内容正文:
[微项目一] 探秘膨松剂
———体会研究物质性质的方法和程序的实用价值
学业水平目标 学科核心素养
1.通过观察、实验、分类比较等方法,结合研究物质性质的
基本程序,对碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理进行实验
探究,体会研究物质性质的方法和程序的实用价值
2.学习如何在真实情境中探究陌生物质的性质,分析和解
决实际问题
1.科学探究与创新意识:在对碳酸氢钠用作膨松
剂的作用原理的探究中,学会预测物质的性质,
设计方案探究物质的性质等基本方法和程序
2.科学态度与社会责任:通过对复合膨松剂的了解意
识到化学对于人类社会文明发展的推动作用
项目活动一 探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
[项目研析]
1.膨松剂:
.
答案:膨松剂是在食品加工过程中加入的,能使面
胚发起形成多孔组织,从而使食品具有柔软或酥脆
特点的一类物质
2.化学膨松剂的分类: .
答案:单一膨松剂和复合膨松剂
3.化学膨松剂基本上含有一种化学物质是 .
答案:碳酸氢钠
[活动探究]
1.碳酸氢钠在发面中的作用原理推测
(1)碳酸氢钠受热分解,生成气体.
(2)碳酸氢钠与酸反应,生成气体.
2.实验用品
碳酸氢钠、盐酸、澄清石灰水;
试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)或试管夹,带导管的
橡胶塞、药匙,胶头滴管,火柴.
3.实验方案
(1)按图1所示装置组装仪器,加入10g碳酸氢钠,
并充分加热,观察现象.
(2)将充分加热后的物质取下,冷却至室温,更换带有
导气管的橡胶塞,如图2所示,向试管中加入足量
盐酸,观察观象.
(3)若向图2中加入10g碳酸氢钠,再加入足量盐
酸,观察现象.
4.记录实验现象
实验 现象
实验(1) 加热一段时间后,澄清石灰水变浑浊
实验(2) 澄清石灰水变浑浊
实验(3)
加入盐酸后,澄清石灰水迅速变浑浊,
且浑浊程度比实验(1)、实验(2)大
◉[思考讨论]
1.依据碳酸氢钠的化学性质,进一步解释做馒头过程
中产生的现象.
提示:碳酸氢钠受热分解,碳酸氢钠与酸反应都能
产生二氧化碳气体,所以二者都能使面团蓬松.由
于相同质量的碳酸氢钠与酸反应放出的二氧化碳
气体,比受热分解产生的二氧化碳气体多,所以直
接在面 团 中 加 入 碳 酸 氢 钠 和 醋 酸 蒸 出 的 馒 头 更
蓬松.
2.如果面团没有发酵,能否用加入纯碱的方法使其
蓬松?
提示:不能,若面团没有发酵,不能生成乳酸等,且
碳酸钠受热不分解,故不能产生 CO2 气体,不能使
面团蓬松.
◉[归纳总结]
1.Na2CO3 与 NaHCO3 的物理性质
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱或苏打 小苏打
颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体
水溶性 易溶于水
水中易溶,比 Na2CO3
的溶解度小
2.Na2CO3 与 NaHCO3 的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3 性质稳定,受热难分解.
②NaHCO3 性质不稳定,受热易分解,化学方程式
2NaHCO3
△
Na2CO3+CO2↑+H2O.
(2)与酸(足量盐酸)反应
①Na2CO3:Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑
+H2O.
14
第一章 认识化学科学
②NaHCO3:NaHCO3 +HClNaCl+CO2 ↑
+H2O.
(3)碱性:Na2CO3 与 NaHCO3 溶液均显碱性,且相同
情况下前者碱性强.
(4)与碱反应
①与 NaOH 溶液
Na2CO3 不反应
NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O{
②与石灰水(足量):
Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH
NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+NaOH+H2O{
3.Na2CO3 与 NaHCO3 的相互转化
Na2CO3
①CO2+H2O;②适量 H+
①固体加热;②适量 OH-
NaHCO3
◉[典例剖析]
[例1] 有两支试管分别装有 Na2CO3 和 NaHCO3
溶液,下列操作和判断正确的是 ( )
选项 操作 判断
A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为 Na2CO3
B
分别加入等浓度的
稀盐酸
反应较剧烈者为 Na2CO3
C 分别加入CaCl2 溶液 产生沉淀者为 Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的
盐酸
立即产生气泡者为
Na2CO3
[解析] C [A 项中发生的反应分别为 Na2CO3
+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+
Ca(OH)2 CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,两者现
象相同(产生白色沉淀);B项滴加等浓度的稀盐酸
时,NaHCO3 溶 液 反 应 更 剧 烈;C 项 Na2CO3 与
CaCl2 发生反应:Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+
2NaCl,产生白色沉淀,NaHCO3 与 CaCl2 不反应;
D项逐滴加入等浓度的盐酸时,NaHCO3 立即产生
气泡,Na2CO3 开始无气泡产生,过一会儿才产生
气泡.]
◉[变式训练]
1.下列可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实
验方法及现象是 ( )
A.加热时无气体放出
B.滴加盐酸时有气泡放出
C.溶于水后滴加BaCl2 稀溶液有白色沉淀生成
D.溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
解析:C [无论是否含有碳酸钠,加热碳酸氢钠粉
末时均有气体放出,A 项错误;无论是否含有碳酸
钠,滴加盐酸时均有气泡放出,B项错误;无论是否
含有碳酸钠,滴加澄清石灰水均有沉淀产生,D 项
错误.]
[方法规律]
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
固体 加热法
① 产生能使澄清石灰水变浑浊的
气体的是碳酸氢钠固体
② 称量前后质量减少的为碳酸氢
钠固体
溶液 试剂法
沉淀法:加入BaCl2 或CaCl2 溶液
产生沉淀的是碳酸钠溶液
气体法:逐滴加入稀盐酸立即产生
气体的是碳酸氢钠溶液
项目活动二 设计并使用复合膨松剂
[项目研析]
1.选择合适的物质制取复合膨松剂
(1)酸性物质选择
酸性物质 化学式 色态 气味 溶解性 挥发性
白醋 CH3COOH
无色
液体
刺激性
易溶
于水
易挥发
柠檬酸 C6H8O7H2O
无色
晶体
无臭
易溶
于水
难挥发
由上表分析,膨松剂中酸性物质选择柠檬酸.
(2)碳酸盐选择
适 合 做 膨 松 剂 的 碳 酸 盐 有:NaHCO3、
NH4HCO3 等.
2.复合膨松剂的组成
酸性物质
碳酸盐 常用 NaHCO3、NH4HCO3→
助剂 如淀粉、脂肪酸等→
作用是与碳酸盐反应产生CO2,降低
食品碱性
→
◉[思考讨论]
1.复合膨松剂为什么应在干燥环境中保存?
提示:复合膨松剂中的碳酸盐和酸性物质遇水反应
产生CO2,故应在干燥的环境中保存.
2.某复合膨松剂中含碳酸氢钠、焦磷酸二氢二钠、碳
酸钙、葡萄糖酸GδG内酯、淀粉,其中起酸性作用的是
哪种成分?
提示:焦磷酸二氢二钠.
◉[典例剖析]
[例2] 兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂,
一包是柠檬酸晶体,另一包是标注为钠盐的白色粉
末.将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水,混合后
产生了使澄清石灰水变浑浊的气体.于是对白色
粉末的化学成分进行了以下探究:
(1)提出猜想
猜想1.碳酸钠;
猜想2.碳酸氢钠;
猜想3.碳酸钠和碳酸氢钠的混合物.
24
化学(LK)必修第一册
(2)查阅资料 碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈
碱性.
(3)实验探究 小明、小磊分别对有关猜想设计方
案并进行实验:
实验操作 实验现象 实验结论
小明
将白色粉末溶
于水后用pH试
纸测定其酸
碱度
pH
7(选填“>”
“<”或“=”)
溶液呈碱性
猜想1成立
小磊
用下图所示的
装置进行实验
试管 A中有
水珠产生,试
管B中液体
变浑浊
猜想2成立,
试管 A中反
应的化学方
程式为
(4)交流反思 大家一致认为小明和小磊的结论不
准确
①小明实验结论不准确的原因是
;
②小磊的实验方案不能排除白色粉末是否含有 .
(5)结论分析 探究后他们得出添加剂的成分是柠
檬酸和碳酸氢钠,分析后认为白色粉末中的碳酸钠
是由碳酸氢钠分解产生的.
(6)拓展应用 下列物质常温下放置一段时间也会
分解的是 (填序号).
A.浓硫酸 B.氢氧化钠
C.碳酸氢铵 D.氯化钠
[解析] (3)小明:根据碳酸钠溶液呈碱性,所以溶
液的pH>7;小磊:由实验的现象可知,碳酸氢钠受
热分解生成了碳酸钠、水和二氧化碳,反应的化学
方程式是2NaHCO3
△
Na2CO3+CO2↑+H2O.
(4)①由于碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性,溶
液的pH>7,所以小明实验结论不准确;②由于碳
酸钠和碳酸氢钠的混合物受热也会生成水和二氧
化碳,所以不能排除白色粉末中混有碳酸钠.
[答案] (3)>
2NaHCO3
△
Na2CO3+CO2↑+H2O
(4)①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性 ②碳
酸钠
(6)C
◉[变式训练]
2.面包松软可口,深受人们喜爱,这么好的事物离不
开一种原料———发酵粉.发酵粉主要用于面制品
和膨化食品的生产.发酵粉的主要成分为碳酸氢
钠和酒石酸.
请分析碳酸氢钠在面包制作中的作用是什么? 化
学反应原理是什么?
答案:发酵粉溶于水后.碳酸氢钠与酒石酸和食物
里含有的酸性物质发生反应生成水和二氧化碳气
体,二氧化碳可以使食物松软.
◉[强化训练]
1.为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用 NaHG
CO3 作发泡剂,因为它 ( )
①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳
④提供钠离子
A.②③ B.①③
C.①④ D.③④
解析:B [NaHCO3 热稳定性差,加热可以分解产
生CO2,使面包松软可口.]
2.按下图所示装置进行实验,填写有关实验现象及化
学方程式.
(1)A中现象是 .
(2)B中浓硫酸的作用是 .
(3)C中发生反应的化学方程式为
.
(4)D中的现象是 .
(5)E中收集的气体是 (填名称).
解析:碳酸氢钠受热分解,生成的水蒸气在 A 中的
试管口冷凝为水珠;而二氧化碳通过浓硫酸干燥
后,与C中的过氧化钠反应产生氧气;未完全反应
的二氧化碳会使石灰水变浑浊.
答案:(1)试管口有水珠
(2)干燥二氧化碳
(3)2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2
(4)石灰水变浑浊
(5)氧气
34
第一章 认识化学科学
3.某化学小组模拟“侯氏制碱法”,以NaCl、NH3、CO2 和
水等为原料以及下图所示装置制取 NaHCO3,反应
的化学方程式为 NH3+CO2+H2O+NaCl
NaHCO3 ↓ + NH4Cl,然 后 再 将 NaHCO3 制
成 Na2CO3.
(1)装置乙的作用是 .
为防止污染空气,尾气中含有的 需要进行
吸收处理.
(2)由装置丙中产生的 NaHCO3 制取 Na2CO3 时,
需要进行的实验操作有 、洗涤、灼烧.
(3)若取10.5gNaHCO3 固体,加热了t1 min后,
剩余固体的质量为7.4g.如果把此剩余固体全部
加入到200mL1molL-1的盐酸中,则充分反应
后溶液中 H+ 的物质的量浓度为 (设溶液
体积变化忽略不计).
解析:(1)装置甲是制备二氧化碳气体的反应装置,
生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,对制备碳
酸氢钠有影响,装置乙的作用是吸收氯化氢气体;
最后的尾气中含有氨气不能排放到空气中,需要进
行尾气吸收.
(2)由 装 置 丙 中 产 生 的 NaHCO3 发 生 的 反 应 为
NH3 + CO2 + H2O+ NaCl NaHCO3 ↓ +
NH4Cl;制取 NaHCO3 时需要过滤得到晶体,洗涤
后加热灼烧得到碳酸钠.
(3)盐酸有剩余,碳酸氢钠中钠元素完全以氯化钠
形式存在,消耗盐酸的物质的量=钠元素的物质的
量,剩余盐酸的物质的量=0.200L×1molL-1
-10.584 mol=0.075mol
,剩 余 溶 液 中c(H+ )=
0.075mol
0.2L =0.375mol
L-1.
