2.1.3 碳酸钠与碳酸氢钠 课件-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册
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普通
摘要:
该高中化学课件围绕碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异及其应用展开,从生活情境导入(如馒头发酵、胃酸治疗),通过热稳定性实验、酸反应速率对比、溶液酸碱性测定等多角度探究,构建起“结构决定性质,性质决定用途”的核心观念,形成清晰的知识链条。
其亮点在于深度融合科学思维与科学探究,以实验现象为证据引导学生进行推理判断,例如利用滴加盐酸顺序不同产生气泡差异的现象,培养学生的微观辨析与模型建构能力。同时借助侯氏制碱法的历史背景强化科学态度与责任意识,使学生理解化学对社会发展的贡献。小结部分条理分明,便于学生系统掌握鉴别与除杂方法,教师可直接用于课堂讲授或分层练习,提升教学效率与学生思维深度。
内容正文:
馒头蒸制知多少?
—碳酸钠与碳酸氢钠
第二章第一节
1
激情朗读5min
碳酸钠和碳酸氢钠
1、Na2CO3、NaHCO3的物理性质
(1)Na2CO3的物理性质:俗称纯碱、苏打,白色粉末,易溶于水,溶于水是放热的,Na2CO3·10H2O为白色晶体
(2)NaHCO3的物理性质:俗称小苏打,细小白色晶体,能溶于水,溶于水是吸热的
实验过程 如图所示实验为“套管实验”,小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球
实验装置
实验现象 小试管中棉花球变蓝色,B烧杯中澄清石灰水变浑浊,A烧杯中有少量气泡冒出,A烧杯中澄清石灰水不变浑浊
实验结论 Na2CO3受热不分解;NaHCO3受热易分解,生成物中含有CO2和H2O。由此可知,Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强
化学方程式 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
2、Na2CO3、NaHCO3的化学性质
(1)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性比较
实验过程 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的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
实验装置
实验现象 两个气球均膨胀;碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大
实验结论 碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈
化学方程式 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ CO+2H+===CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ HCO+H+===CO2↑+H2O
(2)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应快慢的比较
(3)Na2CO3、NaHCO3与碱的反应
①与NaOH溶液的反应
a、Na2CO3与NaOH不反应
b、NaHCO3与NaOH反应:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
②与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液的反应
a、Na2CO3与Ca(OH)2反应:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
b、NaHCO3与Ca(OH)2存在少量过量问题
NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O+NaOH
2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2H2O+Na2CO3
(4)Na2CO3、NaHCO3与BaCl2、CaCl2的反应
①Na2CO3与BaCl2反应:Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
②NaHCO3与BaCl2不反应
(5)向Na2CO3溶液中通入CO2:Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
准备工作
发酵
蒸制
课堂导入
了解馒头蒸制过程
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认识发酵粉的主要成分
固态酸的作用:
1、中和碳酸盐的碱性
2、与碳酸盐反应产生气体
溶解度小
溶解度大
碳酸钠
(Na2CO3)
苏打、纯碱
白色粉末
碳酸氢钠
(NaHCO3)
小苏打
白色晶体
探究发酵粉的作用原理
发酵
蒸制
现象 发酵 蒸制
1号:NaHCO3+酒石酸
2号:Na2CO3+酒石酸
3号:空白组
猜想:碳酸钠与碳酸
氢钠均与酸反
应生成气体!
