碳酸钠和碳酸氢钠的性质

碳酸钠和碳酸氢钠的性质 高一化学 专题二 第二单元 钠、镁及其化合物 2(2 碳酸钠的性质和用途 无锡市大桥实验中学 蔡静华教学目标:知识与技能:1、认识碳酸钠和碳酸氢钠的性质; 2、会区分碳酸钠与碳酸氢钠的基本; 3、了解碳酸钠和碳酸氢钠在化工生产和生活中的用途。过程与方法:1、学习和巩固化学实验的基本操作，培养学生的实验操作能力，体现合作学 习; 2、掌握实验探究的一般原理和方法，让学生通过实验自主地获取知识感受到 学习的乐趣。情感态度与价值观:通过本节课的学习，增强学生的民族自豪感，培养爱国主义高尚情操。教学过程:引入:通过前面的学习我们已经知道 Na 是一种非常活泼的金属元素，在自然界中均以化合 态存在。在钠的诸多化合物中，有着小有名气的“苏氏三姐妹”。我们首先来认识她 们。 “苏氏三姐妹”ppt : 俗名 学名 化学式 小苏打 碳酸氢钠 NaHCO3 苏打 碳酸钠 Na2CO3 大苏打 硫代硫酸钠 Na2S2O3板书:一、俗名讲解:?NaHCO3 是细小的白色晶体; ?Na2CO3 工业上称为纯碱，白色粉末。碳酸钠晶体带有一定量的结晶水，常见的是 十水合碳酸钠(Na2CO310H2O) 。Na2CO310H2O 室温下放置在空气中会失去 ; 一部分结晶水，这一过程称为“风化” ?大苏打是硫代硫酸钠的俗称，又叫海波，是无色透明的晶体。硫代硫酸钠的性质 我们将在以后学习。过渡:别看“苏氏三姐妹”的名字这样相似，它们的脾气(性质)却不一样，对人类的贡 献(用途)也不一样。 首先，我们通过四个实验来探究一下 Na2CO3 的化学性质。板书:二、Na2CO3 的化学性质实验:教材 P50“活动与探究” 实验 3:用 pH 试纸测定碳酸钠溶液的 pH 操作:用镊子夹取一片 pH 试纸放在干燥洁净的表面皿上。用玻璃棒蘸取 Na2CO3 溶 液滴到 pH 试纸上，等 pH 试纸变色后，与比色卡对照读出数值。 现象:Na2CO3 溶液的 pH7板书:结论:1、Na2CO3 的水溶液呈碱性 提问:你知道为什么 Na2CO3 俗称“纯碱”吗, 解释:因为碳酸钠的水溶液呈碱性，故称为纯碱，但是要注意，纯碱不是碱。 实验 1: 操作:在两支洁净的试管中分别加入约 1mL 的澄清石灰水和氯化钙溶液，再分别向 上述两支试管中滴加 Na2CO3 溶液，振荡，观察现象。 现象:产生白色沉淀。 解释:Na2CO3CaOH2CaCO3 ?2NaOH Na2CO3CaCl2CaCO3 ? 2NaCl 不难看出，这两个复分解反应的实质是碳酸根离子和钙离子结合成了难溶的 碳酸钙沉淀。 思考:碳酸钠能和氢氧化钡、氯化钡溶液反应吗,若能，现象是什么,请写出反应 的方程式，并且指出这两个反应的实质。板书:结论:2、碳酸钠可以与某些盐、某些碱发生反应 实验 2: 操作:按图 2—11 所示组装仪器。将滴管中的浓盐酸加入瓶中，观察实验现象。 现象:瓶中产生大量气泡，小气球鼓了起来。 解释: Na2CO32HCl2NaClH2OCO2?板书:结论:3、Na2CO3 能与盐酸反应，生成二氧化碳。 实验 4: 操作:在一只烧杯中加入 50mL moLL-1Na2CO3 溶液，用酒精灯加热至沸腾，将一 块有油污的铜片浸入 Na2CO3 溶液中，静置约两分钟。用镊子将铜片从溶液中 取出后，用水冲洗干净。比较浸入前后铜片表面的情况。 现象:铜片表面的油污被除去了。 解释: 2CO3 的水溶液呈碱性， Na 碱性物质能和油污发生化学反应，从而把油污除去。小结:由以上的实验我们可以看出:碳酸钠的水溶液呈碱性，能和盐酸反应，也能和某些 盐和碱发生反应。过渡:NaHCO3 的性质与 Na2CO3 有哪些区别呢,我们如何利用它们性质的不同来区别 NaHCO3 和 Na2CO3 呢,板书:三、鉴别 NaHCO3 和 Na2CO3阅读:教材 P51“活动与探究”讲解:1、NaHCO3 和 Na2CO3 溶解性不同PPt: 展示不同温度下， NaHCO3 和 Na2CO3 的溶解度。特别注意，常温(20?)下， S(NaHCO3)9.60g，SNa2CO320.5g 2、溶液的酸碱性不同，NaHCO3 和 Na2CO3 的水溶液都显碱性，当物质的量浓度相 同时，Na2CO3 溶液的 pH 比 NaHCO3 溶液的大。 注意:物质的量浓度相同这一条件非常重要。因为溶液的 pH 与溶液的浓度密切相关， 只有当溶液的物质的量浓度相同时，才能比较两者的 pH。 3、Na2CO3 和 NaHCO3 的热稳定性不同PPt: 展示实验:碳酸钠很稳定，受热不分解;碳酸氢钠不稳定，受热分解生成碳酸钠，水 和二氧化碳。 4、Na2CO3、NaHCO3 与盐酸反应速率不同实验:取两支试管，分别加入少量固体 Na2CO3 和 NaHCO3，向两支试管中分别倒入等物质 的量浓度的盐酸，比较两者反应速率的大小。现象;两支试管中均产生大量的气泡。 NaHCO3 与盐酸的反应速率大于 Na2CO3 与盐酸的反 应速率。PPt: 为了使同学们观察的更清楚，我们将这个实验用动画表示出来。小结:从动画中我们很清楚的看到 NaHCO3 与盐酸的反应速率大于 Na2CO3 与盐酸的反应 速率。