碳酸钠,俗称纯碱,化学式为Na2CO3,白色粉末,又称苏达、碱灰,味苦而涩,遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体:水合碳酸钠(包括Na2CO3•H2O,Na2CO3•7H2O,
Na2CO3•10H2O三种)。碳酸钠易溶于水,35.4℃时溶解度最大(S=49.7 g)。在工业上,碳酸钠广泛用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产,是重要的基础化工原料,被称为“化工之母”。纯碱制造工艺的发展与化学技术的发展密不可分,制碱过程中蕴含着丰富的化学反应原理。
《普通高中化学课程标准(2017年版)》在“主题3水溶液中的离子反应与平衡”的学习活动建议中提出:查阅资料并讨论水溶液中的离子平衡在化工生产中的应用,如纯碱制造及侯氏制碱法的基本原理。教学应当结合人类探索物质及其变化的历史,引导学生进一步学习化学的基本原理和方法,形成化学学科的核心观念。人教版高中《化学(必修1)》第二章第一节《钠及其化合物》中的“科学史话”部分介绍了侯德榜和侯氏制碱法,可见其重要性。笔者认为这部分化学史实的教育对于引导学生关注与化学有关的社会问题,运用化学知识解决实际问题,培养学生的社会责任感有重要作用。
笔者对中外纯碱的制造方法的发展及其原理进行概述分析,同时介绍这部分内容在高中化学教学中的实践,供同仁参考。
一、制碱方法概述
二、制碱方法在高中化学教学中的应用
三、结语
化学教学应当结合人类探索物质及其变化的历史,以及化学科学发展的趋势,引导学生学习化学的基本原理和方法,形成化学的核心概念,体现化学学科的育人价值。要善于挖掘在中华民族文明发展史上,尤其是百年来民族复兴过程中,涌现出的像侯德榜先生
及侯氏制碱法的伟大科学家和伟大科学发现。教学中应当善于积累,结合中华民族的优秀传统文化,开展真实问题情境的教学,开展以化学实验为主的探究活动。化学实验教学就是让学生提出问题,基于问题查找资料,进行实验分析的过程。在用化学知识解决工农业生产中理论与实践相结合的问题的过程中,学生经过交流、讨论、反思,通过实验探究,提升了自己的学科核心素养,锻炼了运用科学理论与视角看待问题的能力。
参考文献
[1] 门闯.我国天然碱工业发展概况及今后展望[J].纯碱工业,1985(6):49-62.
[2] 门闯.溶剂法从天然碱矿制取纯碱[J].纯碱工业,1984(6):49-52.
[3] 赵吉来.从天然碱矿中提碱的新方法[J].河南化工,1985(4):34-39.
[4] 朱莎.中国纯碱工业的历史形成[D].沈阳:东北大学,2010.
[5] 阎梦醒,杨彦华,毛爱华.侯氏制碱法原理实验[J].教学仪器与实验,2001(10):11-12.
[6] 刘怀乐.对“侯氏制碱法”史料的补充及研究[J].中学化学教学参考,2011(9):36-38.
[7] 娄善平,王艳.“侯氏制碱”微型实验[J].化学教育,2001(Z1):87.
[8] 孙根班,易慧霞,李崧,等.模拟工业制碱法的微型化实验设计[J].实验技术与管理,2015(8):40-44.
[9] 张志明.模拟联合制碱法制备纯碱实验的优化设计[J].化学教学,2017(11):66-68.
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