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碳酸钠的性质

发布时间:2023-06-07 作者:admin 来源:文学

碳酸钠的性质

碳酸钠的性质

绣湖中学-建三江管理局

2023年2月22日发(作者:动漫人物图片女生可爱)

碳酸钠和碳酸氢钠的性质

一、教学内容分析

根据生产生活中的实例或者实验探究,了解钠的化合物的性质

和一些用途。

2.教材中的内容

本节课内容,既能加深对前面理论知识的感性认识,也能为以

后要学的物质结构、元素周期律、化学反应等内容打下坚实的基础。

本节课通过学生对两种物质的观察,设计的实验现象的观察,总结,

归纳了解碳酸钠和碳酸氢钠对社会生产生活的重要作用和影响,为促

进社会进步的发展,改善人们的生活条件具有重要的作用。

二、教学目标

了解碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质和用途,培养学生的实验设

计能力、操作技能、观察能力和分析问题的能力。

2、过程与方法

通过实验探究过程,初步掌握设计探究实验的技能,对比学习

法,以及归纳总结的能力。

3、情感态度与价值观目标

通过介绍碳酸钠和碳酸氢钠在生产和生活中的应用,提高学习

化学的兴趣,增强通过化学改善人们生活条件的意识;通过实验探究,

分组进行实验讨论,培养合作精神,和严谨求实的科学态度。

三、教学重点难点

重点:碳酸钠碳酸氢钠的化学性质

难点:碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别

四、教学方法

实验---探究式教学

五、教学用具

碳酸钠(固体和溶液)、碳酸氢钠(固体和溶液)、澄清石灰水、药匙、

铁架台、单孔橡皮塞、酒精灯、火柴

六、教学过程

【导入】同学们,你们都见过在蒸馒头时用来发面的发酵粉,小苏

打吗?两外还有我们平时喝的苏打水,建筑物里放的泡沫灭火器,等

等都有小苏打的身影。碳酸钠简称苏打,碳酸氢钠简称小苏打或苏打

粉,那么今天我们就一起来探讨一下这两者的一些性质。

【授课】这节课需要同学们自己动手动脑去探究,观察,归纳,总结。

我们常用的研究物质的方法有,观察法,实验法,对比法,归纳法,

等等。这节课我们主要用实验法的定量分析法,和对比法探究。下边

每四个人分一个小组,进行设计实验。

探究一:碳酸钠和碳酸氢钠在水中的溶解性

教师活动:

1、提出问题:比较碳酸钠和碳酸氢钠在水中的溶解性大小(1)需要

什么仪器?(2)在药品或试剂用量需要注意什么问题?为什么?(3)

如何操作?

2、巡堂,观看学生实验,回答学生实验中提出的问题。

3、实验结束后,对学生的实验进行评价。

学生活动:

1、回答老师的提问,设计实验方案。

2、进行实验探究。

(1)在两支洁净的试管里分别加入1克的碳酸钠和碳酸氢钠,观察

各自的颜色和状态并填写下表:

物质碳酸钠碳酸氢钠

颜色白色白色

状态粉末细小晶体

(2)分别向上述两支试管中滴入几滴水,振荡试管,观察现象,并

用手触摸试管底部并填写下表:

物质碳酸钠碳酸氢钠

滴入几滴水结块变成晶体白色晶体部分溶解

手触摸试管底部放热感受不到热量变化

(3)继续向试管内加入10毫升水,用力振荡,观察现象并填写下表:

物质碳酸钠碳酸氢钠

加入10毫升水振荡时间长可溶解固体量减少

3、得出实验结论:加水碳酸钠先变成含结晶水的晶体,后溶解,而

碳酸氢钠加水部分溶解(在相同条件下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢

钠)

设计意图:通过对比实验,使学生认识碳酸钠和碳酸氢钠的颜色、状

态、水溶性等物理性质。

探究二:碳酸钠和碳酸氢钠溶液的酸碱性

教师活动:

1、提出问题:(1)酸溶液显酸性,碱溶液显碱性,那么盐溶液是否

一定就显中性呢?(2)如何检验某一溶液的酸碱性?(3)你知道碳

酸钠和碳酸氢钠为何被用作食用碱吗?