答案:(1)吸收 HCl NH3
(2)过滤
(3)0.375molL-1
1.认识化学科学
2.钠
(1)结构:
(2)性质
①物理性质:银白色、质软,比水轻、熔点低
②化学性质:与卤素、硫、氧气、水、酸、盐等反应{
(3)保存:煤油中
(4)存在:化合态,以 NaCl为主,其次是 Na2SO4、NaNO3
(5)制法:2NaCl(熔融)
通电
2Na+Cl2↑
(6)用途:钠钾合金作导热剂,冶炼稀有金属,电光源
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3.氯气
结构
氯气分子是由2个氯原子构成的双原子分子
氯原子最外电子层上有7个电子{
性质
物理性质:黄绿色,刺激性气味,比空气密度大,有毒,
溶于水(1∶2),易液化
化学性质
①与几乎所
有金属反应
Na(点燃)
→NaCl(白烟)
铜丝(点燃)
→CuCl2(棕黄色烟)
铁丝(点燃)
→FeCl3(棕红色烟)
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②与非金属反应
H2(光照或点燃)
→HCl(爆炸;
H2 在Cl2 中燃烧产生苍白色火焰)
③与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO
④与碱反应[NaOH、Ca(OH)2 等]
(用以吸收Cl2 及制漂白粉)
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4.物质的量
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化学(LK)必修第一册
[专题提升]
[专题一] 钠及其重要化合物的性质和转化关系
◉[强化训练]
1.有下图所示各步变化,A 为金属,B为淡黄色固体,
且每一种物质均含有 A元素.
(1)试推断以下物质:
B ,C ,D ,E
(填化学式).
(2)写出B→C的化学方程式:
.
解析:A 是金属,B是淡黄色固体,由如图所示转化
可知 A 是 Na,B 是 Na2O2,则 C 是 Na2CO3,D 是
NaCl,E是 NaOH.
答案:(1)Na2O2 Na2CO3 NaCl NaOH
(2)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2
[专题二] 氯及其重要化合物之间的转化关系
HClO
光
←O2
CO2、H2O
或盐酸
← NaClO
NaOH 溶液
← Cl2
Ca(OH)2 溶液Ca(ClO)2←
碳酸或盐酸
↓
H2O
↑
Fe,点燃
→FeCl3
Cu,点燃
→CuCl2
H2,点燃
→HCl
Fe,H2O
→FeCl2
◉[强化训练]
2.常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单
质气体,A、B、C、D、E都含 X 元素,其转化关系如
下图所示.
(1)请分别写出 A、B、C、D、E的化学式(如为溶液
请填溶质的化学式):
A 、B 、C 、D 、
E .
(2)写出下列反应的化学方程式:
①A+NaOH ;
②Fe+D ;
③D→C .
解析:对自来水进行消毒的黄绿色气体单质是 Cl2,
Cl2 与 H2O 反应生 成 HCl和 HClO,HClO 不 稳
定,光照分解生成 HCl,HCl与 NaOH 溶液反应生
成 NaCl,因此,B为 HClO,D为 HCl,C为 NaCl,
E为 NaClO.
答案:(1)Cl2 HClO NaCl HCl NaClO
(2)①Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
②Fe+2HClFeCl2+H2↑
③HCl+NaOHNaCl+H2O
[专题三] 阿伏加德罗常数的常设陷阱
1.气体摩尔体积的适用条件
标准状况下的气体摩尔体积才是22.4Lmol-1,
若题目给出气体的质量或物质的量,则微粒数目与
条件无关.
2.物质的聚集状态
气体摩尔体积只适用于气态物质.命题时常用水、
乙醇、四氯化碳等液态物质作为陷阱.
3.物质的组成
由分子构成的物质,有的是单原子分子(如 He、
Ne、Ar等稀有气体分子),有的是双原子分子,还有
的是多原子分子,解题时注意分子的构成.
4.微粒的种类
题中提供的情境中有多种微粒时,要明确设问中是
分子、原子、质子、电子、离子、最外层电子等中的哪
种微粒.
◉[强化训练]
3.判断正误.
(1)标准状况下,22.4LN2 和 H2 混合气中含 NA 个
原子 (×)
(2)标准状况下,22.4L氨水含有NA 个 NH3 分子
(×)
(3)标准状况下,11.2L 盐酸中含有分子的数目为
0.5NA (×)
(4)常温常压下,14g由 N2 与CO组成的混合气体含
有的原子数目为NA (√)
(5)常温常压下,92gNO2 和 N2O4 的混合气体中含
有的原子总数为6NA (√)
(6)常温下,11.2L甲烷气体所含有的甲烷分子数为
0.5NA (×)
(7)2.24LCO2 中含有的原子数为0.3NA (×)
(8)0.5molO3 与11.2LO2 所含的分子数一定相等
(×)
(9)常温常压下,8gO2 含有4NA 个电子 (√)
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第一章 认识化学科学