碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)探究3課件

碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用專題二從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第二單元鈉、鎂及其化合物碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用專題二從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第1玻璃纖維納米自凈玻璃玻璃制品碳酸鈉的應(yīng)用玻璃纖維納米自凈玻璃玻璃制品碳酸鈉的應(yīng)用2制皂制皂3合成洗滌劑紡織合成洗滌劑紡織4造紙?jiān)旒?冶金、石油冶金、石油6發(fā)酵劑發(fā)酵劑7Na2CO3NaHCO3俗名狀態(tài)溶解性蘇打、純堿小蘇打白色粉末 細(xì)小的白色晶體易溶于水 溶于水一、碳酸鈉與碳酸氫鈉的物理性質(zhì)Na2CO3NaHCO3俗名狀態(tài)溶解性蘇打、純堿小蘇打白色粉8二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究1]在兩支試管中分別取2～3ml澄清的石灰水，再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。試管中都有白色沉淀現(xiàn)象Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O1.與某些堿反應(yīng)二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究1]在兩支試管中分別9二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究2]在兩支試管中分別取2～3ml澄清的氯化鈣溶液

，再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。滴加碳酸鈉溶液的試管中有白色沉淀現(xiàn)象Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl2．與某些鹽溶液反應(yīng)二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究2]在兩支試管中分別10二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究3]用pH試紙測定碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液的pH

3.碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液呈堿性。碳酸鈉溶液堿性更強(qiáng)二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究3]用pH試紙測定碳酸11[探究4]在一只燒杯中加入50ml前面配置好的碳酸鈉溶液，用酒精燈加熱至接近沸騰。將一小塊沾有油污（植物油或動(dòng)物脂肪）的銅片浸入碳酸鈉溶液中，靜置約2min。用鑷子將銅片從溶液中取出后，用水沖洗干凈。與另一塊沾有相同油污浸入清水的銅片作比較。熱的純堿溶液可以去除物品表面的油污。銅片表面的油污被除凈[探究4]在一只燒杯中加入50ml前面配置好的碳熱的純堿12[探究5]4.與鹽酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3與稀HCl反應(yīng)要比Na2CO3與稀HCl反應(yīng)劇烈的多[探究5]Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2135.NaHCO3和Na2CO3的相互轉(zhuǎn)化Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3

向Na2CO3溶液中通入CO2問題：已知：相同條件下，Na2CO3比NaHCO3溶解度大（如：20℃時(shí)，Na2CO3和NaHCO3的溶解度分別是21.0g和10.0g）

，若向铇和Na2CO3溶液中通入CO2有何現(xiàn)象產(chǎn)生？有晶體析出Na2CO3

（飽和）＋H2O

＋CO2＝＝＝2NaHCO35.NaHCO3和Na2CO3的相互轉(zhuǎn)化Na2C145.NaHCO3和Na2CO3的相互轉(zhuǎn)化［實(shí)驗(yàn)］：加熱Na2CO3、NaHCO3，檢驗(yàn)產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

