2024-2025学年人教版必修第一册 2.1.3碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验 学案（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年人教版必修第一册 2.1.3碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验 学案（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 416.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-09-06 11:32:21 | ||
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文档简介
第3课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
素养要求
1.实验探究认识Na2CO3、NaHCO3的相关性质，理解并掌握Na2CO3、NaHCO3相互转化的途径。
2．了解焰色试验的现象及原理。
3．通过阅读科学史话《侯德榜和侯氏制碱法》，参与研究与实践“了解纯碱的生产历史”，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。
分点突破一 碳酸钠与碳酸氢钠
1．Na2CO3和NaHCO3的溶解性和水溶液酸碱性的探究
物质 Na2CO3(1 g) NaHCO3(1 g)
样品外观 白色粉末 细小的白色晶体
实验操作 ①滴入几滴水，并将温度计分别插入其中 结块变成晶体，温度计示数__________ 少部分溶解，温度计示数略有__________
②加入5 mL水 ______溶解 固体量有所______
③滴入1～2滴酚酞溶液 溶液呈________ 溶液呈________
初步结论 加水先变成含结晶水的晶体，溶于水放热，溶液碱性比强，Na2CO3的溶解度较大 加水少量溶解，溶于水吸热，溶液碱性比Na2CO3的弱，比Na2CO3的溶解度小
2.Na2CO3和NaHCO3热稳定性的探究
实验操作 实验现象 实验结论
澄清石灰水不变浑浊 Na2CO3很稳定，受热不易发生分解
澄清石灰水变浑浊 NaHCO3不稳定，受热容易分解：________________________________________________________________________
3.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较
实验 装置
实验 操作 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中
实验 现象 两个气球均膨胀；NaHCO3与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合气球膨胀得快且大
实验 结论 NaHCO3与盐酸反应比等质量的Na2CO3与盐酸反应产生的气体多且剧烈；化学方程式如下：________________________________________________________________________
4.Na2CO3、NaHCO3的比较
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱、苏打 小苏打
色态 ______固体 细小白色______
溶解度 Na2CO3>NaHCO3
碱性 Na2CO3、NaHCO3溶液均呈碱性，且Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液强(加酚酞溶液，前者的红色明显比后者深)
热稳 定性 稳定，加热时不易分解 不稳定，加热易分解：________________________________________________________________________
与NaOH 溶液 — NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
与澄清 石灰水 出现白色沉淀： Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH 出现白色沉淀：＋NaHCO3(少量)===CaCO3↓＋NaOH＋H2O； Ca(OH)2＋2NaHCO3(足量)===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O
与CO2 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 —
与盐酸 Na2CO3＋HCl(少量)===NaHCO3＋NaCl； Na2CO3＋2HCl(足量)===2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3与酸反应的剧烈程度强于Na2CO3
与钙盐、钡盐溶液 ===CaCO3(BaCO3)↓ 无明显现象
转化 __________________________________
特别提醒 1.盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中：
(1)现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。
(2)原理：(无明显现象)，
＋H＋===CO2↑＋H2O(无色气体放出)。
2．Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中：
(1)现象：有无色气体放出。
(2)原理：＋2H＋===CO2↑＋H2O。
5．碳酸钠与碳酸氢钠的用途
(1)Na2CO3的用途有纺织、____________、造纸、________等。
(2)NaHCO3的用途有________、________等。
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)Na2CO3固体中的NaHCO3可加热除去。( )
