8.3碳酸氢钠和碳酸钠同步课件-2024-2025学年九年级化学鲁教版（2024）下册

第八单元 海水中的化学 第三节 碳酸氢钠和碳酸钠 by 劉66老师 (2024鲁教版)九年级 学习目标 碳酸氢钠 01 02 碳酸钠 03 综合题目 从海水中得到的食盐不仅是必不可少的生活用 品,更是重要的化工原料。碳酸氢钠(NaHCO3)、 碳酸钠(Na2CO3)主要是以食盐为原料制得的。 一、碳酸氢钠 碳酸氢钠俗称小苏打,它是由 Na+ 和 HCO3-(碳酸氢根离子)构成的盐,通常是白色粉末状晶体,可溶于水。受热易分解,能与酸发生反应。 碳酸氢钠在生产和生活中有许多重要用途。食品工业上,以它与固体酸为主要原料制成发酵粉,用于蒸馒头、焙制糕点,既能消除酸味,还能使馒头、糕点疏松可口;在灭火器里,它是二氧化碳发生剂; 制造饮料时,它是一种常用原料;医疗上,它是治疗胃酸过多的药剂之一。 二、碳酸钠 碳酸钠俗称纯碱或苏打,在工业生产中用途广泛,如石油精炼、粗盐精制、硬水软化、人造纤维及玻璃生产等均需要大量的纯碱。碳酸钠还广泛应用于冶金、造纸、纺织印染和洗涤剂生产等领域。 我国制碱工业的先驱——侯德榜 纯碱工业创始于 18 世纪,制碱技术在很长一段时间内被英国、法国等西方国家垄断。1921 年,正在美国留学的侯德榜(1890—1974)应爱国实业家范旭东先生邀请毅然回国,潜心研究制碱技术,发明了将制碱与制氨联合起来的联合制碱法(又称侯氏制碱法),打破了西方国家的技术封锁,促进了世界制碱技术的发展。 认识碳酸钠 完成下列实验,观察并记录实验现象,分析得出实验结论。 1. 取少量碳酸钠固体,加入试管中,加少量蒸馏水后振荡,观察其溶解情况。再滴 入 2~3 滴酚酞试液,观察现象。 2. 向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,观察现象。将反应生成的气体通入 澄清石灰水,观察现象。用稀硫酸代替盐酸,重复上述实验,观察现象。 3. 向盛有澄清石灰水的试管中滴加碳酸钠溶液,观察现象。 碳酸钠在通常情况下为白色粉末,易溶于水, 水溶液显碱性。实验证明,碳酸钠可与盐酸、硫酸、氢氧化钙和氯化钡发生反应,反应的化学方程式分别为: Na2CO3 + 2HCl =2NaCl + H2O + CO2 Na2CO3 + H2SO4 =Na 2SO 4 + H2O + CO2 Na2CO3 + Ca(OH)2 =2NaOH + CaCO3 Na2CO3 + BaCl2= 2NaCl + BaCO3 分析上述反应,它们都发生在溶液中,都是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,这类反应叫作复分解反应。 复分解反应的实质 酸、碱、盐之间发生的反应一般都属于复分解反应,但并不是任意的酸、碱、盐之间都能发生复分解反应,这是为什么呢?酸、碱、盐在水溶液中一般都能解离出自由移动的离子,如:HCl=H++Cl-,NaOH=Na++OH-,Na2CO3=2Na++CO32- 。当酸、碱、盐中的两种物质在溶液中混合时,如果它们的离子之间不能结合成另外的物质,如某种沉淀、气体或水等,则混合液中离子的种类和数量就不会发生变化,即两种物质之间没有发生化学反应(如NaCl与KNO3)。相反,当Na2CO3溶液与HCl溶液混合时,CO32-会与H+结合成不稳定的H 2 CO 3,H 2 CO 3分解成H2 O和CO 2,Na+和Cl-仍留在溶液中,形成NaCl溶液。所以我们说碳酸钠与盐酸反应生成了水、CO 2和NaCl。因此,酸、碱、盐之间发生的复分解反应,其实质是离子之间相互结合,生成难溶性的碱或盐、不稳定的酸(分解放出气体)或水。 三、拓展提升 碳酸氢钠是小苏打的主要成分,又称酸式碳酸钠,通常是白色粉末状晶体,能溶于水,受热易分解。碳酸氢钠在生产和生活中有许多重要用途。在灭火器里,它是二氧化碳发生剂;在食品工业上,它是发酵粉的主要成分;在制造饮料时,它是一种常用原料;在医疗上,它是治疗胃酸过多的药剂之一。 二 师生互动,共学新知 一、氨碱法制碱 在工业上以氯化钠为主要原料,制取碳酸钠 思考:NaCl Na2CO3 从组成上看发生了什么变化?