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必修第一册
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第3课时 碳酸钠和碳酸氢钠
核心素养发展目标
1.通过实验,认识碳酸钠、碳酸氢钠的化学变化过程,掌握它们的性质和用途,培养科学探究意识。
2.运用变化观念理解并掌握Na2CO3、NaHCO3相互转化的途径。
1、从物质类别和生活实际,归纳碳酸钠和碳酸氢钠的性质
2、运用变化观念理解并掌握Na2CO3、NaHCO3相互转化的途径
3、认识化学在纯碱生产中的贡献,增强实验探究与创新意识,提升科学精神与社会责任感
学习目标:
在烹制面包时常常用到小苏打,你知道小苏打的成分是什么吗?
碳酸钠(Na2CO3)俗名叫纯碱,也叫苏打;
碳酸氢钠(NaHCO3)俗名叫小苏打。
【实验2-4】在两只试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入下表。
① 从碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性等方面观察实验现象并记录实验数据。
1.Na2CO3和NaHCO3物理性质的探究
②比较:Na2CO3、 NaHCO3溶于水的热效应。
向两支试管中分别滴入几滴水,震荡,观察现象,将温度计分别插入其中,温度计示数有何变化?
盐 Na2CO3 NaHCO3
(1)试管中碳酸钠、碳酸氢钠的形态
(2)加几滴水并将温度计伸入其中,观查变化
(3)继续向(2)中加5 mL水
(4)向(3) 加1~2滴酚酞
初步结论 Na2CO3溶于水___热,NaHCO3溶于水___热, ①在相同温度下在水中的溶解度Na2CO3 ﹥ NaHCO3
白色粉末
细小白色晶体
振荡长时间可溶解
固体量减少,仍有固体
溶液变得较红
溶液变的微红
加水结块成晶体,并伴随着放热现象。
加水部分溶解,并伴随着吸热现象。
③Na2CO3 、NaHCO3的水溶液碱性:Na2CO3 ﹥NaHCO3
②Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热,
碳酸钠遇水生成有结晶水的碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O),该晶体在干燥的空气中会逐渐失去结晶水转变为粉末(这种失去结晶水的过程叫风化)
风化
二、NaHCO3和Na2CO3与酸反应
在两支试管中分别加入3 mL等浓度稀盐酸,将两个各装有少量等量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内等量的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中,观察实验现象。
二、NaHCO3和Na2CO3与酸反应
Na2CO3 NaHCO3
现象
反应方程式
离子方程式
气球鼓起较小、速度较慢
气球鼓起较大、速度较快
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
CO32- + H+==HCO3-
HCO3- + H+==H2O+CO2↑
Na2CO3+HCl =NaHCO3+NaCl
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
HCO3- + H+==H2O+CO2↑
思考:分别向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液逐滴加入盐酸,有什么现象?
深度思考
我们已经知道Na2CO3可以和澄清石灰水反应,写出该反应离子方程式。类比碳酸钠,你认为碳酸氢钠能与澄清石灰水反应吗?该如何验证?
【补充实验】向碳酸氢钠溶液的试管里滴入澄清石灰水,观察现象,并用方程式分析
CO32- + Ca2+ === CaCO3↓
HCO3- + OH- === H2O+CO32-
结论:NaHCO3能跟碱反应
Na2CO3跟NaHCO3能与KOH反应吗?
HCO3- + OH- === H2O+CO32-
CO32- + Ca2+ === CaCO3↓
Na2CO3不能,NaHCO3可以
三、碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性
分别加热Na2CO3和NaHCO3,观察现象,比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。
【实验2-5】
三、碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性
实验操作 实验现象 结论
刚加热时,石灰水中有气泡,之后无气泡,澄清石灰水_____________
石灰水中有气泡,澄清石灰水 _____,试管口有____________
Na2CO3很稳定,受热不易发生分解
小液滴出现
NaHCO3不稳定,受热容易分解
无明显变化
变浑浊
2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑
为了更好地探究NaHCO3和Na2CO3的热稳定性,如图1所示,试管B中装入的固体最好是______,试解释其原因________________。
提示:Na2CO3 加热试管B时,能间接加热试管A,试管B中的温度更高,根据烧杯内澄清石灰水是否变浑浊,可以看出Na2CO3在更高温度下不分解,而NaHCO3在稍低温度下已经分解,从而说明Na2CO3热稳定性更好。
思考
小结
Na2CO3
NaHCO3
①CO2 + H2O
②NaOH
②HCl(少量)
①△
Na2CO3和NaHCO3相互转化
思考与讨论
Na2CO3固体中混有少量NaHCO3怎么除去?
那NaHCO3溶液混有Na2CO3怎么除去呢?
通入二氧化碳 Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
加热 2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑
③ CO2中含有HCl气体?
将混合气通入饱和碳酸氢钠溶液洗气
四、Na2CO3和NaHCO3的鉴别
为何不用碳酸钠来治疗胃酸过多,而是采用碳酸氢钠?
Na2CO3碱性较强,反应速率较慢,不适宜做胃药。
NaHCO3碱性较强,反应速率快,可以治疗用于治疗胃酸过多。
温馨提示:
胃痛类型很多,胃溃疡不能吃含有
小苏打的药物进行治疗,反而会加重病情!
可以用来厨房去油污
五、Na2CO3和NaHCO3的用途
Na2CO3 NaHCO3
物理性质
化学性质 加酸
加碱 (NaOH)
热稳定性
酸碱性
用途
转换 白色粉末,溶于水放热
白色晶体,溶于水吸热
一开始没有明显现象,一会才有气泡冒出
立即放出气泡
稳定,受热不分解
2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑
受热分解
HCO3- + OH- === H2O+CO32-
不反应
水溶液呈碱性
水溶液呈碱性
溶解性:Na2CO3>NaHCO3
Na2CO3+CO2+H2O === 2NaHCO3
制肥皂等
发酵粉、胃酸中和剂等