(2)Na2CO3、NaHCO3都能与NaOH溶液反应。( )
(3)Na2CO3俗称纯碱，所以Na2CO3属于碱。( )
(4)NaHCO3溶液中加入稀HCl：
＋2H＋===CO2↑＋H2O。( )
(5)
用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由②中澄清石灰水变浑浊，可证明①中NaHCO3固体受热分解。( )
(6)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠，两种物质均受热分解。( )
2．Na2CO3又称纯碱，苏打，是一种重要的化工原料。下列关于Na2CO3的说法，错误的是( )
A．它的俗名是纯碱
B．它是一种碱
C．它的水溶液呈碱性
D．它是一种盐
3．下列物质的溶液，能与小苏打溶液发生化学反应，既无气体生成也无沉淀生成的是( )
A．苏打 B．氯化氢
C．熟石灰 D．烧碱
4．下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法，正确的是( )
A．在水中的溶解度：NaHCO3>Na2CO3
B．热稳定性：NaHCO3>Na2CO3
C．滴加少量稀盐酸均有气泡产生
D．Na2CO3能转化成NaHCO3，NaHCO3能转化成Na2CO3
5．碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。请回答下列问题：
(1)碳酸氢钠俗称________，其水溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)碳酸氢钠可以治疗胃酸(0.2%～0.4%的盐酸)过多，反应的离子方程式为______________________。等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时生成CO2的量，前者________(填“>”“<”或“＝”)后者。
分点突破二 焰色试验
1．焰色试验的探究
实验步骤
2．概念
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，这在化学上叫作__________。
3．几种常见金属元素焰色试验的颜色
金属 钠 钾 锂 钙 锶 钡 铜
颜色 ____色 紫色(透过蓝色钴玻璃) 紫红色 ______色 洋红色 ______色 绿色
4.应用
(1)检验金属元素的存在，如鉴别NaCl、KCl溶液。
(2)利用焰色试验制节日烟花。
特别提醒 焰色试验的注意点
(1)焰色试验是元素的性质，而不仅仅是单质或某种化合物的性质。
(2)若某样品焰色为黄色，可以判断其中一定有钠元素，但不能说明一定无钾元素。因为钠产生的焰色黄色能掩盖钾产生的紫色。
(3)焰色试验可用来鉴别一些金属元素，这种鉴别物质的方法属于物理方法，而不是化学方法。
(4)清洗铂丝时不能用稀硫酸代替盐酸，因为硫酸的熔、沸点较高，难挥发。
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋。( )
(2)焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗。( )
(3)可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2SO4溶液。( )
(4)焰色试验是金属元素的化学性质。( )
2．小明同学用洁净的铂丝蘸取某无色溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，通过该实验现象，下列四位同学对该溶液中存在的金属离子判断正确的是( )
3．焰色试验操作中需要用到的仪器是( )
4．依据已有知识，下列各组物质只能用焰色试验鉴别的是( )
A．Na2CO3、NaCl B．KCl、NaCl
C．CaCl2、NaCl D．Na2CO3、CaCl2
第3课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
分点突破一 碳酸钠与碳酸氢钠
1．上升 下降 完全 减少 红色 浅红色
2．2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
3．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O、
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
4．白色 晶体 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
5．(1)制皂 制玻璃 (2)制药 焙制糕点
即学即练
1．答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2．解析：碳酸钠的俗名是纯碱，A正确；碳酸钠是一种盐，不是碱，B错误；碳酸钠溶于水，它的水溶液呈碱性，C正确；碳酸钠是由碳酸根离子和钠离子组成的一种盐，D正确。
答案：B
3．解析：A项，不反应，不符合题意；B项，反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，不符合题意；C项，反应为NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O或===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，不符合题意；D项，反应为NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，符合题意。
答案：D
4．解析：A项，在水中的溶解度：NaHCO3答案：D
5．答案：(1)小苏打 碱 ===H2O＋CO2↑ <
分点突破二 焰色试验
1．盐酸 外焰 盐酸
2．焰色试验
3．黄 砖红 黄绿
即学即练
1．答案：(1)× (2)× (3)√ (4)×
2．解析：钠元素的焰色试验为黄色，钾元素的焰色试验为紫色，观察钾元素的焰色试验时必须透过蓝色钴玻璃。根据题中现象只能确定有Na＋，而不能确定K＋的存在。
答案：D
3．答案：D
4．解析：Na2CO3、NaCl中的阳离子都是Na＋，不能通过焰色试验进行鉴别，A项错误；KCl、NaCl中阴离子相同，无法通过化学方法鉴别，但其阳离子K＋、Na＋的焰色不同，故只能通过焰色试验进行鉴别，B项正确；CaCl2、NaCl中阴离子相同，可利用Ca2＋、Na＋的焰色不同进行鉴别，也可用Na2CO3溶液进行鉴别，C项错误；Na2CO3、CaCl2可用焰色试验进行鉴别，也可用Na2CO3溶液或盐酸进行鉴别，D项错误。
答案：B
素养要求
1.实验探究认识Na2CO3、NaHCO3的相关性质，理解并掌握Na2CO3、NaHCO3相互转化的途径。
2．了解焰色试验的现象及原理。
3．通过阅读科学史话《侯德榜和侯氏制碱法》，参与研究与实践“了解纯碱的生产历史”，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。
分点突破一 碳酸钠与碳酸氢钠
1．Na2CO3和NaHCO3的溶解性和水溶液酸碱性的探究
物质 Na2CO3(1 g) NaHCO3(1 g)
样品外观 白色粉末 细小的白色晶体
实验操作 ①滴入几滴水，并将温度计分别插入其中 结块变成晶体，温度计示数__________ 少部分溶解，温度计示数略有__________
②加入5 mL水 ______溶解 固体量有所______
③滴入1～2滴酚酞溶液 溶液呈________ 溶液呈________
初步结论 加水先变成含结晶水的晶体，溶于水放热，溶液碱性比强，Na2CO3的溶解度较大 加水少量溶解，溶于水吸热，溶液碱性比Na2CO3的弱，比Na2CO3的溶解度小
2.Na2CO3和NaHCO3热稳定性的探究
实验操作 实验现象 实验结论
澄清石灰水不变浑浊 Na2CO3很稳定，受热不易发生分解
澄清石灰水变浑浊 NaHCO3不稳定，受热容易分解：________________________________________________________________________
3.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较
实验 装置
实验 操作 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中
实验 现象 两个气球均膨胀；NaHCO3与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合气球膨胀得快且大
实验 结论 NaHCO3与盐酸反应比等质量的Na2CO3与盐酸反应产生的气体多且剧烈；化学方程式如下：________________________________________________________________________
4.Na2CO3、NaHCO3的比较
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱、苏打 小苏打
色态 ______固体 细小白色______
溶解度 Na2CO3>NaHCO3
碱性 Na2CO3、NaHCO3溶液均呈碱性，且Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液强(加酚酞溶液，前者的红色明显比后者深)
热稳 定性 稳定，加热时不易分解 不稳定，加热易分解：________________________________________________________________________
与NaOH 溶液 — NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
与澄清 石灰水 出现白色沉淀： Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH 出现白色沉淀：＋NaHCO3(少量)===CaCO3↓＋NaOH＋H2O； Ca(OH)2＋2NaHCO3(足量)===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O
与CO2 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 —
与盐酸 Na2CO3＋HCl(少量)===NaHCO3＋NaCl； Na2CO3＋2HCl(足量)===2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3与酸反应的剧烈程度强于Na2CO3
与钙盐、钡盐溶液 ===CaCO3(BaCO3)↓ 无明显现象
转化 __________________________________
特别提醒 1.盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中：
(1)现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。
(2)原理：(无明显现象)，
＋H＋===CO2↑＋H2O(无色气体放出)。
2．Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中：
(1)现象：有无色气体放出。
(2)原理：＋2H＋===CO2↑＋H2O。
5．碳酸钠与碳酸氢钠的用途
(1)Na2CO3的用途有纺织、____________、造纸、________等。
(2)NaHCO3的用途有________、________等。
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)Na2CO3固体中的NaHCO3可加热除去。( )
(2)Na2CO3、NaHCO3都能与NaOH溶液反应。( )
(3)Na2CO3俗称纯碱，所以Na2CO3属于碱。( )
(4)NaHCO3溶液中加入稀HCl：
＋2H＋===CO2↑＋H2O。( )
(5)
用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由②中澄清石灰水变浑浊，可证明①中NaHCO3固体受热分解。( )
(6)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠，两种物质均受热分解。( )
2．Na2CO3又称纯碱，苏打，是一种重要的化工原料。下列关于Na2CO3的说法，错误的是( )
A．它的俗名是纯碱
B．它是一种碱
C．它的水溶液呈碱性
D．它是一种盐
3．下列物质的溶液，能与小苏打溶液发生化学反应，既无气体生成也无沉淀生成的是( )
A．苏打 B．氯化氢
C．熟石灰 D．烧碱
4．下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法，正确的是( )
A．在水中的溶解度：NaHCO3>Na2CO3
B．热稳定性：NaHCO3>Na2CO3
C．滴加少量稀盐酸均有气泡产生
D．Na2CO3能转化成NaHCO3，NaHCO3能转化成Na2CO3
5．碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。请回答下列问题：
(1)碳酸氢钠俗称________，其水溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)碳酸氢钠可以治疗胃酸(0.2%～0.4%的盐酸)过多，反应的离子方程式为______________________。等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时生成CO2的量，前者________(填“>”“<”或“＝”)后者。
分点突破二 焰色试验
1．焰色试验的探究
实验步骤
2．概念
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，这在化学上叫作__________。
3．几种常见金属元素焰色试验的颜色
金属 钠 钾 锂 钙 锶 钡 铜
颜色 ____色 紫色(透过蓝色钴玻璃) 紫红色 ______色 洋红色 ______色 绿色
4.应用
(1)检验金属元素的存在，如鉴别NaCl、KCl溶液。
(2)利用焰色试验制节日烟花。
特别提醒 焰色试验的注意点
(1)焰色试验是元素的性质，而不仅仅是单质或某种化合物的性质。
(2)若某样品焰色为黄色，可以判断其中一定有钠元素，但不能说明一定无钾元素。因为钠产生的焰色黄色能掩盖钾产生的紫色。
(3)焰色试验可用来鉴别一些金属元素，这种鉴别物质的方法属于物理方法，而不是化学方法。
(4)清洗铂丝时不能用稀硫酸代替盐酸，因为硫酸的熔、沸点较高，难挥发。
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋。( )
(2)焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗。( )
(3)可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2SO4溶液。( )
(4)焰色试验是金属元素的化学性质。( )
2．小明同学用洁净的铂丝蘸取某无色溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，通过该实验现象，下列四位同学对该溶液中存在的金属离子判断正确的是( )
3．焰色试验操作中需要用到的仪器是( )
4．依据已有知识，下列各组物质只能用焰色试验鉴别的是( )
A．Na2CO3、NaCl B．KCl、NaCl
C．CaCl2、NaCl D．Na2CO3、CaCl2
第3课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
分点突破一 碳酸钠与碳酸氢钠
1．上升 下降 完全 减少 红色 浅红色
2．2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
3．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O、
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
4．白色 晶体 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
5．(1)制皂 制玻璃 (2)制药 焙制糕点
即学即练
1．答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2．解析：碳酸钠的俗名是纯碱，A正确；碳酸钠是一种盐，不是碱，B错误；碳酸钠溶于水，它的水溶液呈碱性，C正确；碳酸钠是由碳酸根离子和钠离子组成的一种盐，D正确。
答案：B
3．解析：A项，不反应，不符合题意；B项，反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，不符合题意；C项，反应为NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O或===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，不符合题意；D项，反应为NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，符合题意。
答案：D
4．解析：A项，在水中的溶解度：NaHCO3
5．答案：(1)小苏打 碱 ===H2O＋CO2↑ <
分点突破二 焰色试验
1．盐酸 外焰 盐酸
2．焰色试验
3．黄 砖红 黄绿
即学即练
1．答案：(1)× (2)× (3)√ (4)×
2．解析：钠元素的焰色试验为黄色，钾元素的焰色试验为紫色，观察钾元素的焰色试验时必须透过蓝色钴玻璃。根据题中现象只能确定有Na＋，而不能确定K＋的存在。
答案：D
3．答案：D
4．解析：Na2CO3、NaCl中的阳离子都是Na＋，不能通过焰色试验进行鉴别，A项错误；KCl、NaCl中阴离子相同，无法通过化学方法鉴别，但其阳离子K＋、Na＋的焰色不同，故只能通过焰色试验进行鉴别，B项正确；CaCl2、NaCl中阴离子相同，可利用Ca2＋、Na＋的焰色不同进行鉴别，也可用Na2CO3溶液进行鉴别，C项错误；Na2CO3、CaCl2可用焰色试验进行鉴别，也可用Na2CO3溶液或盐酸进行鉴别，D项错误。
答案：B