你认为还需要含什么元素的物质参加反应? C、O NaC1 Na2CO3 向饱和食盐水中先通入NH3制成饱和氨盐水 氨气溶于水显碱性,氨盐水比食盐水更易吸收CO2 向饱和食盐水中通入CO2 加压 加C、O 去C1 元素守恒 NaHCO3 加热 NH4Cl Na2CO3 NH3 熟石灰 二 师生互动,共学新知 饱和食盐水 NH3 饱和氨盐水 加压持续通入CO2 过滤 二 师生互动,共学新知 氨碱法制纯碱的化学方程式: NaCl +NH3+CO2+H2O== NaHCO3+ NH4Cl 2NaHCO3 ======= Na2CO3+CO2 + H2O Ca(OH)2+ 2NH4Cl == CaCl2 +2NH3 +2H2O 二 师生互动,共学新知 碳酸氢铵 比较任一温度下,NaCl、NH4Cl、 NaHCO3、NH4HCO3 四种物质的溶解度大小? NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3在任一温度下,NaHCO3的溶解度最小。 二 师生互动,共学新知 思考: 1、为什么采用饱和的食盐水? 2、在生产过程中为什么要先通入氨气得到饱和的氨盐水后再通入二氧化碳? 3、氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵, 哪种物质首先析出?(提示:根据课本70页溶解度曲线) 提高产量 使溶液显碱性,吸收更多的 CO2 NaHCO3,在同一温度下NaHCO3溶解度小 二 师生互动,共学新知 索尔维制碱法、侯氏制碱法对比 索尔维制碱法: 比利时化学家索尔维发明了氨碱法制纯碱,并在制碱过程中向滤出 NaHCO3晶体后的NH4Cl溶液中加入熟石灰以回收氮气,使之循环。 NaCl +NH3+CO2+H2O== NaHCO3+ NH4Cl 2NaHCO3 ======= Na2CO3+CO2 + H2O Ca(OH)2+ 2NH4Cl == CaCl2 +2NH3 +2H2O 侯氏制碱法: 1926年,我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上, 创立了更为先进的侯氏制碱法,即向滤出NH4HCO3晶体后的NH4Cl溶液中 加入食盐,使其中的NH4Cl单独结晶析出,用作氮肥,NaCl溶液可循环使用。 索尔维制碱法优点是原料经济易得、CO2和NH3可回收利用,缺点是CaCl2用处不大,污染环境。 NaCl利用率低。 侯氏制碱法优点是NaCl可以循环利用,NH4Cl可作化肥。 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 常见物质的主要成分 颜色、状态 溶解性 水溶液酸碱性 热稳定性 用途 二 师生互动,共学新知 Na2CO3 NaHCO3 纯碱、苏打 小苏打、酸式碳酸钠 白色粉末 白色晶体 易溶 可溶 显碱性 显弱碱性 受热不易分解 受热易分解 石油精炼、洗涤剂、 制造玻璃等 灭火器、制饮料、 发酵粉、治疗胃酸 二、碳酸钠和碳酸氢钠的性质 实验现象 化学方程式 无色酚酞 稀盐酸 氢氧化钙溶液 氯化钡溶液 无 BaCl2+Na2CO3=BaCO3 + 2NaCl Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOH Na2CO3 +2HCl =2NaCl+CO2 + H2O 变红 有气泡产生 白色沉淀 白色沉淀 探究:碳酸钠的化学性质 二 师生互动,共学新知 二 师生互动,共学新知 三、盐 1.定义: 金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物。(NH4+可以看做是金属阳离子) 2.注意: 蓝色的盐的溶液:铜盐 CuCl2溶液 、CuSO4 溶液 、Cu(NO3)2溶液 浅绿色色的盐的溶液:亚铁盐 FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液 、 Fe(NO3)3溶液 黄色的盐的溶液:铁盐 FeCl3溶液 、Fe2(SO4)3 溶液 、Fe(NO3)3溶液 3.