提问:根据以上分析，请同学们根据 Na2CO3 和 NaHCO3 性质的不同，设计出多种不同的 实验来鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3。回答:方案一，方案二……….小结:根据同学们讨论的结果，将鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 的方法总结如下: (1)PPt: :利用两者溶解性的不同讲解: 20?时，称量约 20g Na2CO3 和 NaHCO3 固体，逐渐加入盛有 100g 水的烧杯中， 不断搅拌至不再溶解。有固体剩余的是 NaHCO3 固体，全部溶解的是 Na2CO3 固体。 :利用两者水溶液 pH 的不同 (2) 用固体配成等物质的量浓度的溶液 ，测定其水溶液的 pH :利用两者热稳定性的不同 (3) ，分别加热两种固体，能产生 采用如下装置(将装置课前准备好，放在讲台上) 使澄清石灰水变浑浊的气体的是 NaHCO3 固体，没有变化的是 Na2CO3 固体。 :利用两者与酸反应速率的不同 (4) 在小试管中分别加入 Na2CO3 和 NaHCO3 固体(盖满试管底部即可)。然后倒入 稀盐酸，比较两者反应速率的不同。反应速率较大的是 NaHCO3 固体，速率较慢 的是 Na2CO3 固体。 :鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液 (5) (( 所以 NaHCO3 不会和 CaCl2 反应生成沉淀。 因为 CaHCO3 2 可溶， 故可以用 CaCl 2 溶液来鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液。 方法:分别取样于两支试管中，加入 CaCl2 溶液，产生白色沉淀的是 Na2CO3， 没有明显变化的是 NaHCO3 溶液。提问:能否用 CaOH2 来鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液呢,这一问题请同学们课后去探究。小结:利用碳酸钠和碳酸氢钠性质的不同，可以用很多不同的方法来鉴别这两种物质。这 些方法各有优缺点，你能从中选择一个较为合理的方法吗,讲解:选择实验方案需要考虑的问题:?方法简单，操作简便;?现象明显;?有的时候 还要考虑对环境的影响等等其他因素。 在我们今天讨论的这些方案中: 方法一:过程复杂，操作烦琐，不合适; 方法二:无法配制物质的量浓度相同的两种溶液，不合适; 方法三:操作简单，现象明显，较好; 方法四:反应其实都很剧烈，反应速率大小不易比较，现象不明显，不合适; 方法五:适用于鉴别两种物质的溶液。板书:四、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化PPt: CO2H2 O Na2CO3 NaHCO3 ? 固体加热 ?溶液加入NaOH NaHCO3 NaOHNa2CO3 H2O板书:五、碳酸钠和碳酸氢钠的用途 ，是基本化工原料，广泛适用于讲解:碳酸钠是重要的化工原料，被誉为“无机化工之母” 化工、玻璃、纺织、石油、冶金、建材、医药、造纸、电子、食品等众多行业。全 世界纯碱产量的一半被用于制造玻璃，其余的在制肥皂、造纸、软化硬水、石油精 炼、纺织和多种化学 制造业中被广泛使用。碳酸钠易溶于水，它的水溶液有碱性， 在日常生活中可以用来去掉发面团中的酸味，还可以用它的水溶液来洗涤油污的碗 碟、衣物等。 碳酸氢钠是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一。在医疗上，它是治疗胃酸过多 的一种药剂。板书:六、碳酸钠的制取 (1)简单介绍侯德榜先生PPt:讲解:侯德榜，杰出科学家。他为祖国的华工事业奋斗终生。并以独创的联合制碱闻 名世界。1926 年，他研制的“红三角”牌中国纯碱在美国费城举办的万国博览会上 。 获得了金质奖章，并被誉为“中国工业进步的象征” (2)侯氏制碱法阅读:教材 P52 拓展视野 侯氏制碱法的工艺原理: ?将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析 出。 NaClNH3CO2H2ONaHCO3?NH4Cl ?过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠 ?在过滤后的母液中加入氯化钠粉末、通入氨气，搅拌，经降温后副产品氯化铵结 晶析出，用做肥料。总结:本节课通过实验探究了碳酸钠的化学性质，并利用碳酸钠、碳酸氢钠性质的不同探 究了鉴别碳酸钠、碳酸氢钠的方法。还了解了侯氏制碱法的工艺原理。重点是碳酸 钠的化学性质及两种物质的鉴别方法，希望同学们课后再认真消化一下。作业:讲义一张板书设计: 2(2 碳酸钠的性质与应用一、碳酸钠、碳酸氢钠的俗名二、碳酸钠的化学性质:1、碳酸钠的水溶液显碱性2、与某些盐、某些碱反应3、与酸反应三、鉴别 NaHCO3 和 Na2CO3 固体:加热法 溶液:加 CaCl2 溶液四、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化五、碳酸钠和碳酸氢钠的用途六、碳酸钠的制取