核心素养视域下的高中化学项目式学习——以“模拟侯氏制碱法制备纯碱及产品含量测定”为例

以模拟侯氏制碱法制备纯碱及产品含量测定为项目情境,通过三个具体的学习任务发展学生的化学学科核心素养。查阅资料,了解纯碱的制备历史;自主设计模拟侯氏制碱法的实验,迁移应用碳酸钠与碳酸氢钠性质,进一步掌握物质制备及分离提纯的方法;设计实验测定样品中碳酸钠的含量,建立定量测定混合物中物质含量的思维模型。

模拟氨碱法制备纯碱实验的条件优化

通过实验定量研究了吸收液浓度、温度、液面高度,通气速率、吸收方式等因素对氨碱法制备纯碱实验的影响,并优化了实验条件：吸收液体积比浓度为13：2,吸收液温度为42±1℃,采用18mm×180mm试管为吸收液容器,6mm×8mm×250mm玻璃管作为吸收导管,通气速率保持在240±10个气泡/min。实验条件优化后,能全面解决实验存在的问题,并使纯碱收率达49.2%。

模拟氨碱法制备纯碱实验的探讨

通过定量实验探究吸收液温度、通气方式等对模拟氨碱法制备纯碱实验的影响,并优化了实验条件:向饱和氨化食盐水中通入二氧化碳气体,开始1分钟通气应缓慢,然后以最大速率通气;采用38~45℃的温水浴可缩短反应时间。

模拟工业制备纯碱的实验设计

为弥补中学化学教材中无相关实验的缺陷，设计了五个模拟工业制备纯碱和一个模拟联合制碱法母液处理的实验方案，旨在为工业制备纯碱的实验教学提供可选择的参考素材和方法。