第2课时 碳酸钠和碳酸氢钠
教学目标:通过对碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较的学习,掌握其相互转化和鉴别方法;了解碳酸钠的用途;了解“侯氏制碱法”原理及流程。
教学重点:碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法。
教学难点:碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化。
教学用具:实验、多媒体、实物投影。
教学过程
[引入]介绍“中国化学工业之父”侯德榜事迹。
[过渡]侯先生制出的纯碱就是我们今天要探究的碳酸钠。
[板书]一、碳酸钠和碳酸氢钠
[实验]取适量的碳酸钠和碳酸氢钠的样品于小烧杯中,进行溶解性实验。同学们观察并总结
[板书]1.物理性质:
碳酸钠:白色粉末状固体,易溶于水,俗称纯碱或苏打、面碱等。
碳酸氢钠:白色细小固体,易溶于水,俗称小苏打。
[过渡]碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙、碳酸氢钙同为碳酸盐,它们在化学性质上是否会有相似之处呢?现在以碳酸钠为例,进行研究。
[实验探究] 【实验1】在两支洁净的试管中分别加入2~3 mL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。
(1)澄清的石灰水中滴加Na2CO3溶液的现象为澄清石灰水变浑浊,化学方程式:
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH。
(2)Na2CO3溶液中滴加CaCl2溶液的现象为溶液变浑浊,化学方程式:
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl。
用碳酸氢钠替换碳酸钠进行上述实验,观察实验现象。
(1)澄清石灰水中滴加NaHCO3溶液的现象为澄清石灰水变浑浊,化学方程式:
Ca(OH)2+2NaHCO3===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O。
(2)NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液的现象为无沉淀生成(溶液仍澄清)。
[板书]2.化学性质:
与碱溶液反应:(1)Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH。
(2)Ca(OH)2+2NaHCO3===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
与氯化钙溶液反应:(1)Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
(2)NaHCO3与CaCl2不反应。
【实验2】用pH试纸测定碳酸钠溶液的pH。
现象:pH>7,结论:碳酸钠溶液呈碱性。
用碳酸氢钠替换碳酸钠进行上述实验,观察实验现象。
现象:pH>7,结论:碳酸氢钠溶液呈碱性。
【实验3】在一只烧杯中加入50 mL 0.5 mol·L—1碳酸钠溶液,用酒精灯将其加热至接近沸腾。将一块沾有油污的钢片浸入碳酸钠溶液中,静置约2 min。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。
用碳酸氢钠替换碳酸钠进行上述实验,观察实验现象。
现象:油污消失,铜表面变洁净,碳酸氢钠溶液也能去油污。
[板书] 2.化学性质:
碳酸钠溶液显碱性;碳酸氢钠溶液也显碱性。
[讲解]这是利用了油脂在碱性溶液中发生水解了反应。虽然这个反应很多人都不知道,但是这个反应在生产生活中的应用却十分广泛。比如碳酸钠可以用来制造肥皂、洗涤剂等,就是利用了它的去污能力。
PPT展示:碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸反应视频
[板书] 2.化学性质:
与盐酸反应:Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
[设问]碳酸钠和碳酸氢钠之间怎样实现互相转换呢?
[板书] 2.化学性质:
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
热稳定性:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
[学以致用]碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
名称 碳酸钠(纯碱或苏打) 碳酸氢钠(小苏打)
颜色、状态 白色粉末 白色细小固体
溶解性 易溶 易溶,同温下溶解度比Na2CO3小
水溶液的酸碱性 碱性 碱性,物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液
与酸反应 能反应,有气体产生 剧烈反应,有气体产生
与碱反应 能与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反应 与碱溶液都能反应
热稳定性 稳定,受热不易分解 不稳定,受热易分解
可相互转化 NaHCO3Na2CO3。
[设问]侯先生奉献了毕生的精力制备纯碱——碳酸钠,为什么要制备碳酸钠?它到底有什么重要用途呢?
学生活动:阅读教材,找出碳酸钠与碳酸氢钠的用途。
[板书] 3.用途:
碳酸钠:重要的化工原料,做去污剂、制玻璃、肥皂、造纸、纺织、洗涤剂、石油、冶金等
碳酸氢钠:发酵剂、灭火剂、医用(治疗胃酸过多)
[阅读]最后让我们了解一下在全世界享有盛名的“侯氏制碱法”的原理及流程。请阅读P73页。请同学们阅读时注意思考以下问题。
[投影]1.“侯氏制碱法”的原理是什么? 2.氨气和二氧化碳两种气体,哪一种先通入饱和的氯化钠溶液中 3.为何碳酸氢钠先从溶液中析出 4.工业生产上为何常将制碱与合成氨联系起来
【板书】二、“侯氏制碱法”
【小结】本节课设计实验探究了碳酸钠、碳酸氢钠的性质;对它们的性质进行了比较;了解了碳酸钠及碳酸氢钠的应用;了解了“侯氏制碱法”原理及流程