2.1.3钠盐 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）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 第三课时：钠盐 核心素养发展目标 1.通过Na2CO3、NaHCO3的水溶性和稳定性的实验探究，掌握两种钠盐性质上的异同点及二者之间的相互转化关系，培养证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的化学核心素养 2.通过对碳酸钠和碳酸氢钠性质的深入探究，能以碳酸钠和碳酸氢钠知识的学习为线索，运用控制变量法、定性与定量相结合设计简单的实验方案，认识碳酸盐和碳酸氢盐的性质，初步形成物质转化可通过条件控制实现的化学观念 3.通过学习碳酸钠和碳酸钾焰色试验，知道焰色试验的操作方法，掌握钠、钾及其化合物的检验方法，了解焰色试验在生产和生活中的应用，感受化学的魅力。 4.通过纯碱有关的化学史学习，感受化学工业发展中技术进步的重要性，体会建设生态文明的意义，培养培养爱国情怀及科学态度与社会责任的化学核心素养。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,提升科学态度与社会责任感。 在面粉发酵或油条制作时常常用到纯碱或小苏打，你知道纯碱、小苏打的成分是什么吗？ 宏观辨识 宏观辨识 碳酸钠和碳酸氢钠 实验探究：碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性的实验探究 探究一：在两支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 实验操作 Na2CO3 NaHCO3 (1)观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述 (2)向以上两支试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中，温度计的示数有何变化 (3)继续向(2)的试管中分别加入5 mL水，用力振荡，有何现象 (4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液，有何现象 宏观辨识 碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性的实验探究 实验操作 Na2CO3 NaHCO3 (1)观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述 (2)向以上两支试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中，温度计的示数有何变化 (3)继续向(2)的试管中分别加入5 mL水，用力振荡，有何现象 (4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液，有何现象 细小的白色晶体 白色粉末 加水后_____________，温度计示数_____ 加水后____________，温度计示数_____ 振荡一段时间后可溶解 固体量减少 溶液_____， 溶液碱性较强 溶液_______， 溶液碱性较弱 结块变成晶体 升高 部分溶解 降低 变红 变浅红 宏观辨识 (Na2CO3+xH2O＝Na2CO3·xH2O) 溶解度(同温度)： Na2CO3 > NaHCO3 碱性(等浓度时)：Na2CO3 > NaHCO3 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 俗名 颜色、状态 水溶性 用途 去除油污、制肥皂、造纸、 制玻璃、食用碱的主要成分 制药（治疗胃酸过多）、 配制糕点 Na2CO3 NaHCO3 纯碱或苏打 小苏打 白色粉末 细小白色晶体 易溶于水 水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小 观察样品，结合上述实验，比较碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质，联系生活实际，说出你所知道的它们的用途，填写下表内容。 宏观辨识 Na2CO3 NaHCO3 问题探究：金属钠长期暴露于空气中，最终生成的什么物质？写出核心化学方程式。 ①金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与 现象有： ②发生的主要变化的化学方程式为：4Na＋O2==2Na2O；Na2O＋H2O==2NaOH； 2NaOH＋CO2==Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O==Na2CO3·10H2O； Na2CO3·10H2O==Na2CO3＋10H2O。 Na2O NaOH 潮解 Na2CO3 宏观辨识 【典例1】现有一块金属钠露置于空气中一段时间，为检验该固体是否 部分变质为碳酸钠，先将固体样品溶解于水得到溶液，并采取下列措施， 其中可以实现实验目的的是(　　) A．测所得溶液的pH B．取溶液少量，向其中滴入酚酞观察溶液是否变红 C．取溶液少量，向其中加入盐酸观察是否有气泡产生 D．取溶液少量，向其中加入CuSO4溶液，观察是否有沉淀产生 C 实验探究：碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的实验探究 探究二：如图，分别加热Na2CO3和NaHCO3 ，观察现象，比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。 宏观辨识 实验操作 实验现象 实验结论   澄清石灰水 _________ _______________________________   澄清石灰水 _______ _______________________________________ 化学方程式： ________________________________________ 不变浑浊 Na2CO3很稳定， 受热不易发生分解 变浑浊 NaHCO3不稳定，受热容易分解 2NaHCO3====Na2CO3＋CO2↑＋H2O 加热 宏观辨识 探究二：如图，分别加热Na2CO3和NaHCO3 ，观察现象，比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。 问题探究：实验过程中，若通入二氧化碳时间较长，发现澄清的石灰水先变浑浊然后又变清，你知道为什么吗？ 若将澄清石灰水换成饱和碳酸钠，又会有什么现象呢？ 能否试着写出相关方程式~ ①通入二氧化碳时间较长，澄清的石灰水先变浑浊然后又变清，原因是二氧化碳与澄清的石灰水先生成难溶的CaCO3沉淀，继续通二氧化化碳，又生成可溶性的Ca(HCO3)2。化学方程式： CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 。 ②若将澄清石灰水换成饱和碳酸钠，发生反应：Na2CO3 + CO2 + H2O =2NaHCO3↓,由于反应要消耗水，生成NaHCO3的质量大于Na2CO3 ，同时NaHCO3溶解度又小于Na2CO3，所以会生成NaHCO3沉淀。 证据推理 问题探究：依据NaHCO3性质，思考馒头制作过程中加入NaHCO3作膨松剂原理是什么？油炸面拖黄鱼、鲜虾、鸡排或排骨时,在面粉糊里和上一点小苏打,吃起来又松又脆。你知道其中的道理吗? ①利用NaHCO3受热分解产生CO2使馒头松软，但NaHCO3受热分解生成的Na2CO3或可能剩余的NaHCO3使馒头发黄，并略带碱味。 ②酵头发酵后生成少量CO2和酸性物质，利用NaHCO3与酸的反应，可调节面团酸度。 ③同理,油炸面拖黄鱼、鲜虾、鸡排或排骨时,在面粉糊里和上一点小苏打,是因为NaHCO3受热后分解,会产生大量的CO2气体,使油炸面糊里留下许多气孔,吃起来又松又脆。 科学精神 【典例1】下列有关物质的性质与用途有对应性且说法均正确的是（ ） A．苏打易溶于水，可用于去除物品表面的油污 B．小苏打受热易分解，可用于制胃酸中和剂 C．小苏打受热分解时生成二氧化碳气体，可用于制作膨松剂 D．盐碱地（含较多Na2CO3等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行 改良 C 【典例2】现将Na2O2与过量NaHCO3混合固体在密闭容器中充分加热 反应(已知:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O),排出气体后最终剩余固体是（ ） A．NaOH和Na2O2 B．NaOH和Na2CO3 C．Na2CO3 D．Na2O2 【解析】加热时，2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的CO2、H2O都能与Na2O2发生反应，2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2，但由于2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，所以当Na2O2不足量时，我们只考虑CO2与Na2O2的反应，因此，最终所得的固体产物为Na2CO3。故选C。 C 装置 步骤 ①在两个试管中加入约50ml同浓度的盐酸；②在气球中加入等质量（约2克）Na2CO3、NaHCO3固体；③同时提起气球，让球中固体全部落入试管中；④将气球中的气体分别通入澄清石灰水中。 物质 Na2CO3 NaHCO3 现象 原理 结论 ①立即发生反应产生气泡； ②反应剧烈，气球胀大。 ①立即发生反应产生气泡； ②反应更剧烈，气球膨胀更大。 CO32-＋2H+ = H2O＋CO2↑ HCO3-＋H+ = H2O＋CO2↑ ①碳酸钠与碳酸氢钠均能与盐酸反应，产生CO2气体；②相同条件下，NaHCO3与盐酸的反应比Na2CO3的反应剧烈；③相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸完全反应，NaHCO3产生的气体更多。 深度思考 为什么与足量稀盐酸反应，NaHCO3比Na2CO3更加剧烈？ CO32- HCO3- H+ H+ H2O + CO2 一步完成 2H+ 两步完成 CO32- CO32- CO32- CO32- CO32- CO32- CO32- CO32- H+ H+ H+ H+ HCO3- HCO3- HCO3- HCO3- HCO3- HCO3- HCO3- HCO3- H+ H+ H+ H+ H2O CO2 H2O CO2 H2O CO2 H2O CO2 H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H2O CO2 H2O CO2 H2O CO2 H2O CO2 微观探析 试着利用图像粗略描述上述两种情况，Ⅰ.向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，Ⅱ.向盐酸中逐滴滴入Na2CO3溶液。 答案：　 模型认知 【典例2】下列两种物质相互作用，反应条件或者反应物用量改变，不会引起产物种类改变的是 ( ) A．Na和O2 B．NaOH和CO2 C．Fe和Cl2 D．HCl和Na2CO3 【解析】常温下生成氧化钠，点燃或加热生成过氧化钠，4Na+O2=2Na2O、2Na+O2 Na2O2 ，反应温度不同其产物不同，故A不符合题意； 氢氧化钠与二氧化碳反应，二氧化碳不足时生成碳酸钠，二氧化碳过量时生成碳酸氢钠， 故B不符合题意；氯气具有较强的氧化性，铁和氯气反应只生成氯化铁，故C符合题意；在Na2CO3溶液中滴加稀盐酸，若盐酸少量产物为NaHCO3和NaCl，盐酸过量产物为NaCl、H2O和CO2 ， 故D不符合题意。 C ①将HCl滴加到盛有Na2CO3溶液的试管中。 ②把Na2CO3溶液滴加到盛有稀HCl溶液的试管中。 两者分别有什么现象，是否相同？为什么？ 现象①HCl刚滴入Na2CO3溶液时无气体产生，后增多！！ ②Na2CO3溶液滴入盐酸时，马上产生较多的气体！！ 可以用互滴实验鉴别碳酸钠和盐酸溶液 深度思考 证据推理 鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，除了可以用盐酸，还能用什么试剂？ 模型认知 可用CaCl2、BaCl2、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2等溶液 将NaOH溶液分别滴加到Na2CO3和NaHCO3溶液中有何现象？能反应吗？若将NaOH溶液滴加到Ca(HCO3)2溶液呢？ NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O Na2CO3 与NaOH不反应，不满足复分解反应条件 结论：HCO3-和OH-不能共存 鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，除了可以用盐酸，还能用什么试剂？ 模型认知 微观探析 HCO3-- + OH-- CO3 2-- + H2O 能否用加Ba(OH)2的方法鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液？试用离子方程式说明原因。 不能鉴别，均有白色沉淀。 微观探析 不可用Ca(OH)2 、Ba(OH)2 等溶液 【典例1】下列离子方程式正确的是（ ） A．过量石灰水与少量碳酸氢钠溶液反应： HCO3－＋Ca2＋＋OH-=CaCO3↓＋H2O B．向沸水中滴加饱和的FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体： Fe3+＋3H2O(沸水) Fe(OH)3(胶体)+3H＋ C．氢氧化铜与稀硫酸反应：H＋＋OH-=H2O D．碳酸氢钠溶液中加入盐酸：CO32－＋2H＋=CO2↑＋H2O AB 归纳总结：碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质，请举例完成下表内容。 