2、指导学生实验。

3、根据学生实验的结果——碳酸钠和碳酸氢钠溶液都显碱性,介绍

碳酸钠和碳酸氢钠的俗名及它们用作面碱的原理。

学生活动:

1、回答老师的提问,设计实验方案。

2、进行实验探究。

分别向盛有碳酸钠和碳酸氢钠溶液的试管中滴加1~2滴酚酞溶液,观

察现象并填写下表:

物质碳酸钠碳酸氢钠

滴加1~2滴酚酞溶液溶液变红(较深)溶液变微红色

3、得出实验结论——碳酸钠和碳酸氢钠溶液都显碱性,且碳酸钠溶

液的碱性强于碳酸氢钠。

设计意图:通过对比实验,使学生认识碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液都

显碱性,且相同条件下碳酸钠溶液的碱性要强于碳酸氢钠溶液。使学

生明白纯碱不是碱,但其溶液显碱性,可用作面碱的原因。

探究三:碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性

教师活动:

1、提出问题:

(1)你能否写出碳酸氢铵受热分解的化学反应方程式?

(2)如何来比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性?指出实验原理、实

验所需要的仪器、实验的操作步骤,并预测实验现象。

2、指导学生实验。

3、对学生的实验进行评价。

学生活动:

1、回答老师提出的问题,设计实验方案。

2、进行实验探究。

分别用碳酸钠和碳酸氢钠做实验,观察现象并填写下表:

操作现象发生反应的化学方程式结论

加热碳

酸钠

澄清的石灰

水不变浑浊

——碳酸钠受热

不分解

加热碳

酸氢钠

澄清的石灰

水变浑浊

2NaHCO

3

=Na

2

CO

3

+H

2

O+CO

2

碳酸氢钠受

热易分解

3、得出实验结论——碳酸钠热稳定性比较强,碳酸氢钠加热生成了

二氧化碳和碳酸钠。

设计意图:通过对比实验,使学生认识碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠

受热易分解,碳酸钠比碳酸氢钠稳定。

教师活动:

提出问题:根据你原有的知识,碳酸钠和碳酸氢钠还有哪些其他的化

学性质?

学生活动:

小组讨论:碳酸钠和碳酸氢钠其他的化学性质,写出有关的化学方程

式。

师生共同小结:碳酸钠和碳酸氢钠还能与酸反应(如盐酸);与碱反

应(如氢氧化钡溶液);与某些盐反应(如氯化钙溶液)

设计意图:通过学生讨论,调动学生的原有知识,使学生在大脑中构

建一个对碳酸钠和碳酸氢钠较完整的知识体系。

教师活动:

1、提问:从你们的生活中就你们了解到的碳酸钠和碳酸氢钠在工农

业生产和生活实际中有哪些应用呢?

2、小结碳酸钠和碳酸氢钠的用途

老师总结

碳酸钠的用途:制皂、制纸、玻璃纤维、陶瓷碳酸氢钠的用途:发

酵粉的主要成分、治疗胃酸过多、制灭火器

设计意图:提高学生学习化学的兴趣,增强学生学好化学、服务社会

的责任感和使命感;

【板书设计】

名称碳酸钠碳酸氢钠

俗名纯碱、苏打小苏打

色态白色粉末细小白色晶体

水溶

易溶于水,溶液呈碱性

易溶于水,但比碳酸钠溶解度

小,

溶液呈碱性

热稳

定性

稳定受热易分解

与酸

(盐

酸)反

Na2CO3+2HCl=

2NaCl+H2O+CO2↑

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2

与碱

(氢

氧化

钡)反

Na2CO3+Ba(OH)2=2NaOH

+BaCO3↓

2NaHCO3+Ba(OH)2=Na2CO3+BaCO3

↓+2H2O

与盐

(氯

化钙)

反应

Na2CO3+CaCl2=2NaCl

+CaCO3↓

不反应

主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器

【课堂检测】

1、下列说法不正确的是

A、在相同条件下碳酸钠比碳酸氢钠在水中的溶解度大

B、碳酸钠比碳酸氢钠稳定

C、碳酸钠和碳酸氢钠都能跟石灰水反应得到白色沉淀

D、物质的量相等的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应得CO

2

的物质的量之比为2:1

2、胃酸的主要成分是盐酸,在医疗上,用以治疗胃酸过多的药剂可

以是

A、小苏打B、纯碱C、烧碱D、氢氧化铝

3、如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体?