Na2CO3穩(wěn)定不分解NaHCO3不穩(wěn)定，受熱容易分解2NaHCO3＝＝＝Na2CO3＋H2O

＋CO25.NaHCO3和Na2CO3的相互轉(zhuǎn)化［實(shí)驗(yàn)］：加熱Na215Na2CO3NaHCO3備注相同點(diǎn)不同點(diǎn)易溶于水水溶液顯堿性能跟酸反應(yīng)同溫：Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，Na2CO3溶液的PH比NaHCO3溶液的大NaHCO3與酸反應(yīng)的劇烈程度強(qiáng)于Na2CO3穩(wěn)定不穩(wěn)定受熱分解2NaHCO3＝Na2CO3+CO2↑+H2O小結(jié)：碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較Na2CO3NaHCO3備注相同點(diǎn)不同點(diǎn)易溶于水水溶液顯堿性16問題：如何鑒別Na2CO3和NaHCO3熱穩(wěn)定性不同和酸反應(yīng)生成氣體的速率的差異BaCl2或CaCl2(極稀溶液)PH不同能不能用Ba(OH)2、Ca(OH)2?根據(jù)課本P52表2-4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)別Na2CO3和NaHCO3問題：如何鑒別Na2CO3和NaHCO3熱穩(wěn)定性不同能不能用17四、碳酸鈉的應(yīng)用制造玻璃、染料、有機(jī)合成的原料；在冶金工業(yè)方面，可以用于冶煉鋼鐵、鋁等；另外，在化肥、農(nóng)藥、造紙、印染、搪瓷、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)也必不可少，特別在生活中，是人們發(fā)面做饅頭的必需品。五、碳酸氫鈉的應(yīng)用利用碳酸氫鈉受熱分解的性質(zhì)，可以在制糕點(diǎn)的時(shí)候做發(fā)泡劑。也可利用能與酸反應(yīng)的性質(zhì)，用來治療胃酸過多。四、碳酸鈉的應(yīng)用制造玻璃、染料、有機(jī)合成的原料；18在工業(yè)上，純堿的用途極為廣泛。而在古代，人們雖曾先后學(xué)會(huì)了從草木灰提取碳酸鉀和從鹽堿地及鹽湖等天然資源獲得碳酸鈉，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。

1862年，比利時(shí)人索爾維發(fā)明“索爾維制堿法”。英、法、德、美等國對會(huì)員國以外的國家實(shí)行技術(shù)封鎖。1921年侯德榜先生為了發(fā)展我國的民族工業(yè)毅然回國就任。制堿工業(yè)介紹在工業(yè)上，純堿的用途極為廣泛。而在古代，人們雖曾先后學(xué)191926年，中國生產(chǎn)的紅三角牌純堿在美國費(fèi)城的國博覽會(huì)上獲得金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。產(chǎn)品不但暢銷國內(nèi)，而且遠(yuǎn)銷日本和東南亞。1933年侯德榜先生將他摸索出的制堿方法寫成專著由美國化學(xué)會(huì)出版，轟動(dòng)了科學(xué)界，被譽(yù)為首創(chuàng)的制堿名著，為祖國爭得了榮譽(yù)。

1940年侯德榜先生完成了新的工藝路線。新的工藝節(jié)約了成本，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。1943年，這種新的制堿法被正式命名為"侯氏聯(lián)合制堿法"。1926年，中國生產(chǎn)的紅三角牌純堿在美國費(fèi)城的國博覽20侯德榜先生:侯德榜先生1890年8月9日生于福建省閩侯縣坡尾村。曾就讀于福州英華書院和滬皖兩省路礦學(xué)堂，1910年考入清華留美預(yù)備學(xué)堂，1913年公費(fèi)赴美留學(xué)，先后獲得化學(xué)工程學(xué)學(xué)士、碩士和哲學(xué)博士等學(xué)位。1921年應(yīng)邀回國任職。建國后歷任第一、二、三屆全國人大代表、政協(xié)委員、中央經(jīng)委委員、化工部副部長等職。紅三角牌純堿永利化工廠侯德榜侯德榜先生:侯德榜先生1890年8月9日生于福建省閩211862年比利時(shí)人索爾維發(fā)明了氨堿法制備碳酸鈉。其原理是：向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和，然后在加壓下通入CO2（由CaCO3煅燒而得），因NaHCO3溶解度較小，故有下列反應(yīng)發(fā)生：NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3

NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl

2NaHCO3=Na2CO3＋H2O＋CO2↑

2NH4Cl(母液中)＋CaO=2NH3↑＋CaCl2＋H2O優(yōu)點(diǎn)：原料經(jīng)濟(jì)，能連續(xù)生產(chǎn)，CO2和NH3能回收使用。缺點(diǎn)：大量CaCl2用途不大，NaCl利用率只有70﹪，約有30﹪的NaCl留在母液中。1862年比利時(shí)人索爾維發(fā)明了氨堿法制備碳酸22侯氏制堿法(聯(lián)合制堿法)原理與索爾維法(氨堿法)基本相同，其優(yōu)點(diǎn)在于制堿與合成氨進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)。沒有副產(chǎn)物---氯化鈣，而且還得到有用的氯化銨。NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3

NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl

2NaHCO3=Na2CO3＋H2O＋CO2↑

根據(jù)NH4Cl在常溫時(shí)的溶解度比NaCl大，而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理，在5℃～10℃時(shí)，向母液中加入食鹽細(xì)粉，而使NH4Cl單獨(dú)結(jié)晶析出供做氮肥。優(yōu)點(diǎn)：保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn)，消除了它的缺點(diǎn)，使食鹽的利用率提高到96﹪；NH4Cl可做氮肥；可與合成氨廠聯(lián)合，利用了合成氨制原料氣時(shí)產(chǎn)生的CO，將其轉(zhuǎn)化成CO2，革除了CaCO3制CO2這一工序。侯氏制堿法(聯(lián)合制堿法)原理與索爾維法(氨堿23實(shí)驗(yàn)室中，用侯氏制堿原理制Na2CO3和NH4Cl的步驟為：⑴③過濾所得晶體1的名稱是_________。濾液1中主要含有的溶質(zhì)是_________。操作③中使用玻棒的作用是________________________。⑵操作①②的順序_______（填能或不能）顛倒，其原因?yàn)開_______________________________________。⑶ 連續(xù)化生產(chǎn)的循環(huán)步驟是_____（填操作序號）。碳酸氫鈉NH4Cl引流不能CO2在水中溶解度比NH3在水中溶解度小得多，而CO2在氨水中被吸收的量比在水中大。請回答：⑥實(shí)驗(yàn)室中，用侯氏制堿原理制Na2CO3和NH4Cl的步驟為：24小結(jié)：NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3

NaHCO3

小結(jié)：NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3NaHCO25練習(xí)：1、下列物質(zhì)露置在空氣中，不能吸收CO2的是（

）A.Na2CO3

B.NaOH

C.NaHCO3

D.Na2O

2、下列關(guān)于Na2CO3固體和NaHCO3固體性質(zhì)的有關(guān)敘述中正確的是(

)A.在水中溶解性：Na2CO3＜NaHCO3B.熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3C.與相同濃度的鹽酸反應(yīng)的速度：Na2CO3＜NaHCO3D.Na2CO3與NaHCO3相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)是可逆反應(yīng)3、相同物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與過量鹽酸反應(yīng)，下列說法中正確的是（）A.碳酸鈉放出CO2多B.碳酸氫鈉放出CO2多C.碳酸鈉消耗鹽酸多D.碳酸氫鈉消耗鹽酸多CB、CC練習(xí)：2、下列關(guān)于Na2CO3固體和NaHCO3固體性質(zhì)的有26碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用專題二從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第二單元鈉、鎂及其化合物碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用專題二從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第27玻璃纖維納米自凈玻璃玻璃制品碳酸鈉的應(yīng)用玻璃纖維納米自凈玻璃玻璃制品碳酸鈉的應(yīng)用28制皂制皂29合成洗滌劑紡織合成洗滌劑紡織30造紙?jiān)旒?1冶金、石油冶金、石油32發(fā)酵劑發(fā)酵劑33Na2CO3NaHCO3俗名狀態(tài)溶解性蘇打、純堿小蘇打白色粉末 細(xì)小的白色晶體易溶于水 溶于水一、碳酸鈉與碳酸氫鈉的物理性質(zhì)Na2CO3NaHCO3俗名狀態(tài)溶解性蘇打、純堿小蘇打白色粉34二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究1]在兩支試管中分別取2～3ml澄清的石灰水，再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。試管中都有白色沉淀現(xiàn)象Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O1.與某些堿反應(yīng)二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究1]在兩支試管中分別35二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究2]在兩支試管中分別取2～3ml澄清的氯化鈣溶液

