纯碱的工业制法
(加入日期:2005/11/1)

纯碱的工业制法

邵学文

教学设计说明

从化学课程改革的趋势看,我们已进入素质型化学课程时期,随着人们对科学、技术与社会(STS)的认识进一步深化,随着化学学科与相关学科的相互渗透和促进,化学课程改革的重点是开设面向全体学生的化学课程,旨在培养学生的科学素养:科学探究(过程和方法)以及科学态度、情感和价值观,能参与科技决策,实现决策的民主化和科学化。

STSScienceTechnologySociety,科学-技术-社会)教育已成为当今世界科学教育改革的主要趋势之一,STS教育强调为科学学习提供真实世界情景的重要性,以使学生能应用他们的知识解决社会中的问题,重视的是在真实问题中学生对科学—技术—社会相互关系的理解,重视科学技术在社会中应用时的价值判断,强调学生在处理科学—技术—社会的相互关系时的参与意识、决策意识等。

《纯碱的工业制法》是使学生了解STS之间关系的一个较好载体。从教材内容看,是有关旧知识——物质溶解性、离子反应的本质、化学平衡原理等化学知识的新应用,是培养学生运用化学理论知识解决实际问题的载体。通过学生了解侯德榜发明联碱法的过程,是培养学生的创新意识,培养学生爱国主义精神和民族自豪感,对学生进行人文精神养育的载体。此外,通过引导学生运用比较、归纳等科学研究的方法学习氨碱法和联碱法的优缺点,使学生的思维能力得以发展。

从学生的知识构成角度看,知识分两类,一类是陈述性知识,即显性知识,可以通过教师的传授获得的间接经验,也就是通常所说的“双基”知识。另一类是程序性知识,即隐性知识,更多与个人经验、体会有关,是“只可意会不可言传”的知识,只能通过教师创设尽可能“真实”的情境认知,让学生感知、体验、感悟、内化成自己的经验,来促进学生能力、情感、态度、价值观的形成。

因此,本课题的教学设计指导思想是通过教师创设“情境认知”,以STS教育理念为指导,突出“以学生发展为本”,帮助学生树立“可持续发展”观念,帮助学生了解科学、技术和社会(STS)的相互关系,培养学生科学素养和创新意识。创设的情境认知包括:

1、有关纯碱制法的“化学史”

教师从有关侯德榜生平介绍的书籍、因特网等途径查阅了大量关于纯碱制造史、侯氏制碱法等资料,并对这些资料进行整理、归纳,组成“阅读材料”形式发给学生。通过学生对材料的阅读、思考,培养学生的爱国主义精神和民族自豪感以及社会责任感,以及培养学生的问题意识。

2、化学原理

离子反应本质、溶解度曲线图和化学平衡移动原理等化学原理,引导学生理解碳酸氢钠会沉淀析出的原因,以及引导学生得出如何操作会使溶液中更多地析出NH4Cl晶体,使学生学会运用化学知识解决化工生产中的实际问题。另外,由于课堂时间有限,故设计作业1,通过具体数据计算得出碳酸氢钠以及联碱法中NH4Cl晶体能够析出,帮助学生理解纯碱工业制法的原理。

3、氨碱法和联碱法流程图

通过教师显示、引导,并通过比较、归纳等方法,掌握纯碱工业制法的化学原理,了解氨碱法和联碱法的主要不同点及优缺点。

4、模拟“沿海综合型工业小镇”地域图

在“沿海综合型工业小镇”地域图上,设置了居民区、绿化带、农田、经常的风向、晒盐、石灰石矿、铁路、港口、河流等条件,通过学生讨论“选择ABCD 区域建造纯碱厂?采用哪种方法制纯碱?你的理由?”等问题,培养学生决策能力,通过学生思考、决策、交流等活动,帮助学生树立正确的伦理道德、价值观。

5、有关“有机胺法”制纯碱的介绍

 从联碱法的不足引入到“有机胺法”制纯碱的介绍,培养学生的创新意识和社会责任感,帮助学生了解STS关系,即科学是理解世界,技术是改变世界,而科学和技术的发展均受到社会的制约,明确个人在社会中应承担的责任。

 

教学目标

1)认知目标

1、掌握工业上制造纯碱的化学原理,了解氨碱法和联碱法的主要不同点。

2、通过分析、比较、归纳等方法,了解氨碱法和联碱法的优缺点。

2)情感目标

1、通过学生课外阅读有关侯德榜的生平和发明联碱法的过程,培养学生的爱国主义精神和民族自豪感以及社会责任感。

2、通过氨碱法和联碱法的优缺点比较,培养学生的环保意识和“可持续发展”意识,树立“绿色化学”思想。

3、通过“纯碱的制造史”学习,培养学生的创新意识。

3)能力目标

1、使学生学会运用离子反应的本质、化学平衡原理等化学理论知识解决实际问题,帮助学生了解STS之间的关系,培养学生的问题解决能力。

2、培养学生在独立思考下的合作学习能力。

 

教学重点

1、纯碱工业制法的化学原理,以及氨碱法和联碱法的异同点。

教学模式

   引导—讨论—探究法

教学过程

   [课前]             内容                              说明

纯碱制造史

1、阅读材料                                     1、阅读能力的培养

候德榜——化学工业的先驱          2、培养学生的爱国主义精神和民族自豪感以及社会责任感。

2、预习课本选学内容,并提出问题                  3、学会提出问题

 [课堂]        流程           问题                    说明

显示          学生的读后感                        激励学生,并引入新课

及提出的问题

                                   

 

 

引导            氨碱法的

化学原理                               化学原理的应用

 

 

 


显示            氨碱法工     ①为什么先通 ,后通  化学原理的应用

艺流程图     ②副产品如何处理?         “环保意识和可持续发展观念”培

   副产  技术                                    

      品处理  革新

                                                           

显示             联碱法       ①如何促使更多的        化学原理的应用

       晶体析出?

                                

 

讨论            氨碱法和     ①氨碱法有什么优点?   分析、比较、归纳

联碱法的        有什么缺点?           能力培养

优缺点比较     ②联碱法有什么优点?   

                          有什么缺点?       

         

 

     

讨论         氨碱法和联碱法  ①氨碱法和联碱法相同    学会分析、对比

      相同点和不同点     点和主要不同点?

 

 

 


                          

显示             五区域纯碱     ①从阅读材料中得出哪    学会信息收集、

生产现状         些启示?               处理、归纳

 

            

       

 

      

显示             情境认知      ①你选择ABCD  培养学生决策能力

模拟图        区域建造纯碱厂?   和正确的伦理道德、采用哪种方法制      价值观

纯碱?你的理由?

   

           

               

                           

总结                                               培养学生的创新意识

和社会责任感,了解STS关系

 

[课外]

作业:

1、著名的“侯氏制碱法”第一步反应是向氨化的饱和食盐水中通入 而使小苏打析出,该反应可表示为: ,在40时,向434 饱和食盐水中通入44.8L(标准状况)氨气,再向其中通入过量的 。通过计算求:

1)可析出小苏打多少

2)是否有 析出?

3)若降温至10,可析出 多少

(溶解度:40时, 37gNaHCO313gNH4Cl46g 10时,NH4Cl33g

                

2、上海是否适合建造纯碱厂?你的理由?

 
 
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