4、如何除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠?

5、如何除去碳酸氢钠溶液中混有的碳酸钠?

【布置作业】1、课本上相关的习题

2、复习今天学习相关内容

课题2碳酸钠的性质与应用

教学目标:

1.知识与技能:

(1)掌握碳酸钠的化学性质,掌握碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化,并能通

过实验设计方案区别碳酸钠和碳酸氢钠。

(2)了解碳酸钠的工业制法和生产原理,了解碳酸钠在生产和生活中应用。

2.过程与方法:

(1)通过实验研究、探索、验证碳酸钠的性质,提高学生观察能力、分析

问题和解决问题的能力。

(2)利用结构决定性质的观点,采用对比的方法,使学生学会从同类化合

物中找出的差异性、相似性,形成规律性的知识。

3.情感态度与价值观:通过介绍“侯氏制碱法”,对学生进行化学史方面

的教育及爱国主义教育。

教学重点和难点:

1.教学重点:Na2CO3和NaHCO3的主要性质,学习方法的引导

2.教学难点:对实验现象的观察和分析;良好实验素养的养成;探究能力

的养成。

教学方法:对比法、实验探究法

教学用品:实验药品:Na2CO3(固体、溶液)、NaHCO3(固体、溶液)、浓

盐酸、浓盐酸、澄清石灰水、、CaCl2溶液、铜片等;

实验仪器:药匙、试管、试管夹、酒精灯、胶头滴管、培养皿、洗瓶等。

教学过程:

【情景】中国化学工业的先驱

在中国化学工业史上,有一位杰出科学家,他为祖国的化学工业事业

奋斗终生,并以独创的制碱工艺闻名于世界,他就像一块坚硬的基石,托

起了中国现代化学工业的大厦,这位先驱者就是被称为“国宝”的侯德榜。

侯德榜一生在化工技术上有三大贡献。第一,揭开了苏尔维法的秘密。

第二,创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法。第三,就是他为发

展小化肥工业所做的贡献。

1921年,他在哥伦比亚大学获博士学位后,怀着工业救国的远大抱负,

毅然放弃自己热爱的制革专业,回到祖国。

为了实现中国人自己制碱的梦想,揭开苏尔维法生产的秘密,打破洋

人的封锁,侯德榜把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上,经过5年

艰苦的摸索,终于在1926年生产出合格的纯碱。

其后不久,被命名为“红三角”牌的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”,在1930年

瑞士举办的国际商品展览会上,“红三角”再获金奖,享誉欧、亚、美。

1937年,抗日战争爆发,永利碱厂被迫迁往四川,由于当时内地盐价

昂贵,用传统的苏尔维法制碱成本太高,无法维持生产,为寻找适应内地

条件的制碱工艺,永利公司准备向德国购买新的工艺——察安法的专利。

但德国与日本暗中勾结,除了向侯德榜一行高价勒索外,还提出了种

种对中国人来说是丧权辱国的条件,为了维护民族尊严,范旭东毅然决定

不再与德国人谈判。侯德榜与永利的工程技术人员一道,认真剖析了察安

法流程,终于确定了具有自己独立特点的新的制碱工艺,1941年,这种新

工艺被命名为“侯氏制碱法”。

1957年,为发展小化肥工业,侯德榜倡议用碳化法制取碳酸氢铵,他

亲自带队到上海化工研究院,与技术人员一道,使碳化法氮肥生产新流程

获得成功,侯德榜是首席发明人。当时的这种小氮肥厂,对我国农业生产

曾做出不可磨灭的贡献。

侯德榜一生勤奋好学,虽工作繁忙却还著书立说。

《纯碱制造》一书于1933年在纽约列入美国化学会丛书出版。这部化

工巨著第一次彻底公开了苏尔维法制碱的秘密,被世界各国化工界公认为

制碱工业的权威专著,同时被相继译成多种文字出版,对世界制碱工业的

发展起了重要作用。美国的威尔逊教授称这本书是“中国化学家对世界文

明所作的重大贡献”。

《制碱工学》是侯德榜晚年的著作,也是他从事制碱工业40年经验的

总结。全书在科学水平上较《纯碱制造》一书有较大提高。该书将“侯氏

碱法”系统地奉献给读者,在国内外学术界引起强烈反响。

【板书】碳酸钠的性质与应用

【探究实验1】

(1)在2支试管里分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体,观察二者外观上

的细小差别,然后向试管内加入约3-4毫升水(约试管的1/4),用力振荡,

有什么现象?

