提高知識的遷移能力和應用能力，運用科學方法解決問題的能力。

參考文獻：

[1]熊川武.教育實踐學[M].上海：華東師范大學出版社，2001.