課件：碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應實驗設計

碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應的實驗設計

玉山縣第二中學徐裕明吳位英一、實驗設計目的高中化學必修第一冊中第56頁，只是很簡單說明了碳酸鈉、碳酸氫鈉能與鹽酸的發(fā)生反應。根據(jù)新課程改革的要求，需要學生自己探究反應的本質(zhì)，并且歷年高考考綱中對這部分知識是“理解”，要求較高，這一類考題出現(xiàn)的頻率也很高。例如：題(一)：取質(zhì)量為14.8g的Na2CO3

和NaHCO3的固體混合物，與100ml2.50mol/L的鹽酸恰好完全反應至不再放出氣體。（1）求原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)。（2）若取等質(zhì)量的原混合物配成溶液，逐滴滴入90ml2.50mol/L的鹽酸,并不斷攪拌，求生成的氣體在標準狀況下的體積。學生根據(jù)碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應的化學方程式很容易將第一問解答出來，但是對于第二個問題，學生都發(fā)現(xiàn)鹽酸用量減少了，都知道碳酸鈉、碳酸氫鈉過量，但不知反應的先后問題，以至于解題無從下手直至計算錯誤。題(二)：將0．4gNaOH和1．06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0．1mol?L-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是()我們在教學過程中發(fā)現(xiàn)學生對這部分內(nèi)容理解并應用比較困難，針對這種上課被動接受而無法解題的現(xiàn)象，我們設計了一組實驗，幫助學生探究碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸發(fā)生反應的本質(zhì)，并在上課過程中進行了應用，取得了很好的效果。二、實驗設計裝置取相同型號的硬質(zhì)玻璃管2支，橡皮塞2個，10ml一次性注射器2支，氣球2個，鐵架臺和滴定管夾各1個。將兩只硬質(zhì)玻璃管固定在滴定管夾上，組成裝置如下圖所示。碳酸鈉和鹽酸反應碳酸氫鈉和鹽酸反應碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應裝置實物圖三、實驗操作及現(xiàn)象實驗操作：在硬質(zhì)玻璃管中分別裝入10ml0.4mol/LNa2CO3和10ml0.4mol/LNaHCO3，在兩只注射器中分別吸入4ml4mol/L的鹽酸。用塑料尺或玻璃片同時向上推兩只注射器的手柄，第一次同時推入2ml的鹽酸，這樣就可以保證碳酸鈉和碳酸氫鈉同時與同一濃度的鹽酸反應。實驗現(xiàn)象：我們很清晰的觀察到碳酸氫鈉與鹽酸很快產(chǎn)生了大量氣泡，頂部氣球也迅速脹大，而碳酸鈉與鹽酸這邊幾乎看不到氣泡且頂部氣球仍是癟的。此時可以讓同學們探討以上不同現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，從而得出碳酸鈉與鹽酸開始并沒有產(chǎn)生二氧化碳氣體，結(jié)合所學便知是生成了碳酸氫鈉。第二次再同時推入余下的2ml鹽酸，我們能觀察到碳酸氫鈉這邊氣球繼續(xù)脹大，碳酸鈉這邊氣球也開始脹大，最后兩邊膨脹的大小一樣，效果明顯。四、實驗結(jié)論通過這個實驗使大多數(shù)學生都能理解碳酸鈉與鹽酸反應的本質(zhì)，并能在此類題目中加以應用。當把不足的鹽酸加到碳酸鈉溶液中，首先生成碳酸氫鈉而沒有產(chǎn)生二氧化碳，隨著鹽酸繼續(xù)加入碳酸氫鈉才反應產(chǎn)生了二氧化碳氣體，即Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，并且等物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量的鹽酸反應時所得二氧化碳氣體的量相等。注：上述題(一)學生將能正確做出解答，解答過程如下：（1）省略。（2）解：由于恰好完全反應需100mL2.50mol/L的鹽酸，故加90mL時，鹽酸不足。Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl0.100mol0.100molNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑與NaHCO3反應的鹽酸為0.090L×2.50mol/L-0.100mol=0.125mol,因此V(CO2)=0.125mol×22.4L/mol=2.80L.題(二)答案選（C）五、實驗評價與反思1、該實驗設計既形象又直觀，實驗材料容易得到，操作也簡便，現(xiàn)象也十分明顯，能較容易地得出實驗結(jié)論，充分體現(xiàn)了化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學。在實驗中求真知，把學生平時解題中的實際情況與實驗結(jié)合起來，針對性很強。通過實驗讓學生感知反應的本質(zhì)，不斷培養(yǎng)學生的探索精神，不斷調(diào)動學生的求知欲，從而達到自主學習的目的。即便以后考試中遇到類似的題目，學生也就能迎刃而解了。2、在本實驗設計中也有許多值得注意和改進的