(2)用玻璃棒的一端蘸取上述两溶液浸湿放在表面皿上的PH试纸,测定

PH。比较两者碱性的强弱。

【学生活动】根据以上实验,总结Na2CO3和NaHCO3物理性质:

【板书】一、物理性质:

1、碳酸钠化学式为,摩尔质量为,俗称_________

或,__溶于水,溶解度比碳酸氢钠,碳酸钠被称为“纯

碱”,是因为其水溶液显___性,且碱性比碳酸氢钠溶液的碱性。

通常情况下为色粉末状固体。

【设问】Na2CO3和Na2CO3·10H2O是否为同一物质?

【分析】是两种不同的纯净物。Na2CO3溶液结晶生成Na2CO3·10H2O:Na2CO3

+10H2O=Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O在空气中易发生风化变成Na2CO3

粉末:Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O(失水)

【板书】2、碳酸氢钠化学式为,摩尔质量为,俗称

_____,溶于水,溶解度比碳酸钠,水溶液显碱性,但碱性比

碳酸钠。通常情况下为色微小的晶体。

【探究实验2】在两支洁净的试管中分别加入2-3毫升澄清石灰水和氯

化钙溶液,再分别向上述两支试管中滴加碳酸钠溶液,振荡,观察实验现

象,并完成反应方程式。

【思考】若把上述实验碳酸钠溶液改用碳酸氢钠溶液结果如何呢?讨论

如何鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液?

【板书】二、化学性质:

1、与氯化钙或氯化钡反应:

2、与碱反应:

(1)与氢氧化钠反应:

(2)与澄清石灰水反应:

【探究实验3】碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应,同学观察老师的演示,

比较反应的剧烈程度。写出碳酸钠、碳酸氢钠和盐酸反应的化学方程式。

【板书】3、与盐酸反应:

【思考】滴加HCl产生CO2气体的物质中是否就一定含有碳酸根呢?

【探究实验4】碳酸钠的热稳定性实验。同学观察老师的演示,比较放出

二氧化碳的快慢。写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式。

【板书】4、热稳定性:

【结论】碳酸和碳酸盐的热稳定性一般规律:

H2CO3

【学生活动】综合以上探究实验,体会课本P52页表2-4:(如下)

性质Na2CO3NaHCO3性质比较

水溶性易溶易溶相同温度下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3。

溶液的

酸碱性

物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的PH值比

NaHCO3溶液的大,即碱性强。

热稳定性稳定不稳定NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O。

与酸反应反应反应都放出CO2气体,但NaHCO3与酸反应更剧烈。

【探究实验5】在一只烧杯中加入50mL0.5mol/L碳酸钠溶液,用酒精灯

将碳酸钠溶液加热至接近沸腾。将一块有油污的铜片浸入碳酸钠溶液中,

静置约2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

碳酸钠溶液前后铜片表面的情况。

加热碳酸钠和碳酸氢钠装置图

碳酸钠碳酸氢钠

【学生活动】阅读课本52页,小结碳酸钠和碳酸氢钠的用途。

【板书】三、用途:

1、纯碱是一种非常重要的化工原料,在_______、______、____________、

______、______、_____、______、______等工业中有着广泛的应用。在日

常生活和生产中常用热的_____溶液来除去物品表面的油污。

2、碳酸氢钠:发酵粉、胃酸中和剂。

【知识应用】

1、如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠?

方法一:等质量的Na2CO3和NaHCO3加足量等浓度的盐酸,比较反应的快慢。

方法二:加热Na2CO3和NaHCO3固体,比较澄清石灰水是否变浑浊。

方法三:Na2CO3和NaHCO3配成稀溶液,加入CaCl2或BaCl2溶液,比较是否有

沉淀。

2、除杂:

(1)除去碳酸钠固体中少量的碳酸氢钠

(2)除去碳酸钠溶液中少量的碳酸氢钠

3、如何鉴别Na2CO3、NaHCO3、NaCl三种固体物质

方法一:取三种固体少许,分别滴加稀HCl

NaCl——无明显现象

NaHCO3——立即有无色气体逸出,且产生气体速度快。

Na2CO3——开始时无明显现象,后来才有无色气体逸出。

方法二:取三种固体少许配成溶液,分别滴加BaCl2,有沉淀生成则原固体

为Na2CO3,剩下两种溶液中分别滴加稀HCl,有气体产生则原固体为NaHCO3。

方法三:加热,产生使澄清石灰水变混浊的气体的为NaHCO3,余下二物分

别加HCl,有气体产生则为Na2CO3。

4、向澄清石灰水中逐渐通入CO2气体直到CO2气体过量,有什么现象?

