2.1 第2课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册（人教版）

该高中化学导学案聚焦碳酸钠、碳酸氢钠的性质及转化，以及焰色试验，通过溶解热效应、热稳定性等实验探究导入，衔接钠的化合物知识，构建性质对比、鉴别方法、相互转化的学习支架。 资料以实验探究为核心，设计套管实验、酸/碱反应对比等活动，引导学生观察分析现象，培养科学探究与实践能力，通过对比归纳、离子方程式书写发展科学思维，结合制碱历史与应用体现化学观念，习题分层设计助力知识巩固。

第2课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验 1.基于实验探究认识Na2CO3、NaHCO3的相关性质，理解并掌握Na2CO3、NaHCO3相互转化的途径。 2.了解焰色试验的现象及原理。 知识点一　碳酸钠与碳酸氢钠 1.Na2CO3和NaHCO3溶于水的实验探究 操作 Na2CO3 NaHCO3 （1）在两支试管中各加入1 g Na2CO3、NaHCO3，观察外观并进行描述 白色粉末 细小的白色晶体 （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 碳酸钠　　　　　　，温度计读数升高 碳酸氢钠部分溶解，温度计读数　　　 （3）继续向（2）的试管中分别加入5 mL水，用力振荡，有何现象 碳酸钠 溶解 碳酸氢钠溶解 （4）分别向（3）所得溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何现象 溶液变　　　　且颜色较深 溶液变 　　　　，但溶液颜色稍浅 实验 结论 ①Na2CO3加少量水先变成含结晶水的晶体，溶于水放热；NaHCO3加水少量溶解，溶于水　　　　。 ②溶解性：Na2CO3　　　NaHCO3（填“＞”“＜”或“＝”）。 ③Na2CO3、NaHCO3溶液均呈　　　　，但Na2CO3溶液的碱性更强 【教材挖掘】 　教材中提到碳酸钠水合物有Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、Na2CO3·10H2O三种。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： 写出上述主要变化的化学方程式。 2.化学性质——热稳定性（实验装置如图） 实验操作 实验现象 实验结论 澄清石灰水不变浑浊 Na2CO3很稳定，受热不易发生分解；NaHCO3不稳定，受热容易分解，化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 澄清石灰水　　 【教材挖掘】 　教材中提到：我们可以利用加热的方法鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。用套管实验装置可以更好地比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性，其中小试管内有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球，实验装置如图。 （1）实验时，小试管内棉花球上的无水硫酸铜由白色变为蓝色，说明NaHCO3受热分解生成了　　　　　　，烧杯B中澄清石灰水变浑浊，说明NaHCO3受热分解生成了　　　　。 （2）实验时，烧杯A中澄清石灰水不变浑浊，而烧杯B中澄清石灰水变浑浊，由此可得热稳定性：Na2CO3　　　　（填“＞”或“＜”）NaHCO3。 　碳酸钠和碳酸氢钠与酸、碱溶液的反应 实验1：分别向溶质质量分数相等的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加稀盐酸。 实验2：分别向溶质的质量分数相等的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水。 活动1　分析实验1中为何碳酸钠中开始无气泡产生？分析二者中都产生气体的原因。写出相关反应的离子方程式。 活动2　实验2中产生相同现象的原因是什么？写出相关反应的离子方程式。能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液吗？为什么？ 活动3　试写出足量的NaHCO3溶液和少量Ca（OH）2反应的离子方程式。用适量的NaOH溶液可以除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3，试用离子方程式表示出反应原理。 归纳总结 Na2CO3和NaHCO3的鉴别 （1）利用热稳定性不同 （2）利用和酸反应生成气体的速率不同（相同条件下） 3.碳酸钠和碳酸氢钠的应用 Na2CO3和NaHCO3的溶液均显碱性，可用作食用碱或工业用碱。Na2CO3的主要用途为纺织、制皂、造纸、制玻璃等；NaHCO3的主要用途为制药、焙制糕点等。 4.研究与实践——了解纯碱的生产历史 （1）路布兰制碱法：该方法所用的原料除食盐外，还有硫酸、木炭和石灰石。该方法制备的产品质量不纯，原料利用不充分，已经被淘汰。 （2）索尔维制碱法 原料 食盐、石灰石和氨 反应 步骤 NaCl＋NH3＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl CaCO3CaO＋CO2↑，2NH4Cl＋CaO2NH3↑＋CaCl2＋H2O 2NaHCO3Na2CO3＋CO2 ↑＋H2O 特点 反应生成的CO2和NH3可重新作为原料使用。但原料中一半成分未能转化为产品，产物中的氯化钙没有被充分利用 （3）侯氏制碱法 名称 由来 1943年，我国化学工业科学家侯德榜发明创建了联合制碱法，即将索尔维制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的方法，又称侯氏制碱法 原理与 步骤 具体发生的化学反应：①NH3＋H2O＋CO2NH4HCO3；NH4HCO3＋NaClNH4Cl＋NaHCO3↓，可以写成CO2＋NH3＋NaCl＋H2ONH4Cl＋NaHCO3↓。 ②加热使NaHCO3分解得到Na2CO3，生成的CO2可循环使用：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 活动1　已知氨气极易溶于水，且溶于水显碱性。侯氏制碱法中应先通入哪种气体？其原因是什么？ 