物质 Na2CO3（纯碱或苏打） NaHCO3（小苏打） 与盐反应 与碱反应 NaOH Ca(OH)2 Ca(OH)2少量： Ca(OH)2过量： Na2CO3＋CaCl2＝ CaCO3↓＋2NaCl 2NaHCO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋CO2↑＋2NaCl＋H2O 不反应 NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O Na2CO3＋Ca(OH)2＝ CaCO3↓＋2NaOH 2NaHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O NaHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋NaOH＋H2O 模型认知 物质 Na2CO3（纯碱或苏打） NaHCO3（小苏打） 与酸反应 盐酸过量： 盐酸少量： 与CO2反应 热稳定性 相互转化 用途 Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3 稳定 制玻璃、造纸、洗涤剂 发酵粉、灭火剂、治胃酸过多 不反应 NaHCO3＋HCl＝NaCl＋ CO2↑＋H2O 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O 方法 依据 原理 结论 热稳 定性 CaCl2、BaCl2的反应 CO32-＋Ca2＋==CaCO3↓，CO＋Ba2＋== BaCO3↓；HCO3-与Ca2＋、Ba2＋不反应 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O；Na2CO3受热不易分解 加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3 有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3 碳酸钠和碳酸氢钠都是白色固体，在实验室中如果忘记标记标签，结合碳酸钠与碳酸氢钠的性质，思考鉴别碳酸钠与碳酸氢钠有哪些方法，完成小表内容。 科学精神 方法依据 原理 结论 盐酸反应的剧烈程度 盐酸逐滴加入时的现象 Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋O2↑；NaHCO3＋HCl==NaCl＋H2O＋CO2↑ CO32-＋H＋==HCO3-； HCO3-＋H＋==CO2↑＋H2O 生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3 逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3 碳酸钠和碳酸氢钠都是白色固体，在实验室中如果忘记标记标签，结合碳酸钠与碳酸氢钠的性质，思考鉴别碳酸钠与碳酸氢钠有哪些方法，完成小表内容。 科学精神 结合探究一归纳总结 鉴别碳酸钠和碳酸氢钠 还有哪些方法？ ①碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法： 方法一：将固体溶于水，测温度的变化，升高的是碳酸钠、降低的是碳酸氢钠； 方法二：将等质量的固体溶于等体积的水中，溶解度大的是碳酸钠、小的是碳酸氢钠； 方法三：将固体分别置于试管加热，如有水珠生成的是碳酸氢钠或加热后固体质量未变的是碳酸钠、质量减小的是碳酸氢钠。 科学精神 【典例1】在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色 饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法。该班同学踊跃提出方法, 其中不合理的是 (　　) ①取等量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3饱和溶液 ②取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3饱和溶液 ③取等量的溶液于两支试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3饱和溶液 ④取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3饱和溶液 A.①② B.①④ C.③④ D.②③ B Na2CO3、NaHCO3、H2CO3的转化 NaHCO3 Na2CO3 H2CO3 (CO2+H2O) ③H+ ①H+ ②H+ ④OH－ ⑤加热 ① 除去NaHCO3溶液中的Na2CO3 思考 如何除杂？ ② 除去Na2CO3固体中的NaHCO3 ③ 除去Na2CO3溶液中的NaHCO3 【典例2】以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。 下列分析不正确的是（ ） A．反应①、②均属于氧化还原反应 B．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质 C．反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3 D．反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给 C 【典例2】为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是( ) A．CO2气体(HCl)：饱和NaHCO3溶液 B．Na2CO3固体(NaHCO3)：加热至不再产生气体 C．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通过量CO2 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 D 实验室按如下装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度。下列说法不正确的是 (　　) A.滴入盐酸前,应将装置中含有CO2的空气排尽 B.装置①④的作用是防止空气中的CO2进入装置③ C.必须在装置②③间添加盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶 D.反应结束时,应再通入空气将装置②中的CO2转移到装置③中 课堂总结 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验 碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性 碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性 焰色试验 定义 操作 几种金属的焰色 应用 碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱的反应 银白色金属钠(NaOH______) Na2CO3：Ba2＋＋CO===BaCO3↓ NaHCO3 $$