解析:澄清石灰水变混浊,当CO2过量时白色悬浊液又变澄清:

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

5、向Na2CO3溶液中通入CO2气体,有什么现象?向Na2CO3饱和溶液中通入

过量的CO2气体,有什么现象?为什么?(20℃时,Na2CO3和NaHCO3的溶解

度分别为21克和10克)

解析:向Na2CO3溶液中通入CO2气体,无明显现象,发生化学反应:

Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2气体,会看到有白色晶体析出,此

白色晶体为NaHCO3,反应中有三个有利于NaHCO3晶体析出的因素:①溶剂

质量减少;②溶质质量增大(每有106克Na2CO3反应生成168克NaHCO3);

③溶质的溶解度减小。

[小结]碳酸钠和碳酸氢钠间相互转化:

4、将碳酸钠溶液逐滴滴入盐酸溶液和将盐酸溶液逐滴滴入碳酸钠溶液,现

象是否相同?为什么?

巩固练习:

1、下列说法中不正确的是()

A、Na2CO3比NaHCO3易溶于水

B、Na2CO3比NaHCO3稳定

C、石灰水能与Na2CO3反应,而不能与NaHCO3反应

D、与足量盐酸反应要得到相同质量的CO

2

,用NaHCO

3

比Na

2

CO

3

质量要多

2、下列试剂不能用来区别饱和碳酸钠溶液和饱和碳酸氢钠溶液的是()

A、CaCl2溶液B、Ca(OH)2溶液C、盐酸D、酚酞试液

3、下列物质热稳定性最好的是()

4、可以用来判断NaHCO3粉末中混有Na2CO3的实验方法是(C)

A.加热时有无色气体放出

B.滴加盐酸有气泡产生

C.将固体溶于水,滴加BaCl2稀溶液,有白色沉淀产生

D.将固体溶于水,滴加澄清石灰水时有白色沉淀产生

如何除去该Na2CO3杂质?+CO2+H2O

5、加热纯碱和小苏打的混合物20g,至质量不再变化时,冷却后称量其固

体质量是,求原混合物中纯碱的质量分数。

【了解】大苏打:五水硫代硫酸钠,又叫海波,是无色透明的晶体,易溶

于水,遇酸分解:Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O

区别碳酸钠和碳酸氢钠的实验

方法1:用等量的水溶解碳酸钠和碳酸氢钠固体,能溶解较多的是碳酸钠。

方法2:将氯化钙溶液分别加入碳酸钠和碳酸氢钠溶液中,能产生浑浊的是

碳酸钠。

方法3:用PH试纸检验饱和碳酸钠和碳酸氢钠溶液的酸碱性,碱性较强的

是碳酸钠。

方法4:将碳酸钠和碳酸氢钠固体分别置于试管中进行加热,能发生分解,

试管上部有水气凝结且生成能使澄清石灰水产生浑浊的气体的是碳酸氢

钠。

方法5:将等质量碳酸钠和碳酸氢钠固体分别置于具支试管中,试管口塞上

带滴液漏斗(装有等量等浓度的稀盐酸)的橡皮塞,支管口套上气球,将

稀盐酸同时滴入试管,小气球膨胀更快、更大的是碳酸氢钠。

侯氏制碱法

1.反应原理

NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3+NH4Cl

2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑

3到饱和NaCl溶液中,形成氨水的NaCl饱和溶液,而后再通入CO2。这样

先形成了一个弱碱性的环境以后,可以增大CO2在溶液中的溶解度,生成更

多的NaHCO3。

3的溶解度小于NH4Cl的溶解度,所以是NaHCO3先从溶液中结晶析出。

4.在制碱工业上,所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的,所以工业生产

上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起,所以,称为“联合制碱法”。

5.“联合制碱法”时还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。

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