，再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。滴加碳酸鈉溶液的試管中有白色沉淀現(xiàn)象Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl2．與某些鹽溶液反應(yīng)二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究2]在兩支試管中分別36二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究3]用pH試紙測定碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液的pH

3.碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液呈堿性。碳酸鈉溶液堿性更強(qiáng)二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[探究3]用pH試紙測定碳酸37[探究4]在一只燒杯中加入50ml前面配置好的碳酸鈉溶液，用酒精燈加熱至接近沸騰。將一小塊沾有油污（植物油或動(dòng)物脂肪）的銅片浸入碳酸鈉溶液中，靜置約2min。用鑷子將銅片從溶液中取出后，用水沖洗干凈。與另一塊沾有相同油污浸入清水的銅片作比較。熱的純堿溶液可以去除物品表面的油污。銅片表面的油污被除凈[探究4]在一只燒杯中加入50ml前面配置好的碳熱的純堿38[探究5]4.與鹽酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3與稀HCl反應(yīng)要比Na2CO3與稀HCl反應(yīng)劇烈的多[探究5]Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2395.NaHCO3和Na2CO3的相互轉(zhuǎn)化Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3

向Na2CO3溶液中通入CO2問題：已知：相同條件下，Na2CO3比NaHCO3溶解度大（如：20℃時(shí)，Na2CO3和NaHCO3的溶解度分別是21.0g和10.0g）

，若向铇和Na2CO3溶液中通入CO2有何現(xiàn)象產(chǎn)生？有晶體析出Na2CO3

（飽和）＋H2O

＋CO2＝＝＝2NaHCO35.NaHCO3和Na2CO3的相互轉(zhuǎn)化Na2C405.NaHCO3和Na2CO3的相互轉(zhuǎn)化［實(shí)驗(yàn)］：加熱Na2CO3、NaHCO3，檢驗(yàn)產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

Na2CO3穩(wěn)定不分解NaHCO3不穩(wěn)定，受熱容易分解2NaHCO3＝＝＝Na2CO3＋H2O

＋CO25.NaHCO3和Na2CO3的相互轉(zhuǎn)化［實(shí)驗(yàn)］：加熱Na241Na2CO3NaHCO3備注相同點(diǎn)不同點(diǎn)易溶于水水溶液顯堿性能跟酸反應(yīng)同溫：Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，Na2CO3溶液的PH比NaHCO3溶液的大NaHCO3與酸反應(yīng)的劇烈程度強(qiáng)于Na2CO3穩(wěn)定不穩(wěn)定受熱分解2NaHCO3＝Na2CO3+CO2↑+H2O小結(jié)：碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較Na2CO3NaHCO3備注相同點(diǎn)不同點(diǎn)易溶于水水溶液顯堿性42問題：如何鑒別Na2CO3和NaHCO3熱穩(wěn)定性不同和酸反應(yīng)生成氣體的速率的差異BaCl2或CaCl2(極稀溶液)PH不同能不能用Ba(OH)2、Ca(OH)2?根據(jù)課本P52表2-4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)別Na2CO3和NaHCO3問題：如何鑒別Na2CO3和NaHCO3熱穩(wěn)定性不同能不能用43四、碳酸鈉的應(yīng)用制造玻璃、染料、有機(jī)合成的原料；在冶金工業(yè)方面，可以用于冶煉鋼鐵、鋁等；另外，在化肥、農(nóng)藥、造紙、印染、搪瓷、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)也必不可少，特別在生活中，是人們發(fā)面做饅頭的必需品。五、碳酸氫鈉的應(yīng)用利用碳酸氫鈉受熱分解的性質(zhì)，可以在制糕點(diǎn)的時(shí)候做發(fā)泡劑。也可利用能與酸反應(yīng)的性質(zhì)，用來治療胃酸過多。四、碳酸鈉的應(yīng)用制造玻璃、染料、有機(jī)合成的原料；44在工業(yè)上，純堿的用途極為廣泛。而在古代，人們雖曾先后學(xué)會(huì)了從草木灰提取碳酸鉀和從鹽堿地及鹽湖等天然資源獲得碳酸鈉，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。

