碳酸鈉和碳酸氫鈉+焰色試驗(yàn)+高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第一節(jié)鈉及其化合物第二章海水中的重要元素——鈉和氯第三課時(shí)碳酸鈉和碳酸氫鈉學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學(xué)變化過(guò)程,掌握它們的性質(zhì)和用途,培養(yǎng)科學(xué)探究意識(shí)。2.運(yùn)用變化觀念理解并掌握Na2CO3、NaHCO3相互轉(zhuǎn)化的途徑。碳酸鈉（Na2CO3）俗稱：純堿、蘇打用途：去污（能力強(qiáng)）、面食的制作（中和酸和二次醒發(fā)）碳酸氫鈉（NaHCO3）俗稱：小蘇打用途：去污（能力弱）、膨松劑、發(fā)酵粉廚房中蘇式倆兄弟白色固體白色細(xì)小晶體Na2CO3可用于玻璃、造紙、紡織等工業(yè)；可做洗滌劑等。NaHCO3可用于滅火劑、發(fā)酵劑、醫(yī)藥等。碳酸鈉和碳酸氫鈉其他用途鹽Na2CO3NaHCO3（1）（2）（3）（4）初步結(jié)論①Na2CO3溶于水放熱，NaHCO3溶于水吸熱②在相同溫度下在水中的溶解度Na2CO3﹥NaHCO3③Na2CO3、NaHCO3的水溶液堿性：Na2CO3﹥NaHCO3白色粉末細(xì)小白色晶體振蕩長(zhǎng)時(shí)間可溶解固體量減少，仍有固體溶液變得較紅溶液變的微紅加水結(jié)塊成晶體，并伴隨著放熱現(xiàn)象加水部分溶解，并伴隨著吸熱現(xiàn)象。碳酸鈉和碳酸氫鈉物理性質(zhì)課本P38實(shí)驗(yàn)2-4二、化學(xué)性質(zhì)的比較實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

澄清石灰水___________

澄清石灰水_____________________________________________化學(xué)方程式：_____________________________________不變渾濁Na2CO3很穩(wěn)定，受熱不易發(fā)生分解變渾濁NaHCO3不穩(wěn)定，受熱容易分解2NaHCO3==Na2CO3＋CO2↑＋H2O△（一）熱穩(wěn)定性課本P38實(shí)驗(yàn)2-4如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)?zāi)?？思考套管?shí)驗(yàn)改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、節(jié)約原料、易于對(duì)比。課堂訓(xùn)練1、下列是某興趣小組根據(jù)教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)能說(shuō)明碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性的套管實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)觀察如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，分析實(shí)驗(yàn)原理，并判斷下列說(shuō)法和做法，其中正確的是（）A．甲為蘇打，乙為小蘇打B．要證明碳酸氫鈉受熱能產(chǎn)生水，可在小試管內(nèi)塞上沾有無(wú)水硫酸銅粉末的棉花球C．加熱一段時(shí)間，B燒杯的石灰水仍然澄清D．加熱過(guò)程中A燒杯中始終無(wú)氣泡產(chǎn)生B(二)Na2CO3和NaHCO3與酸反應(yīng)將足量HCl溶液倒入分別裝有等質(zhì)量Na2CO3和NaHCO3固體的兩只氣球中，現(xiàn)象是否相同？①立即發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；②反應(yīng)劇烈，氣球脹大。①立即發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；②反應(yīng)更劇烈，氣球膨脹更大。Na2CO3+2HCl=2NaCI+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑106448444等質(zhì)量時(shí)，NaHCO3產(chǎn)生的CO2更多，氣球更大。Na2CO3NaHCO3思考討論：①已經(jīng)失去標(biāo)簽的兩瓶溶液：Na2CO3溶液和稀HCl溶液如何鑒別？B溶液逐滴加入A溶液

現(xiàn)象若剛開始沒(méi)有明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡。若立即產(chǎn)生氣泡。反應(yīng)CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2↑CO32-+2H+=H2O+CO2↑結(jié)論A：稀鹽酸B：碳酸鈉A：碳酸鈉B：稀鹽酸(三)Na2CO3和NaHCO3與堿反應(yīng)（1）與NaOH溶液反應(yīng)與NaOH溶液反應(yīng)Na2CO3NaHCO3不反應(yīng)HCO3-+OH-=CO32-+H2O★NaHCO3與堿中的OH-反應(yīng)生成CO32-和水，然后與Ba2+、Ca2+生成沉淀；Na2CO3易與Ba2+、Ca2+的堿反應(yīng)生成沉淀（2）與Ca(OH)2溶液反應(yīng)與澄清石灰水反應(yīng)Na2CO3NaHCO3比較Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH均出現(xiàn)白色沉淀CaCO3NaHCO3(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2(少量)=CaCO3↓+Na2CO3+2H2OCa2++2OH-+2HCO3-=CaCO3+2H2O+CO32-Ca2++2OH-+HCO3-=CaCO3+H2O+OH-(四)Na2CO3和NaHCO3與鹽反應(yīng)——CaCl2、BaCl2溶液與CaCl2溶液反應(yīng)Na2CO3NaHCO3與BaCl2溶液反應(yīng)Na2CO3NaHCO3白色沉淀：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl無(wú)現(xiàn)象：不反應(yīng)白色沉淀：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl無(wú)現(xiàn)象：不反應(yīng)思考與討論：碳酸鈉和碳酸氫鈉都是白色固體，在實(shí)驗(yàn)室中如果標(biāo)簽掉落，就很難進(jìn)行辨認(rèn)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方如何鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉法一：溶解度溶解度小的是NaHCO3法二：熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性差的是NaHCO3法三：堿性堿性較弱的是NaHCO3法四：加入CaCl2溶液不產(chǎn)生沉淀的是NaHCO3法五：滴加鹽酸產(chǎn)氣泡快的是NaHCO3

