專題3第二單元金屬鈉及鈉的化合物(第2課時(shí))高一化學(xué)教學(xué)課件（2019必修一）

第二單元

金屬鈉及鈉的化合物

蘇教版高中化學(xué)（必修一）同步教學(xué)課件專題3

從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)

第2課時(shí)

碳酸鈉、碳酸氫鈉

1.通過實(shí)驗(yàn)探究方法對(duì)比研究了解碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)，并知道它們?cè)谏a(chǎn)生活中的用途。

2.掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化和鑒別方法。能建立認(rèn)知模型，并能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。3.通過對(duì)侯氏制堿法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。復(fù)習(xí)回顧情景導(dǎo)入1.碳酸鈉和碳酸鈣都是重要的碳酸鹽。在初中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過碳酸鈣的性質(zhì)，你能據(jù)此推測(cè)碳酸鈉可能具有哪些性質(zhì)嗎?2.碳酸鈉為什么被稱為純堿?它和小蘇打有什么關(guān)系呢?一.碳酸鈉和碳酸氫鈉1.碳酸鈉(Na2CO3)

碳酸鈉是

固體，俗稱

或

，

溶于水白色純堿蘇打易Na2CO3Na+CO32-與酸反應(yīng)生成CO2生成難溶性碳酸鹽【實(shí)驗(yàn)1】在兩支結(jié)晶的試管中分別加入2~3ml澄清石灰水和氯化鈣溶液，再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉溶液，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】都生成白色沉淀Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHNa2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl【結(jié)論】【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】【實(shí)驗(yàn)2】用pH試紙測(cè)定碳酸鈉溶液的pH。pH>7，溶液呈堿性【結(jié)論】pH>7溶液呈堿性【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】【實(shí)驗(yàn)3】在一只燒杯中加入50ml0.5ml·L-1碳酸鈉溶液，用酒精燈將其加熱至接近沸騰。將一塊沾有油污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。比較浸入碳酸鈉溶液前后銅片表面的情況。浸入Na2CO3溶液的銅片上油污被去除【結(jié)論】熱的碳酸鈉溶液能去油污（堿性）碳酸鈉能與酸反應(yīng)，也能與某些堿和鹽反應(yīng)。Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH有白色沉淀Na2CO3+CaCl2====CaCO3↓+2NaClNa2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3冒氣泡有白色沉淀【與堿反應(yīng)】

【與鹽反應(yīng)】

【與酸反應(yīng)】向碳酸鈉溶液中通入二氧化碳可以生成碳酸氫鈉。2.碳酸氫鈉(NaHCO3)

碳酸氫鈉是

固體，俗稱

，常溫下溶解度

碳酸鈉，水溶液呈

性，白色小蘇打小于堿NaHCO3Na+HCO3-與酸反應(yīng)生成CO2固態(tài)時(shí)加熱分解為CO2和H2O性質(zhì)Na2CO3NaHCO3性質(zhì)比較水溶性__________Na2CO3的溶解度

NaHCO3溶液的酸堿性

性

性物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的pH____易溶可溶大于堿堿大二.碳酸鈉（Na2CO3)與碳酸氫鈉（NaHCO3)物理性質(zhì)對(duì)比實(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加熱三.碳酸鈉（Na2CO3)與碳酸氫鈉（NaHCO3)化學(xué)性質(zhì)對(duì)比1.熱穩(wěn)定性

裝置

步驟①在兩個(gè)試管中加入約50ml同濃度的鹽酸；②在氣球中加入等質(zhì)量（約2克）Na2CO3、NaHCO3固體；③同時(shí)提起氣球，讓球中固體全部落入試管中；④將氣球中的氣體分別通入澄清石灰水中。物質(zhì)Na2CO3NaHCO3現(xiàn)象原理結(jié)論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。CO32-＋2H+=H2O＋CO2↑HCO3-＋H+=H2O＋CO2↑①碳酸鈉與碳酸氫鈉均能與鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生CO2氣體；②相同條件下，碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)比碳酸鈉的反應(yīng)劇烈；③相同質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸完全反應(yīng)，NaHCO3產(chǎn)生的氣體更多。2.與酸(足量鹽酸)反應(yīng)

問題探究：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分別與稀鹽酸互滴，現(xiàn)象各有何不同？請(qǐng)分析其中的原理。①向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液(開始時(shí)酸過量)：立即產(chǎn)生大量的氣泡，反應(yīng)為Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O。

離子方程式：CO32-+2H+=H2O+CO2↑。②鹽酸逐滴加入到NaHCO3溶液和NaHCO3溶液逐滴加入到稀鹽酸中，現(xiàn)象相同，均會(huì)立即有無色氣體放出。