1862年，比利時(shí)人索爾維發(fā)明“索爾維制堿法”。英、法、德、美等國對會(huì)員國以外的國家實(shí)行技術(shù)封鎖。1921年侯德榜先生為了發(fā)展我國的民族工業(yè)毅然回國就任。制堿工業(yè)介紹在工業(yè)上，純堿的用途極為廣泛。而在古代，人們雖曾先后學(xué)451926年，中國生產(chǎn)的紅三角牌純堿在美國費(fèi)城的國博覽會(huì)上獲得金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。產(chǎn)品不但暢銷國內(nèi)，而且遠(yuǎn)銷日本和東南亞。1933年侯德榜先生將他摸索出的制堿方法寫成專著由美國化學(xué)會(huì)出版，轟動(dòng)了科學(xué)界，被譽(yù)為首創(chuàng)的制堿名著，為祖國爭得了榮譽(yù)。

1940年侯德榜先生完成了新的工藝路線。新的工藝節(jié)約了成本，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。1943年，這種新的制堿法被正式命名為"侯氏聯(lián)合制堿法"。1926年，中國生產(chǎn)的紅三角牌純堿在美國費(fèi)城的國博覽46侯德榜先生:侯德榜先生1890年8月9日生于福建省閩侯縣坡尾村。曾就讀于福州英華書院和滬皖兩省路礦學(xué)堂，1910年考入清華留美預(yù)備學(xué)堂，1913年公費(fèi)赴美留學(xué)，先后獲得化學(xué)工程學(xué)學(xué)士、碩士和哲學(xué)博士等學(xué)位。1921年應(yīng)邀回國任職。建國后歷任第一、二、三屆全國人大代表、政協(xié)委員、中央經(jīng)委委員、化工部副部長等職。紅三角牌純堿永利化工廠侯德榜侯德榜先生:侯德榜先生1890年8月9日生于福建省閩471862年比利時(shí)人索爾維發(fā)明了氨堿法制備碳酸鈉。其原理是：向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和，然后在加壓下通入CO2（由CaCO3煅燒而得），因NaHCO3溶解度較小，故有下列反應(yīng)發(fā)生：NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3

NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl

2NaHCO3=Na2CO3＋H2O＋CO2↑

2NH4Cl(母液中)＋CaO=2NH3↑＋CaCl2＋H2O優(yōu)點(diǎn)：原料經(jīng)濟(jì)，能連續(xù)生產(chǎn)，CO2和NH3能回收使用。缺點(diǎn)：大量CaCl2用途不大，NaCl利用率只有70﹪，約有30﹪的NaCl留在母液中。1862年比利時(shí)人索爾維發(fā)明了氨堿法制備碳酸48侯氏制堿法(聯(lián)合制堿法)原理與索爾維法(氨堿法)基本相同，其優(yōu)點(diǎn)在于制堿與合成氨進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)。沒有副產(chǎn)物---氯化鈣，而且還得到有用的氯化銨。NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3

NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl

2NaHCO3=Na2CO3＋H2O＋CO2↑

根據(jù)NH4Cl在常溫時(shí)的溶解度比NaCl大，而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理，在5℃～10℃時(shí)，向母液中加入食鹽細(xì)粉，而使NH4Cl單獨(dú)結(jié)晶析出供做氮肥。優(yōu)點(diǎn)：保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn)，消除了它的缺點(diǎn)，使食鹽的利用率提高到96﹪；NH4Cl可做氮肥；可與合成氨廠聯(lián)合，利用了合成氨制原料氣