本项目的教学围绕1个主线——揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法,引导学生运用已有的原理知识交流讨论2个任务,解决5个问题。
首先展示学生制作的图文并茂的手抄报,使他们感受化学与生活的联系及我国科学家对制碱工业作出的巨大贡献。
接下来进入任务一:探究侯氏制碱法与索尔维制碱法的多重平衡。通过学生在课下进行整理的关键反应中的微粒及相互作用,层层抛出三个问题:①NaHCO3可溶于水,为什么能得到NaHCO3沉淀?为什么不生成其他沉淀呢?②通过改变哪些外界条件可以增加NaHCO3产量?③为什么要向饱和食盐水中先通入NH3制得氨盐水,再持续通入CO2?通过三个问题初步建立化学平衡在制碱法中的思维方式,通过平衡移动角度分析。学生开始模拟索尔维法进行“微型创新性实验”。
然后进入任务二:探究侯氏制碱法与索尔维制碱法的不同之处。通过学生在课下进行整理的不同之处的化学反应或平衡,带领学生分析索尔维工艺流程中的废液成份。讲述侯德榜先生在战火纷争下,不断探索、勇于创新的历史,有序的抛出两个问题:①母液直接循环利用会产生怎样的问题?②吸氨、冷析、盐析对溶液中的离子浓度有什么影响?再次通过化学平衡思想分析侯氏制碱法,理解平衡之间的相互影响,体会平衡的创造性应用。结合工业生产的基本思想和历史背景,学生为制碱厂绘制工艺流程图。帮助学生自然形成从原理到技术的跨越,循环经济、绿色化学等原则。
最后,让学生对于真实溶液中多平衡体系的分析,谈谈个人的想法。帮助学生建构复杂水溶液真实问题的分析模型。