能用澄清石灰水嗎？不能新課程58-59

除雜方法或所用試劑反應(yīng)原理Na2CO3固體(NaHCO3)NaHCO3溶液(Na2CO3)Na2CO3溶液(NaHCO3)加熱通入足量CO2Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3加入適量的NaOH溶液NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑拓展、Na2CO3、NaHCO3的除雜Na2CO3NaHCO3①通入CO2②少量的鹽酸①固體加熱②溶液滴加NaOH溶液思考與討論：向飽和Na2CO3溶液中通入過(guò)量CO2后會(huì)有什么現(xiàn)象？原因是什么？有沉淀析出原因：①將過(guò)量CO2通入Na2CO3溶液中，發(fā)生如下反應(yīng)：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3②溶劑水減少、溶質(zhì)NaHCO3質(zhì)量比Na2CO3多③生成的NaHCO3的溶解度比Na2CO3的溶解度小。不反應(yīng)Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3CO2不反應(yīng)CO32-+Ba2+

＝BaCO3↓BaCl2HCO3-+OH-=CO32-+H2O不反應(yīng)NaOHHCO3-+H+=CO2↑+H2OCO32-+2H+=CO2↑+H2OHCl穩(wěn)定，不易分解較易溶于水(比Na2CO3?。┮兹苡谒?xì)小白色晶體白色粉末色態(tài)NaHCO3化學(xué)式2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2HCO3-與H+和OH-都不共存Ca(OH)2CO32-+Ca2+

＝CaCO3↓有沉淀，兩種反應(yīng)Na2CO3溶解性熱穩(wěn)定性思考：新切開的Na在空氣中會(huì)和O2反應(yīng)生成Na2O，那鈉在空氣中的長(zhǎng)期放置變化會(huì)如何？銀白色金屬鈉（Na）O2表面變暗（生成Na2O）出現(xiàn)白色固體（生成NaOH）H2OH2O表面潮濕（NaOH潮解）CO2白色塊狀物質(zhì)（生成Na2CO3?10H2O）風(fēng)化白色粉末狀物質(zhì)（生成Na2CO3）①⑤④③②Na長(zhǎng)期露置于空氣中最終會(huì)完全轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3粉末試寫出對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式①4Na＋O2===2Na2O②Na2O＋H2O===2NaOH④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2ONa2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：6.(2)預(yù)測(cè):從物質(zhì)的類別來(lái)看，Na2CO3屬于___類，可以與___________等類別的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論:實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論(用離子方程式表示)①向盛有Na2CO3溶液的試管中滴加澄清石灰水②向盛有Na2CO3溶液的試管中滴加CaCl2溶液③向盛有Na2CO3溶液的試管中滴加稀鹽酸結(jié)合課本P43頁(yè)第6題總結(jié):Na2CO3與酸、堿和鹽的反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀Ca2++CO32-=CaCO3↓Ca2++CO32-=CaCO3↓②HCO3-+H+=H2O+CO2↑產(chǎn)生白色沉淀鹽酸、堿、鹽開始無(wú)氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡①CO32-+H+=HCO3-變式訓(xùn)練:NaHCO3與酸、堿和鹽的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論(用離子方程式表示)①向盛有NaHCO3溶液的試管中滴加澄清石灰水②向盛有NaHCO3溶液的試管中滴加CaCl2溶液③向盛有NaHCO3溶液的試管中滴加稀鹽酸從物質(zhì)的類別來(lái)看，NaHCO3屬于________類.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論:酸式鹽產(chǎn)生白色沉淀無(wú)現(xiàn)象立即產(chǎn)生氣泡HCO3-+H+=H2O+CO2↑Ca(OH)2足量OH-

+Ca2++HCO3-=CaCO3↓+H2OCa(OH)2少量2OH-

+Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-六、Na2CO3的制備——侯氏制堿法其中需要注意:(1)先在低溫的條件下將氨氣通入飽和食鹽水中，再通入CO2。(2)主要反應(yīng)原理:NH3+H2O+CO2+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3==

Na2CO3+CO2↑+H2O(CO2可以循環(huán)利用)。(3)循環(huán)的設(shè)計(jì)使原料NaCl的利用率從70%提高到90%以上。(4)向母液中通入氨氣,加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品。通入氨氣的作用：增大NH3的濃度，使NH4Cl更多地析出，使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度。很多__________________________在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)出特征顏色。根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色，可以判