活动2　侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得了什么物质？根据初中所学知识，可知此物质在农业上的用途是什么？ 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）Na2CO3和NaHCO3二者在水中的溶解度不同，前者易溶于水，后者难溶于水。（　　） （2）用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸氢钠溶液。（　　） （3）Na2CO3固体中的NaHCO3可用加热法除去。（　　） 2.（苏教版习题）下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中，错误的是（　　） A.热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 B.可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3和NaHCO3 C.在一定的条件下，Na2CO3与NaHCO3之间可以相互转化 D.等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2更多 3.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3，可采取的方法是（　　） A.通入二氧化碳气体 　B.加入氢氧化钡溶液 C.加入澄清石灰水 D.加入稀盐酸 归纳总结 Na2CO3和NaHCO3的相互转化 NaHCO3Na2CO3 （1）NaHCO3与碱溶液反应的实质是HC与OH－反应生成C，所以NaHCO3可以与NaOH反应生成碳酸钠。 （2）向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2，可观察到白色晶体（沉淀）析出。发生反应的化学方程式为Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3↓。 4.（2025·杭州师大附中期中）侯氏制碱法，又称联合制碱法。其部分工艺流程如下，下列说法错误的是（　　） A.沉淀池中应先通NH3，再通CO2 B.反应②产生的CO2可循环使用 C.若纯碱中混有NaHCO3，可用澄清石灰水除去 D.母液的主要成分是NH4Cl，可用于化肥工业 知识点二　焰色试验 1.概念 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的　　　　　，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。 2.操作 注意：焰色试验是元素的物理性质。 【教材挖掘】 　利用焰色试验检验钾元素时，为什么要透过蓝色钴玻璃进行观察？为什么用盐酸洗涤铂丝而不用硫酸洗涤铂丝？ 3.几种金属元素的焰色 金属元素 锂 钠 钾 铷 焰色 　　色 　　色 　　色（透过蓝色钴玻璃） 紫色 金属元素 钙 锶 钡 铜 焰色 砖红色 洋红色 黄绿色 　色 4.应用 （1）检验　　　　　　的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。 （2）制作五彩缤纷的烟花。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）焰色试验就是金属燃烧时火焰的颜色。（　　） （2）做焰色试验的铂丝可用稀硫酸清洗。（　　） （3）可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2SO4溶液。（　　） （4）焰色试验是金属元素的化学性质。（　　） 2.（2025·福建泉州联考）焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾的焰色试验的观察两项操作如图所示。下列叙述中错误的是（　　） A.焰色试验是物理变化 B.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察 C.实验中可以用稀硫酸清洗做焰色试验的铂丝 D.没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替 1.（2025·广东深圳联考）下列物质的化学式与俗名对应正确的是（　　） A.NaOH：纯碱 B.NaHCO3：苏打 C.Na2CO3：纯碱 D.Na2CO3：小苏打 2.用洁净的铂丝蘸取某无色溶液，放在火焰上灼烧，火焰的颜色呈黄色，下列说法错误的是（　　） A.该溶液中可能含有钠离子，一定没有钾离子 B.该溶液中一定含有钠离子 C.该溶液中一定没有铜离子 D.该溶液中可能含有钾离子 3.实验室模拟“侯氏制碱法”，下列操作未涉及的是（　　） 4.（教材改编题）有两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液，有下列方法可以鉴别二者，其中不合理的是（　　） ①用pH试纸检验，pH大的是Na2CO3　②取等量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3　③取等量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3　④取等量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，立即就有气体放出的是NaHCO3　⑤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 A.①②　 B.③⑤ C.④⑤　 D.②⑤ 5.（2025·江西赣州开学考试）物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价—类”二维图，请回答下列问题： （1）物质①与水反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　， 通常把物质①保存在　　　　中。 （2）纯碱和小苏打都是重要的化工原料，在生产和生活中有广泛的应用。 图Ⅰ、Ⅱ中　　　　　　能更好说明二者的稳定性。Ⅱ中受热处发生反应的化学方程式为　　　　　　　。 完成课后作业　第二章　第一节　第2课时 重点强化练（二） 答案 第2课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验 知识点一 1.