離子方程式：HCO3-+H+=H2O+CO2↑。即時(shí)理解

③向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時(shí)酸不足)：剛開始無氣泡產(chǎn)生，鹽酸滴加到一定量后，有氣泡產(chǎn)生。反應(yīng)為Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl＝NaCl＋CO2↑＋H2O。離子方程式：CO32-+H+=HCO3-(無明顯現(xiàn)象)、HCO3-+H+=H2O+CO2↑(無色氣體放出)④因此，可以用互滴法鑒別鹽酸和碳酸鈉兩種無色溶液。3.區(qū)別碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的試驗(yàn)方案。方法依據(jù)原理結(jié)論熱穩(wěn)定性CaCl2、BaCl2的反應(yīng)CO32-＋Ca2＋==CaCO3↓，CO＋Ba2＋==BaCO3↓；HCO3-與Ca2＋、Ba2＋不反應(yīng)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；Na2CO3受熱不易分解加熱有氣體產(chǎn)生的是NaHCO3，無變化的是Na2CO3有沉淀生成的是Na2CO3，無變化的是NaHCO3方法依據(jù)原理結(jié)論鹽酸反應(yīng)的劇烈程度鹽酸逐滴加入時(shí)的現(xiàn)象Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑；NaHCO3＋HCl==NaCl＋H2O＋CO2↑CO32-＋H＋==HCO3-；HCO3-＋H＋==CO2↑＋H2O生成氣體劇烈的是NaHCO3，相對(duì)不劇烈的是Na2CO3逐滴加入鹽酸立即產(chǎn)生氣體的是NaHCO3，開始不產(chǎn)生氣體，滴加一會(huì)才產(chǎn)生氣體的是Na2CO34.碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法：方法一：將固體溶于水，測(cè)溫度的變化，升高的是碳酸鈉、降低的是碳酸氫鈉；方法二：將等質(zhì)量的固體溶于等體積的水中，溶解度大的是碳酸鈉、小的是碳酸氫鈉；方法三：將固體分別置于試管加熱，如有水珠生成的是碳酸氫鈉或加熱后固體質(zhì)量未變的是碳酸鈉、質(zhì)量減小的是碳酸氫鈉。5.碳酸鈉和碳酸氫鈉的常見三種除雜方法：混合物除雜方法原理Na2CO3固體(NaHCO3)NaHCO3溶液(Na2CO3)Na2CO3溶液(NaHCO3)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；加熱通入足量CO2氣體加入適量NaOH溶液CO2+Na2CO3+H2O==2NaHCO3NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O四.碳酸鈉與碳酸氫鈉的用途

五.侯氏制堿法中國化學(xué)工業(yè)的先驅(qū)——侯德榜

在中國化學(xué)工業(yè)史上，有一位杰出的科學(xué)家，他為祖國的化工事業(yè)奮斗終生，并以獨(dú)創(chuàng)的制堿工藝聞名于世界，他就像一塊堅(jiān)硬的基石，托起了中國現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的大廈，這位先驅(qū)者就是被稱為“國寶”的侯德榜。

侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法的原理是將二氧化碳通入氨水的氯化鈉飽和溶液中，使溶解度較小的碳酸氫鈉從溶液中析出。NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl過濾得到碳酸氫鈉晶體，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉。

在過濾后的母液中加入NaCl粉末，通入NH3，攪拌，經(jīng)降溫后結(jié)晶出副產(chǎn)品NH4Cl，NH4Cl可用作化肥。2NaHCO3

=Na2CO3+H2O+CO2↑△1．反應(yīng)原理NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3

=Na2CO3+H2O+CO2↑△2.NH3通入到飽和NaCl溶液中，形成氨水的NaCl飽和溶液，然后再通入CO2。這樣先形成了一個(gè)弱堿性的環(huán)境以后，可以增大CO2在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO3。

3.理解：(1)利用侯氏制堿法制取NaHCO3時(shí)，在飽和NaCl溶液中應(yīng)先通入NH3，后通入CO2。(2)NaHCO3在水中的溶解度小于NH4HCO3和NH4Cl、NaCl。(3)“聯(lián)合制堿法”時(shí)還能得到NaHCO3和NH4Cl等副產(chǎn)品。經(jīng)典例題例1下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是(

)A．熱穩(wěn)定性：NaHCO3＞Na2CO3B．與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度：NaHCO3>Na2CO3C．相同溫度時(shí)，在水中的溶解度：NaHCO3<Na2CO3D．等物質(zhì)的量與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量：NaHCO3<Na2CO3.【解析】A項(xiàng)，碳酸氫鈉受熱分解，碳酸鈉不易分解，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)更劇烈，正確；C項(xiàng)，碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉，正確；D項(xiàng)，兩者與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量相等，錯(cuò)誤。AD例2.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是(