盐的化学性质 ①盐与酸相互交换成分发生复分解反应,生成新的盐和新的碱 NaHCO3+HCl == NaCl + CO2 + H2O ②可溶性的盐与可溶性的碱相互交换成分发生复分解反应,生成新的盐和新的碱 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOH ③两种可溶性的盐相互交换成分发生复分解反应,生成另外两种新的盐 BaCl2+Na2CO3=BaCO3 + 2NaCl 一 课堂导入 复习旧知: 1、氨碱法制碱的化学原理是什么? ①NaCl +NH3+CO2+H2O== NaHCO3+ NH4Cl ②2NaHCO3 ======= Na2CO3+CO2 + H2O ③Ca(OH)2+ 2NH4Cl == CaCl2 +2NH3 +2H2O 2、盐的化学性质都学习了哪些? ①盐与酸相互交换成分发生复分解反应,生成新的盐和新的碱 ②可溶性的盐与可溶性的碱相互交换成分发生复分解反应,生成新的盐和新的碱 ③两种可溶性的盐相互交换成分发生复分解反应,生成另外两种新的盐 二 师生互动,共学新知 一、复分解反应的定义 两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应 表达式:AB + CD AD+ CB 例子: 6HCl + Fe2O3=2FeCl3 + 3H2O H2SO4 + BaCl2=BaSO4 + 2HCl 2NaOH + CuCl2=Cu(OH)2 + 2NaCl 2HCl + Ba(OH)2=BaCl2 + 2H2O 二 师生互动,共学新知 二、复分解反应发生的条件 生成物中 有沉淀( ) 或有气体( ) 或有水(H2O) 反应必须在溶液中进行 三个条件中,满足其中一个条件,复分解反应便能发生 二 师生互动,共学新知 三、复分解反应的类别和实质 (一)酸+碱=盐+水 NaOH溶液与稀HNO3反应 OH- Na+ H+ NO3- H2O Na+ NO3- 实质: 旁观者: NO3-和Na+ 二 师生互动,共学新知 HCl+NaOH==NaCl+H2O 离子的角度:H+ +Cl-+Na++OH-==Na++Cl-+H2O 反应的实质:H++OH==H2O HCl+KOH==KCl+H2O 离子的角度:H++Cl-+K++OH-==K++Cl-+H2O 反应的实质:H++OH-==H2O 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O 离子的角度:2H+ +2Cl-+Ca2++2OH-==2Cl-+Ca2++2H2O 反应的实质:H++OH-==H2O H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O 离子的角度:2H++SO42-+2Na++2OH-=SO42-+2Na++2H2O 反应的实质:H++OH-==H2O 二 师生互动,共学新知 (二)酸+盐=新酸+新盐 碳酸钠溶液和稀盐酸反应 Na+ Na+ CO32- Cl- Cl- H+ H+ H2O CO2 Na+ Na+ Cl- Cl- 实质:2H++CO32-==H2O+CO2 旁观者:Na+、Cl- 二 师生互动,共学新知 H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2 离子角度:2H++SO42-+2Na++CO32-=SO42-+2Na++H2O+CO2 反应的实质:2H++CO32-=H2O+CO2 H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2 离子角度:2H++SO42-+2Na++2HCO3-=SO42-+2Na++2H2O+2CO2 反应的实质: H+ + HCO3- = H2O+CO2 2HCl+K2CO3==2KCl+H2O+CO2 离子角度:2H+ +2Cl-+2K++CO32-=2Cl-+2K++H2O+CO2 反应的实质:2H++CO32-=H2O+CO2 HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2 离子角度:H+ +Cl-+Na++HCO3-=Cl-+Na++H2O+CO2 反应的实质:H++HCO3-=H2O+CO2 二 师生互动,共学新知 HCl+AgNO3=AgCl +HNO3 离子角度:H+ +Cl- +Ag++NO3-=H++NO3-+AgCl 反应的实质:Cl- +Ag+=AgCl H2SO4+BaCl2=BaSO4 +2HCl 离子角度:2H++SO42-+Ba2+ +2Cl-=BaSO4 +2H++2Cl- 反应的实质:SO42-+Ba2+=BaSO4 H2SO4+Ba(NO3)2==BaSO4 +2HNO3 离子角度:2H++SO42-+Ba2++2NO3-=2H++2NO3-+BaSO4 反应的实质:SO42-+Ba2+=BaSO4 2HCl+Na2CO3==2NaCl+H2O+CO2 离子角度:2H+ +2Cl-+2Na++CO32-=2Cl-+2Na++H2O+CO2 反应的实质:2H++CO32-=H2O+CO2 二 师生互动,共学新知 (三)碱+盐=新碱+新盐 氢氧化钠溶液与氯化镁溶液的反应 Na+ Na+ OH- OH- Mg2+ Cl- Cl- Mg(OH)2 Na+ Na+ Cl- Cl- 实质:Mg2++2OH-==Mg(OH)2 旁观者:Na+、Cl- 二 师生互动,共学新知 2NaOH+CUCl2==2NaCl+CU(OH)2 离子角度: 2Na++2OH-+CU2++2Cl-=2Na++2Cl+CU(OH)2 反应的实质:2OH-+CU2+=CU(OH)2 3NaOH+AlCl3==Al(OH)3 +3NaCl 离子角度: 3Na++3OH-+Al3++3Cl-=3Na++3Cl-+Al(OH)3 反应的实质:3OH-+Al3+=Al(OH)3 3NaOH+FeCl3==Fe(OH)3 +3NaCl 离子角度: 3Na++3OH-+Fe3++3Cl-=3Na++3Cl-+Fe(OH)3 反应的实质:3OH-+Fe3+=Fe(OH)3 NaOH+NH4Cl==NaCl+NH3 +H2O 离子角度: Na++OH-+NH4++Cl-==NH3 +H2O+Cl-+Na+ 反应的实质:OH-+NH4+==NH3 +H2O 二 师生互动,共学新知 (四)盐1+盐2=盐3+盐4 碳酸钠溶液与氯化钡溶液的反应 Na+ Na+ CO32- Cl- Cl- Ba2+ BaCO3 Na+ Na+ Cl- Cl- 实质:Ba2++CO32-==BaCO3 旁观者:Na+、Cl- 二 师生互动,共学新知 AgNO3+NH4Cl==NH4NO3+AgCl 离子角度:Ag++NO3-+NH4++Cl-==NO3-+NH4++AgCl 反应的实质:Cl- +Ag+=AgCl K2CO3+Ca(NO3)2==2KNO3+CaCO3 离子角度:2K++CO32-+Ca2++2NO3-==2K++2NO3-+CaCO3 反应的实质:CO32-+Ca2+==CaCO3 K2CO3+2AgNO3==2KNO3+Ag2CO3 离子角度:2K++CO32-+Ag2++2NO3-==2K++2NO3-+Ag2CO3 反应的实质:CO32-+Ag+==Ag2CO3 Cu2SO4+Ba(NO3)2==Cu(NO3)2+BaSO4 离子角度:Cu2++SO42-+Ba2++2NO3-==Cu2++2NO3-+BaSO4 反应的实质:SO42-+Ba2+==BaSO4 二 师生互动,共学新知 (五)酸+金属氧化物=盐+水 稀盐酸除去铁锈:6HCl+Fe2O3==2FeCl3+3H2O 稀硫酸除去铁锈:3H2SO4+Fe2O3==Fe2(SO4)3+3H2O 稀盐酸与氧化铜:2HCl+CuO=CUCl2+H2O 稀硫酸与氧化铜:H2SO4+CuO=CUSO4+H2O 稀盐酸和氧化钾:2HCl+K2O=2KCl+H2O 稀硫酸和氧化钾:H2SO4+K2O=K2SO4+H2O 此类复分解反应在初中阶段不谈论反应的实质 二 师生互动,共学新知 四、复分解反应的应用-离子共存 (一)条件:如果一种阳离子和一种阴离子结合后可以生成水、气体或者沉淀,则两者不能共存。 (二)知识点: H+:OH-、CO32-、HCO3-、 S2-、HS-等; OH-:H+、NH4+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Al3+等; CO32-:H+、Ba2+、Ca2+、Ag+ 等; SO42-:Ba2+等; Cl-:Ag+等。 总结 碳酸氢钠 01 02 碳酸钠 03 综合题目 第八单元 海水中的化学 第三节 碳酸氢钠和碳酸钠 by 劉66老师 (2024鲁教版)九年级 $$