2.1钠及其化合物 备课包 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

高一年级化学学案 2024-2025高一年级 高一化学 学案 姓名 班级 日期 . 命题人： 校对人： 课题：第21课时 碳酸钠 碳酸氢钠 【学习目标】 1.通过实验探究方法对比研究了解碳酸钠、碳酸氢钠的性质，并知道它们在生产生活中的用途。 2.通过实验探究碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质，初步形成基于物质构成对物质性质进行预测和检验的认知模型。 3.通过体验实验探究和问题讨论的过程，了解实验研究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、综合归纳的能力，培养科学探究与创新意识核心素养。 4.通过对侯氏制碱法的学习，培养科学态度与社会责任核心素养。 教学重难点: 1. Na2CO3和NaHCO3的主要性质，学习方法的引导 2. 碳酸钠和碳酸氢钠在化学性质上的差异。 【定向自学】 1. 碳酸钠 碳酸氢钠的物理性质 【实验探究1】 在2支洁净的试管里分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体，观察二者外观上的差别，然后向试管内加入约3-4毫升水，用力振荡，观察现象； 项 目 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 俗名 色、态 水溶性 溶于水的电离方程式 二.碳酸钠 碳酸氢钠的化学性质 【实验探究2】 （1）用pH试纸分别测定实验探究1两溶液的pH。比较两者碱性的强弱。 现象： 结论： 【实验探究3】 1. 在两支洁净试管中分别加入2～3mL澄清的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。 现象： 化学方程式： 1. 在两支洁净试管中分别加入2～3mL澄清的石灰水和氯化钙溶液，再分别向上述两支试管中滴加碳酸氢钠溶液，振荡，观察实验现象。 现象： 化学方程式： 【实验探究4】 在两支洁净试管中分别加入2～3mL碳酸钠和碳酸氢钠溶液，再分别向上述两支试管中滴加稀盐酸，振荡，观察实验现象。 现象： 化学方程式： 【思考】向某溶液中滴加稀盐酸，产生大量气泡，能否说明溶液中存在大量碳酸根？ 【实验探究5】 在两只干燥的试管里分别放入碳酸钠固体、碳酸氢钠粉末，约占试管体积的1/6。试管口用带有导管的单孔胶塞塞紧，并把试管用铁夹固定在铁架台上。使管口略向下倾斜。导管的一端都浸在石灰水里。加热试管，观察实验现象。 现象： 化学方程式： 【实验探究6】 在一只烧杯中加入50mL 前面配置好的碳酸钠溶液，用酒精灯加热至接近沸腾。将一小块沾有油污（植物油或动物脂肪）的铜片浸入碳酸钠溶液中，静置约2min。用镊子将铜片从溶液中取出后，用水冲洗干净。与另一块沾有相同油污浸入清水的铜片作比较。 现象： 结论： 综合以上探究实验，完成表格 比 较 碳酸钠 碳酸氢钠 热稳定性 方程式： 与二氧化碳 与酸 盐酸 与碱 NaOH Ca(OH)2 与盐 CaCl2 相互转化 用途 【展示激学】 1.如何除去固体Na2CO3中混有的NaHCO3？ 2.如何除去Na2CO3溶液中混有的NaHCO3？ 3.如何除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3？ 4.如何检验NaHCO3溶液中混有的Na2CO3？ 【合作研学】 设计实验方案区别碳酸钠与碳酸氢钠 实验方案 实验现象与结论 【反馈固学】 例1、下列关于碳酸钠的叙述正确的是（ ） A、碳酸钠俗称纯碱，因为碳酸钠是一种碱 B、碳酸钠和碳酸氢钠在一定条件下可以相互转化 C、碳酸钠本身显碱性，所以不能与任何碱反应 D、用BaCl2溶液不能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液 例2、在等体积、等物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液中，分别逐滴滴加相同浓度的盐酸至不再有二氧化碳气体放出，下列说法中正确的是(　　) A．反应现象完全相同 B．产生二氧化碳的质量相同 C．碳酸钠产生的二氧化碳质量大 D．消耗盐酸的体积相同 例3 下列鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法中，不正确的是(　　) A．分别向等量的白色固体样品中滴入几滴水，触摸试管看是否有温度变化 B．分别在等浓度溶液中滴加澄清石灰水观察是否有沉淀产生 C．分别向等量的白色粉末中加入等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢 D．分别取少量的固体试样加热后称量质量变化 例4、下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的叙述中正确的是(　　) 　A.碳酸钠可用于治疗胃溃疡病人的胃酸过多症 　B.发酵粉中主要含有碳酸钠，能使焙制出的糕点疏松多孔 　C.在Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加石灰水均产生白色沉淀 　D.Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸和NaOH溶液反应 【拓展视野】侯氏制碱法 工艺流程： 化学方程式： 离子方程式： 例5、下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图，则下列叙述错误的是( ) A．A气体是CO2，B气体是NH3 B．侯氏制碱法的工艺流程应用了物质溶解度的差异 C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒，第Ⅳ步操作是灼烧 D．侯氏制碱法的最终产品是Na2CO3和NH4Cl 【反馈固学】 1.下列关于Na2CO3和NaHCO3。的说法不正确的是( ) A.NaHCO3受热分解生成的三种物质均属于氧化物 B.相同温度下在水中的溶解度：NaHCO3< Na2CO3 C.二者都能与盐酸反应 D.常用作膨松剂的小苏打是碳酸氢钠 2.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A.Na2O2能与CO2或H2O反应生成O2，因此可用作供氧剂 B.NaHCO3，能与碱反应，可用作食品膨松剂 C.苏打易溶于水，可用于去除油污 D.Cl2具有漂白性，因此氯水可作漂白剂 6．Na2CO3可用于纺织、制肥皂、造纸、制玻璃等，NaHCO3可用于制药、焙制糕点等，两者都是白色固体；某实验小组通过以下实验来探究Na2CO3和NaHCO3两种物质的性质。 （1）称取两种固体各2g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10mL蒸馏水， 振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，向所得溶液中各 滴加2滴酚酞试液。发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此 得到结论___________。 （2）“套管实验”的实验装置如图所示，请分析实验原理，并回答下列问题： ①整个实验过程中，能观察到烧杯A中的现象是___________； ②实验结束时的操作是___________。 （3）写出实验过程中试管中发生反应的化学方程式：___________。 （4）该实验可证明NaHCO3的热稳定性___________(填“强于”“弱于”或“等于”)Na2CO3；证明热稳定性的实验装置中，能否将NaHCO3、Na2CO3的位置互换？___________(填“能”或“不能”)。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2课时 碳酸钠和碳酸氢钠 专题3 从海水中获得的化学物质 第二单元 金属钠及钠的化合物 课前引入 “纯碱不是碱”这是我们初三常说的一句话 纯碱按照金属阳离子的种类划分，属于什么盐？ 初中学过的钠盐还有哪些？ 课前引入 碳酸钠  碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 俗 名 纯碱、苏打 颜色、状态 白色粉末 化学式 NaHCO3 俗 名 小苏打 颜色、状态 白色晶体 在水中电离产生Na+、CO32- 在水中电离产生Na+、HCO3- 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1.1 碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1.1 碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质 原因：碳酸钠固体中加少量水，形成Na2CO3·xH2O晶体，放热明显。 Na2CO3 NaHCO3 俗称 颜色状态 水溶性 滴加酚酞 电离方程式 纯碱、苏打 白色粉末 小苏打 白色晶体 易溶于水，放热 溶解度比后者大 易溶于水 溶解度相对较小 溶液变红（较深） 溶液变微红色 Na2CO3==2Na++C NaHCO3==Na++HC 注意：同浓度的Na2CO3溶液碱性比NaHCO3的强 知识归纳 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1.2 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应 实验探究一 现象： 结论： — 稀盐酸 — 碳酸钠溶液 碳酸氢钠溶液 — 稀盐酸 — 碳酸钠固体 碳酸氢钠固体 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 实验探究一 1.2 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应 现象： 结论： Na2CO3开始无气泡，NaHCO3立即产生气泡；NaHCO3与酸反应更剧烈。 Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O 可用于区分两者 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1.2 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应 思考讨论：为什么Na2CO3不用作胃药，NaHCO3可以？ 胃溃疡病人为什么不宜服用含NaHCO3的胃药？ 碳酸钠溶液呈碱性太强，有腐蚀性，碳酸氢钠溶液碱性小可中和胃酸； 胃酸主要成分盐酸，与NaHCO3的胃药反应产生CO2气体，加剧病情。 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1.3 碳酸钠、碳酸氢钠与某些碱和盐溶液反应 实验探究二 碳酸钠溶液 澄清石灰水 氯化钙溶液 碳酸氢钠溶液 澄清石灰水 氯化钙溶液 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1.3 碳酸钠、碳酸氢钠与某些碱和盐溶液反应 实验探究二 碳酸钠溶液 澄清石灰水 氯化钙溶液 Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl 现象： 结论： 均产生白色沉淀 Na2CO3==2Na++C Ca2+ 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1.3 碳酸钠、碳酸氢钠与某些碱和盐溶液反应 实验探究二 Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3 ＋2H2O 现象： 结论： NaHCO3与澄清石灰水反应产生白色沉淀； NaHCO3==Na++HC 是否也均产生白色沉淀？ 碳酸氢钠溶液 澄清石灰水 氯化钙溶液 HC+OH-==H2O+C OH- Ca2+ Cl- Ca2+ Ca(HCO3)2可溶于水 与CaCl2溶液无现象。 CaCl2＋NaHCO3不反应 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1.4 碳酸钠溶液去油污 实验探究三 纯碱溶液有去污能力，热溶液效果更好 现象： 结论： 油污消失，铜片表面变光亮 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1.5 热稳定性对比 实验探究四 观察实验现象，分析Na2CO3 和NaHCO3的热稳定性 现象： 结论： Na2CO3比较稳定， NaHCO3不稳定，受热易分解 2NaHCO3== Na2CO3＋H2O＋CO2↑ △ Na2CO3受热无现象， NaHCO3受热产生使澄清石灰水变浑浊的气体 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 知识归纳 性质 Na2CO3 NaHCO3 性质比较 水溶性 溶液的酸碱性 热稳定性 与酸反应 与澄清石灰水 与氯化钙溶液 2NaHCO3 ＝ Na2CO3 +H2O + CO2↑ ▽ 易溶 易溶 碱性 碱性 相同温度下S(Na2CO3)＞S(NaHCO3 ) 浓度同时pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3) 稳定 不稳定 反应 反应 放出CO2气体，但NaHCO3更剧烈 都生成白色沉淀 反应 反应 反应 不反应 与Na2CO2产生白色沉淀，与NaHCO3不反应 思考讨论：哪些性质实验可以用于区分Na2CO3 和NaHCO3？ 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法 Na2CO3和NaHCO3的鉴别 分组讨论 比较同浓度Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性，碱性强的为Na2CO3，弱的为NaHCO3 比较碱性法 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ 热分解法 △ 与同浓度的酸反应NaHCO3比Na2CO3更剧烈 气体法 15 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 例1、下列关于碳酸钠的叙述正确的是（ ） A、碳酸钠俗称纯碱，因为碳酸钠是一种碱 B、碳酸钠和碳酸氢钠在一定条件下可以相互转化 C、碳酸钠本身显碱性，所以不能与任何碱反应 D、用BaCl2溶液不能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液 B 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 例2、在等体积、等物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液中，分别逐滴滴加相同浓度的盐酸至不再有二氧化碳气体放出，下列说法中正确的是(　　) A．反应现象完全相同 B．产生二氧化碳的质量相同 C．碳酸钠产生的二氧化碳质量大 D．消耗盐酸的体积相同 B 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 例3 下列鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法中，不正确的是(　　) A．分别向等量的白色固体样品中滴入几滴水，触摸试管看是否有温度变化 B．分别在等浓度溶液中滴加澄清石灰水观察是否有沉淀产生 C．分别向等量的白色粉末中加入等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢 D．分别取少量的固体试样加热后称量质量变化 B 2.碳酸钠和碳酸氢钠的转化 2.1 碳酸钠与碳酸氢钠的转化 讨论：在一定温度下，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体，有何现象发生？ 解释原因。 提示：Na2CO3+ H2O + CO2 = 2NaHCO3 实验探究五 2.碳酸钠和碳酸氢钠的转化 2.1 碳酸钠与碳酸氢钠的转化 讨论：在一定温度下，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体，有何现象发生？ 解释原因。 原理：Na2CO3+ H2O + CO2 = 2NaHCO3 现象：析出晶体 实验探究五 2.碳酸钠和碳酸氢钠的转化 2.2 知识归纳 Na2CO3+ H2O + CO2 === 2NaHCO3 加热 NaOH CO2 + H2O Na2CO3 NaHCO3 ①固体： ②溶液： 2NaHCO3 ＝ Na2CO3 +H2O + CO2↑ ▽ NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 正盐 酸式盐 酸 碱 酸式盐和正盐相互转化的一般方法： 制玻璃 纺织 制 皂 3.碳酸钠和碳酸氢钠的用途 3.1 碳酸钠用途 3.2 碳酸氢钠用途 性质决定用途 用途反映性质 1.发酵粉 2.用作食用碱 3.制干粉灭火剂 4.医药：治疗胃酸过多 造 纸 弱酸性 与酸反应产生CO2 与胃酸反应 3.碳酸钠和碳酸氢钠的用途 例4、下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的叙述中正确的是(　　) 　A.碳酸钠可用于治疗胃溃疡病人的胃酸过多症 　B.发酵粉中主要含有碳酸钠，能使焙制出的糕点疏松多孔 　C.在Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加石灰水均产生白色沉淀 　D.Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸和NaOH溶液反应 C 4.侯氏制碱法 1943年，我国化学工程专家侯德榜提出了一种高效，低成本的制碱方法，将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品，又称联合制碱法。 先通NH3 饱和食盐水 再CO2 NaHCO3↓ 产品Na2CO3 CO2（循环使用） 合成氨工厂 过滤 煅烧 滤液 NH4Cl NaCl 饱和食盐水（循环使用） 产品NH4Cl 生产流程： 4.侯氏制碱法 先通NH3 饱和食盐水 再CO2 NaHCO3↓ 产品Na2CO3 CO2（循环使用） 合成氨工厂 过滤 煅烧 滤液 NH4Cl NaCl 饱和食盐水（循环使用） 产品NH4Cl 生产流程： 反应原理： NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3 ＝ Na2CO3 +H2O + CO2↑ ▽ 能否先通CO2 4.侯氏制碱法 先通NH3 饱和食盐水 再CO2 NaHCO3↓ 产品Na2CO3 CO2（循环使用） 合成氨工厂 过滤 煅烧 滤液 NH4Cl NaCl 饱和食盐水（循环使用） 产品NH4Cl 生产流程： 思考讨论：“侯氏制碱法”运用了NaHCO3的什么性质？ NaHCO3溶解度较小；NaHCO3受热易分解生成Na2CO3 1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质 例5、下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图，则下列叙述错误的是( ) A．A气体是CO2，B气体是NH3 B．侯氏制碱法的工艺流程应用了物质溶解度的差异 C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒，第Ⅳ步操作是灼烧 D．侯氏制碱法的最终产品是Na2CO3和NH4Cl A 课堂小结 碳酸钠和碳酸氢钠 一、通过实验探究、对比学习Na2CO3 、NaHCO3的性质 水溶性、溶液的酸碱性、热稳定性、与酸反应、与澄清石灰水反应、与氯化钙溶液反应 二、Na2CO3 、NaHCO3的转化、鉴别与用途 三、侯氏制碱法 本节内容结束 29 $$