)A．通入二氧化碳?xì)怏wB．加入氫氧化鋇溶液C．加入澄清石灰水D．加入稀鹽酸A【解析】除雜方法要操作簡(jiǎn)便、效果好、不引入新的雜質(zhì)、保留非雜質(zhì)成分。可采取這樣的方法：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。例3.有兩支試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判斷正確的是(

)【解析】A項(xiàng)，都產(chǎn)生白色沉淀；B項(xiàng)，Na2CO3溶液中紅色深；D項(xiàng)，Na2CO3溶液中開始時(shí)無氣泡產(chǎn)生(發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3)。C選項(xiàng)操作判斷A分別加入澄清石灰水產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3B分別加入2滴酚酞紅色較淺者為Na2CO3C分別加入CaCl2溶液產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3D逐滴加入等濃度的鹽酸立即產(chǎn)生氣泡者為Na2CO3例4.研究結(jié)果顯示：用2%的小蘇打溶液漱口能有效預(yù)防口腔粘膜潰瘍的發(fā)生。小蘇打?qū)儆?

)A．鹽

B．酸

C．堿

D．氧化物【解析】小蘇打即NaHCO3，在水溶液中電離出金屬陽離子Na＋和酸根離子HCO－3，屬于鹽。A例5.某同學(xué)擬用50mLNaOH溶液吸收CO2氣體制備Na2CO3溶液。為了防止通入的CO2氣體過量生成NaHCO3，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：①用25mLNaOH溶液吸收過量的CO2氣體，至CO2氣體不再溶解；②小火煮沸溶液1～2min；③在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。(1)他能否制得較純凈的Na2CO3溶液?__。理由是____________________________。(2)按他的設(shè)計(jì)，第①步實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。裝置A中使用的試劑是石灰石和稀鹽酸。裝置B使用的試劑_____，作用是_______________。(3)有人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟②③的順序?qū)φ{(diào)，即先混合再煮沸更合理，你認(rèn)為對(duì)嗎？為什么？____________________________________________________?！敬鸢浮?1)能用一半NaOH溶液生成NaHCO3，另一半NaOH和NaHCO3

1∶1反應(yīng)正好生成Na2CO3(2)飽和NaHCO3溶液除去CO2氣體中的HCl氣體(3)不對(duì)；多余的CO2不除去會(huì)有NaHCO3生成【解析】用NaOH溶液與CO2氣體制備Na2CO3溶液，不能直接通過吸收CO2氣體來制備，因?yàn)槿鬋O2氣體過量則混有NaHCO3雜質(zhì)；若CO2氣體不足，則有部分NaOH不能轉(zhuǎn)化為Na2CO3。因而應(yīng)當(dāng)將一半NaOH與過量CO2氣體反應(yīng)生成NaHCO3，再與另一半NaOH恰好反應(yīng)，全部生成Na2CO3。1.通過實(shí)驗(yàn)探究方法對(duì)比研究了解碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)，并知道它們?cè)谏a(chǎn)生活中的用途。

2.掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化和鑒別方法。能建立認(rèn)知模型，并能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。3.通過對(duì)侯氏制堿法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。課堂小結(jié)隨堂練習(xí)1.下列說法中正確的是(

)A．發(fā)酵粉中主要含有氫氧化鈉，能使焙制出的糕點(diǎn)疏松多孔B．碘鹽中的碘可以直接用淀粉檢驗(yàn)C．碳酸氫鈉可以用于治療胃酸過多D．硫酸氫鈉屬于鹽類，其水溶液顯中性【解析】發(fā)酵粉的主要成分是小蘇打，A錯(cuò)誤；碘鹽中的碘以碘酸鉀形式存在，而不是碘單質(zhì)，B錯(cuò)誤；硫酸氫鈉的水溶液呈酸性，D錯(cuò)誤。C2.下列有關(guān)碳酸鈉與碳酸氫鈉的說法中不正確的是(

)A．在通常狀況下，都是白色固體B．它們都易溶于水C．在通常狀況下，受熱都易分解D．都可以和鹽酸反應(yīng)并生成CO2氣體【解析】碳酸鈉與碳酸氫鈉一個(gè)顯著的區(qū)別是熱穩(wěn)定性，碳酸氫鈉受熱易分解，而碳酸鈉受熱難分解。C3.為了驗(yàn)證NaHCO3固體中是否含有Na2CO3，下列實(shí)驗(yàn)及判斷中正確的是(

)A．加熱，觀察是否有氣體放出B．溶于水后加BaCl2溶液，看有無沉淀C．溶于水后加石灰水，看有無沉淀D．取固體試樣加鹽酸，看是否有氣泡產(chǎn)生【解析】對(duì)上述物質(zhì)加熱有氣體放出，只能證明有NaHCO3，而不能證明含有Na2CO3；NaHCO3與Na2CO3都能與石灰水反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，都能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡而無法鑒別。B4.下列關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中正確的是(

)A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氫鈉的溶解度大于碳酸鈉的溶解度B．二者熱穩(wěn)定性不同，碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性大于碳酸鈉的熱穩(wěn)定性C．二者都能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w，等物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與同濃度的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的量和反應(yīng)快慢不同D．二者在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化【解析】NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，A錯(cuò)誤；Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與過量同濃度鹽酸反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)較快的是NaHCO3，但產(chǎn)生氣體的量相同，C錯(cuò)誤；二者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，如2NaHCO3===Na2CO3＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，D項(xiàng)正確。D5.下列各組內(nèi)的兩種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，其產(chǎn)物不隨反應(yīng)物用量比的改變而發(fā)生變化的是(

)A．CO2和澄清石灰水B．NaOH溶液和CO2C．Na2CO3溶液和鹽酸D．NaHCO3溶液和鹽酸

【解析】A項(xiàng)，CO2不足量，生成CaCO3，CO2過量，生成Ca(HCO3)2；B項(xiàng)，CO2不足，生成Na2CO3，CO2過量，生成NaHCO3；C項(xiàng)，鹽酸不足，生成NaHCO3和NaCl，鹽酸足量，生成NaCl、H2O和CO2。D6.有關(guān)Na2CO3的性質(zhì)的說法正確的是(

)A．Na2CO3的水溶液呈堿性，因此Na2CO3屬于堿B．向溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則證明溶液中含CO2－3C．碳酸鈉不穩(wěn)定，受熱易分解D．一定條件下，Na2CO3和NaHCO3可以相互轉(zhuǎn)化D【解析】Na2CO3的水溶液呈堿性，但Na2CO3是由金屬離子和酸根離子組成的化合物，屬于鹽，不屬于堿，故A錯(cuò)誤；溶液中含有SO2－4或Ag＋，向溶液中加入BaCl2溶液，也有白色沉淀生成，故B錯(cuò)誤；碳酸鈉很穩(wěn)定，受熱不易分解，故C錯(cuò)誤；向碳酸鈉溶液中通入CO2，Na2CO3可以轉(zhuǎn)化為NaHCO3：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3；向NaHCO3溶液中加入適量NaOH溶液，NaHCO3可以轉(zhuǎn)化為Na2CO3：NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O；一定條件下，Na2CO3和NaHCO3可以相互轉(zhuǎn)化，故D正確。7.下列有關(guān)NaHCO3和Na2CO3的敘述正確的是（

）A．NaHCO3比Na2CO3熱穩(wěn)定性強(qiáng)B．可以利用加熱的方法來鑒別NaHCO3和Na2CO3C．NaHCO3和Na2CO3固體溶于水均放出熱量D．分別向NaHCO3和Na2CO3溶液中滴加酚酞溶液，只有Na2CO3溶液顏色變紅B【解析】A.碳酸氫鈉易受熱分解生成碳酸鈉,穩(wěn)定性比碳酸鈉弱;C.向碳酸鈉中加入少量水后,碳酸鈉結(jié)塊變成晶體，并伴隨放熱現(xiàn)象。向碳酸氫鈉中加入少量水后,碳酸氫鈉能溶解，并伴隨著吸熱現(xiàn)象;D.碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液均顯堿性,都能使酚酞變紅。D【解析】Na?CO?受熱不分解，而NaHCO3受熱分解，生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁，可以鑒別，故A不選;Na?CO?與CaCl?溶液反應(yīng)生成CaCO?沉淀，而NaHCO?則不與CaCl溶液反應(yīng)，無沉淀產(chǎn)生，也可以鑒別，故B不選;向Na?CO中逐滴加少量鹽酸時(shí)，無氣體產(chǎn)生，當(dāng)鹽酸加入較多時(shí)，可產(chǎn)生氣體，而向NaHCO。中加入同濃度鹽酸,則迅速產(chǎn)生氣體，可以通過產(chǎn)生氣體的快慢加以鑒別，故C不選;NazCO和NaHCO。均可與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，現(xiàn)象相同，無法鑒別，故D選。8.

不能用來鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種固體的操作是（

）A．分別加熱這兩種固體物質(zhì)，并將生成的氣體通入