面团变大
面团变大
无变化
颜色状态 溶解度 热效应 碱性
实验现象 Na2CO3:全溶
NaHCO3:部分溶解
室温:24.5℃
Na2CO3:28.3℃
NaHCO3:22.5℃ Na2CO3:红色深
NaHCO3:红色浅
Na2CO3
(纯碱、苏打)
NaHCO3(小苏打)
实验探究一:探究Na2CO3和NaHCO3的热效应及其水溶液的酸碱性
放热
吸热
强
弱
白色粉末
白色晶体
大
小
实验探究二:NaHCO3受热分解
NaHCO3 Na2CO3
现象
结论
原理
澄清石灰水变浑浊
不稳定,受热易分解
澄清石灰水无变化
稳定
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.碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈浅红色
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
【即学即练】
2、除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3的最佳方法是( )
A.加入适量盐酸
B.加入NaOH溶液
C.加热分解
D.制成溶液后通入CO2
实验探究三:NaHCO3、Na2CO3与酸反应
NaHCO3 Na2CO3
相同现象
区别
原理
两支试管中都产生无色气泡,气球膨胀。
产生气体更多
反应速率更快
更节省反应原料
NaHCO3+HCl=== NaCl+H2O+CO2↑
HCO3-+H+=== H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+H2O+CO2↑
CO32-+2H+=== H2O+CO2↑
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
【即学即练】
1、有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3固体,有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别配成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别配成溶液,再加入CaCl2溶液
C.分别加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别取固体样品,滴加同浓度盐酸,观察产生气泡的快慢
2、有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是( )
了解我国制碱历史
Na2CO3
治疗胃酸过多
发酵粉的主要成分
NaHCO3
制玻璃
造纸
制肥皂
制烧碱
侯式制碱法
(2)生产原理流程
(3)优点:
①提高了食盐的转化率;②缩短了生产流程;③减少了对环境的污染等。
(1)反应原理
侯德榜(1890-1974)
1.侯氏制碱法工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.饱和食盐水“吸氨”的目的是使“碳酸化”时产生更多的HCO3-
B.煅烧时发生反应2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
C.母液Ⅱ与母液Ⅰ所含粒子种类相同,但前者Na+、HCO3-、Cl-的浓度更大
D.该工艺与“氨碱法”相比提高了食盐的利用率
【即学即练】
我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如下图所示(部分物质已略去)。
Ⅰ、①~③所涉及的操作方法中,包含过滤的是 (填序号)。
Ⅱ、根据上图,将化学方程式补充完整: 。
NH3+CO2+___________+___________=NaHCO3↓+NH4Cl
Ⅲ、煅烧NaHCO3固体的化学方程式是 。
Ⅳ、关于上述过程,下列说法中正确的是 (填字母)。
a.CO2可循环使用
b.副产物NH4Cl可用作肥料
c.反应过程中应先通入极易溶于水的NH3,使溶液显碱性,然后再通入CO2气体
(3)一定浓度的硝酸与硫酸亚铁反应会产生笑气N2O,请书写离子方程式: 。
1、Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
(1)利用热稳定性不同:将固体加热,无明显变化的是Na2CO3;放出无色的能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3
(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下):向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸,产生气泡速率快(或立即产生气泡)的是NaHCO3;产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是Na2CO3
(3)利用阴离子的不同:向固体中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀的是Na2CO3;不产生白色沉淀的是NaHCO3
(4)利用溶液的酸碱性不同:分别测定相同浓度溶液的pH,pH大的为Na2CO3;pH小的为NaHCO3
【微点拨】鉴别Na2CO3和NaHCO3时,不能用NaOH溶液(虽然前者不反应后者反应,均无明显现象),也不能用澄清的石灰水或Ba(OH)2溶色液,均产生白色沉淀
【小结】
混合物(括号内的为杂质) 除杂方法或所用试剂 反应原理
Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2 Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量的NaOH溶液 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
2、Na2CO3与NaHCO3的除杂
3、Na2CO3溶液与盐酸互滴时反应现象的不同点——互滴实验 (不用其它试剂鉴别Na2CO3与盐酸的方法)
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 (开始时酸不足)
先:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl 无气体产生
后:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ 有气体产生
现象:刚开始无气泡产生,盐酸滴加到一定量后,有气泡产生
(2)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液 (开始时酸过量)
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O
现象:立即产生大量的气泡
【微点拨】不同的滴加顺序产生不同的现象,这也是不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理
4、侯氏制碱法:往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、CO2(氨碱法),利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的
溶解性原理,使NaHCO3从溶液中析出(依次通人CO2、NH3至饱和行吗?)
NH3+H2O+CO2===NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
1、为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是( )
A. B. C. D.
2、下列反应的离子方程式错误的是( )
A.碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液混合:HCO+OH-===H2O+CO
B.碳酸氢钠溶液与澄清石灰水溶液混合:HCO+OH-===H2O+CO
C.碳酸钠溶液与澄清石灰水溶液混合:Ca2++CO===CaCO3↓
D.碳酸钠溶液中逐滴加入少量盐酸(无气体产生):CO+H+===HCO
3、可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是( )
A.加热时无气体放出 B.滴加盐酸时有气泡放出
C.溶于水后滴加稀BaCl2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
【课后作业】
4、下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中错误的是( )
A.等质量的两种盐分别与足量的盐酸反应,在相同情况下,NaHCO3产生的二氧化碳多
B.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,在相同状况下产生的二氧化碳体积相等
C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量同浓度盐酸反应,消耗盐酸的体积前者是后者的2倍
D.将澄清石灰水加入NaHCO3溶液中不产生白色沉淀,而加入Na2CO3溶液中则产生白色沉淀
5、某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填序号)
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为______________________________________;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂 B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便 D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是_______________(填化学式)
2NaHCO3eq \o(=====,\s\up17(△))
Na2CO3+CO2↑+H2O
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