结块变成晶体　降低　红色　红色　吸热　＞　碱性 教材挖掘 　提示：①4Na＋O22Na2O ②Na2O＋H2O2NaOH ④2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O， Na2CO3＋10H2ONa2CO3·10H2O ⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O 2.变浑浊　2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 教材挖掘 　提示：（1）H2O　CO2　（2）＞ 探究活动 活动1　提示：Na2CO3溶液中存在Na＋和C，滴加稀盐酸，C与H＋结合生成HC，HC再与H＋结合生成H2CO3而分解放出CO2，故开始无气泡，过一段时间产生气泡，相关反应为C＋H＋HC、HC＋H＋CO2↑＋H2O。NaHCO3溶液中存在Na＋和HC，滴加稀盐酸，HC与H＋结合生成H2CO3而分解放出CO2，故立即产生气泡：HC＋H＋CO2↑＋H2O。 活动2　提示：向Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水，C与C结合生成CaCO3沉淀：C＋CCaCO3↓。向NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水，HC与OH－结合生成C和H2O，C与C结合生成CaCO3沉淀：2HC＋2OH－＋CCaCO3↓＋2H2O＋C。将氢氧化钙溶液分别加入碳酸钠和碳酸氢钠溶液，二者均反应产生白色沉淀，所以不能用氢氧化钙溶液鉴别二者。 活动3　提示：2HC＋Ca2＋＋2OH－CaCO3↓＋2H2O＋C；OH－＋HCH2O＋C。 4.活动1　提示：先通入氨气。由于NH3极易溶于水，且溶于水后溶液显碱性，这样更容易吸收二氧化碳。 活动2　提示：NH4Cl；氯化铵（NH4Cl）可以作氮肥。 对点训练 1.（1）×　 （2）√　（3）√ 2.B　A项，热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，正确；B项，澄清石灰水与Na2CO3和NaHCO3溶液反应均产生白色沉淀，不能鉴别，错误；C项，Na2CO3与NaHCO3之间可以相互转化，正确；D项，由Na2CO3＋2HCl2NaCl＋CO2↑＋H2O和NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O知，等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2更多，正确。 3.A　A项，因为CO2能和Na2CO3溶液发生如下反应：Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3，可用来除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3。而Ba（OH）2、Ca（OH）2和盐酸都能和NaHCO3、Na2CO3反应。 4.C　氨气极易溶于水，使溶液显碱性，可吸收更多的二氧化碳，故先通NH3，再通CO2，A正确；反应②产生的CO2可通入沉淀池中，生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热再分解生成CO2，所以可以循环使用，B正确；碳酸钠和碳酸氢钠与澄清石灰水都能发生反应，若纯碱中混有NaHCO3，不能用澄清石灰水除去，应用加热法除去碳酸氢钠，C错误；母液的主要成分是NH4Cl，NH4Cl是一种氮肥，可用于化肥工业，D正确。 知识点二 1.金属元素　2.盐酸　原火焰颜色相同　试样　火焰的颜色 教材挖掘 提示：因为含有钾元素的物质中往往会混有少量的钠元素，灼烧时，钠元素的黄色光会掩盖钾元素的紫色光，透过蓝色钴玻璃可以滤去黄色光，便于观察到钾元素的紫色光。盐酸沸点比硫酸低，加热时易挥发无残留。 3.紫红　黄　紫　绿　4.（1）金属元素 对点训练 1.（1）×　（2）×　（3）√　 （4）× 2.C　焰色试验属于物理变化，A正确；钾的浅紫色光往往会受到钠的黄色光的干扰，所以观察钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察，B正确；实验中应使用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝，C错误。 【随堂演练】 1.C　Na2CO3俗称纯碱，又叫苏打，碳酸氢钠叫小苏打。 2.A　焰色试验火焰呈黄色，可确定溶液中含Na＋，无色溶液中一定没有Cu2＋，不能确定是否含有K＋，因为钠元素的黄色光可掩盖钾元素的紫色光。 3.B　制取过程中，需要向氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳，涉及D，然后过滤，涉及C，碳酸氢钠受热分解，涉及A。 4.B　③中因为NaHCO3溶液受热时不分解，只有NaHCO3固体受热才分解；⑤中分别向两支试管中滴加Ba（OH）2溶液，都能出现白色沉淀，化学方程式为Na2CO3＋Ba（OH）22NaOH＋BaCO3↓，2NaHCO3＋Ba（OH）2Na2CO3＋BaCO3↓＋2H2O。 5.（1）2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑　煤油（或石蜡油）　（2）Ⅱ　2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 解析：（1）由图可知，物质①为钠单质，钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑，金属钠性质活泼，易与水、氧气等反应，为隔绝空气中的氧气和水，通常将其保存在煤油或石蜡油中。（2）图Ⅰ没有形成对比，图Ⅱ将Na2CO3置于大试管中，将NaHCO3置于小试管中，小试管产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，大试管温度较高但是连接的澄清石灰水没有变浑浊，说明Na2CO3稳定性比NaHCO3好，即图Ⅱ能更好说明二者的稳定性；碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $