【公开课】碳酸钠和碳酸氢钠课件高一化学人教版（2019）必修第一册.pptx

在面粉发酵或油条制作在面粉发酵或油条制作时常常用到纯碱或小苏时常常用到纯碱或小苏打，你知道纯碱、小苏打，你知道纯碱、小苏打的成分是什么吗？打的成分是什么吗？第一节 钠及其化合物第三课时 碳酸钠与碳酸氢钠第二章 海水中的重要元素钠和氯碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠化学式化学式颜色、状态颜色、状态俗俗 名名白色粉末白色粉末白色晶体白色晶体Na2CO3NaHCO3纯碱、苏打纯碱、苏打小苏打小苏打生活中的化学生活中的化学碳酸碳酸钠（苏打）打）碳酸碳酸氢钠（小（小苏打）打）硫代硫酸硫代硫酸钠（大（大苏打）打）碳酸碳酸钠与碳酸与碳酸氢钠【实验【实验2-4】在两支试管中分别加入少量】在两支试管中分别加入少量Na2CO3和和NaHCO3(各约各约1g)，完成下列实验，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表。并将实验现象和相应的结论填入下表。盐 NaNa2COCO3 NaHCONaHCO3(2)向以上两支向以上两支试管中分管中分别滴入几滴水，振滴入几滴水，振荡，观察察现象象结块变成晶体；结块变成晶体；温度升高温度升高部分溶解；部分溶解；温度降低温度降低 Na2CO3粉末遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体水合碳酸钠（Na2CO3xH2O），碳酸钠晶体在干燥的空气中逐渐失去结晶水变成Na2CO3粉末。Na2CO3xH2O=Na2CO3+xH2O干燥的空气碳酸钠碳酸钠-风化风化Na2CO3 粉末粉末 失失H2ONa2CO3xH2O 水合碳酸钠晶体水合碳酸钠晶体 得得H2O风化风化Na2CO3+xH2O=Na2CO3xH2O碳酸碳酸钠与碳酸与碳酸氢钠【实验【实验2-4】在两支试管中分别加入少量】在两支试管中分别加入少量Na2CO3和和NaHCO3(各约各约1g)，完成下列实验，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表。并将实验现象和相应的结论填入下表。盐 NaNa2COCO3 NaHCONaHCO3(3)继续向向(2)(2)的的试管中分管中分别加入加入5mL5mL水，用力振水，用力振荡,有何有何现象象振荡后全部溶解振荡后全部溶解仍有部分未溶解仍有部分未溶解碳酸碳酸钠与碳酸与碳酸氢钠【实验【实验2-4】在两支试管中分别加入少量】在两支试管中分别加入少量Na2CO3和和NaHCO3(各约各约1g)，完成下列实验，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表。并将实验现象和相应的结论填入下表。盐 NaNa2COCO3 NaHCONaHCO3(5)分分别向向(3)(3)所得溶液中滴入所得溶液中滴入1212滴酚滴酚酞溶液，有溶液，有何何现象象溶液变红溶液变红(较深较深)溶液微红溶液微红1.Na2CO3和和NaHCO3在水中的在水中的溶解性及其溶液的酸碱性溶解性及其溶液的酸碱性 步骤步骤Na2CO3NaHCO3观察外观；加观察外观；加1mL水；水；触摸试管底部触摸试管底部加加10mL水水 加加2滴酚酞溶液滴酚酞溶液 结论结论细小白色晶体；加细小白色晶体；加水部分溶解；反应水部分溶解；反应吸热吸热白色粉末；加水结块白色粉末；加水结块成晶体；成晶体；放热放热明显明显 振荡时间长时可溶解振荡时间长时可溶解 部分溶解部分溶解溶液呈红色溶液呈红色溶液呈浅红色溶液呈浅红色Na2CO3NaHCO3Na2CO3NaHCO3溶解性溶解性碱性碱性一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质知识梳理20时时S(Na2CO3)=21.5gS(NaHCO3)=9.60g250.1mol/LNa2CO3:pH=11.60.1mol/LNaHCO3pH=8.31实验操作实验操作实验现象实验现象化学方程式及结论化学方程式及结论刚刚加加热热时时，石石灰灰水水中中有有气气泡泡，之之后后无无气气泡泡，澄澄清清石石灰水灰水_石石灰灰水水中中有有气气泡泡，澄澄清清石石灰水灰水 _，试管口有试管口有 _ Na2CO3很很稳稳定定，受受热热不不易易发生分解发生分解小液滴出现。小液滴出现。NaHCO3不不稳稳定定，受受热热容容易分解，化学方程式为易分解，化学方程式为【实验【实验2-5】碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性对比实验】碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性对比实验热稳定性：Na2CO3 NaHCO3 思考：能否用一个实验完成Na2CO3和NaHCO3的热稳定性的探究？操作和现象 取等量的Na2CO3和NaHCO3分别置于两支试管，同时加热，现象：。烧杯丙无变化，烧杯丁中溶液变浑浊稳定性：Na2CO3 NaHCO3NaNa2 2COCO3 3的化学性的化学性质盐NaNa2 2COCO3 3与酸反与酸反应 与与Ca(OH)2反反应与碱反与碱反应 与与NaOH反反应与与盐反反应与与CO2反反应Na2CO3 +2HCl =2NaCl +H2O +CO2 Na2CO3 +Ca(OH)2=2NaOH +CaCO3 -Na2CO3 +CaCl2=2NaCl +CaCO3 NaNa2 2COCO3 3 +H2O +CO2 =2NaHCONaHCO3 3 互滴法鉴别Na2CO3溶液和稀盐酸当两种物质反应时，由于量不同而造成反应现象各不相同，则可以通过改变滴加顺序，根据产生现象的不同进行鉴别。(1)盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中现象:开始无明显现象,后有无色气体放出原理:CO3 32-+H+=HCO3 3-(无明显现象)HCO3 3-+H+=CO2+H2O(放出无色气体)(2)Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中现象:立即有无色气体放出原理:CO3 32-+2H+=CO2+H2ONaHCONaHCO3 3的化学性的化学性质盐NaHCONaHCO3 3与酸反与酸反应 与与Ca(OH)2反反应与碱反与碱反应 与与NaOH反反应与与盐反反应与与CO2反反应NaHCO3 +HCl =NaCl +H2O +CO2NaHCO3 +Ca(OH)2=Na2CO3 +CaCO3 +H2O NaHCO3 +NaOH=Na2CO3 +H2O -NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的比的比较盐NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3与酸反与酸反应 与与Ca(OH)2反反应与碱反与碱反应 与与NaOH反反应与与盐反反应与与CO2反反应Na2CO3 +2HCl =2NaCl +H2O +CO2NaHCO3 +HCl =NaCl +H2O +CO2 Na2CO3 +Ca(OH)2=2NaOH +CaCO3 NaHCO3 +Ca(OH)2=Na2CO3 +CaCO3 +H2O NaHCO3 +NaOH=Na2CO3 +H2O -Na2CO3 +CaCl2=2NaCl +CaCO3 -归纳总结归纳总结NaNa2 2COCO3 3 +H2O +CO2 =2NaHCONaHCO3 3 -反反应慢慢反反应快快想一想想一想现有两个无有两个无标签试剂瓶，分瓶，分别装有装有NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3，我，我们该如何如何鉴别？加加热法，前后法，前后质量减少或量减少或产生使澄清石灰水生使澄清石灰水变浑浊的气体的是的气体的是NaHCO3气体法：气体法：固体：逐滴加入稀固体：逐滴加入稀盐酸，反酸，反应剧烈的是烈的是NaHCONaHCO3 3 溶液：逐滴加入稀溶液：逐滴加入稀盐酸，立即酸，立即产生气体的是生气体的是NaHCONaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3与与NaHCONaHCO3 3的的鉴别沉淀法：加入沉淀法：加入CaCl2或或BaCl2溶液，溶液，产生白色沉淀的是生白色沉淀的是NaNa2COCO3 3 酸碱法：等酸碱法：等浓度的溶液，碱性度的溶液，碱性强的是的是NaNa2COCO3 3，碱性弱的是，碱性弱的是NaHCONaHCO3 3 Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂混合物混合物(括号内括号内为杂质)除除杂方法及方法及试剂Na2CO3固体固体(NaHCO3)NaHCO3溶液溶液(Na2CO3)Na2CO3溶液溶液(NaHCO3)加加热至恒重至恒重通入足量通入足量CO2气体气体加入适量加入适量NaOH溶液溶液Na2CO3NaHCO3CO2+H2ONaOHHCl(少量少量)Na2CO3和NaHCO3相互转化胃胃药-NaHCO3片片 你 明 白 了吗？1.去去污粉中主要含碳酸粉中主要含碳酸钠，它，它为什么能去什么能去污？碳酸碳酸钠溶液呈碱性，能和油脂溶液呈碱性，能和油脂发生反生反应，生成可溶性物，生成可溶性物质。2.碳酸碳酸氢钠干粉干粉灭火器中火器中灭火火剂主要是碳酸主要是碳酸氢钠，加工，加工饼干、干、蛋糕等食品蛋糕等食品时也常用到碳酸也常用到碳酸氢钠，碳酸，碳酸氢钠起什么作用？起什么作用？苏打打饼干干碳酸碳酸氢钠在加在加热时生成二氧化碳，二氧化碳能生成二氧化碳，二氧化碳能灭火；火；3.患有胃病的人常因胃酸分泌患有胃病的人常因胃酸分泌过多而不适，碳酸多而不适，碳酸氢钠片片能减能减轻病人的不适感，病人的不适感，为什么？什么？碳酸碳酸氢钠片能与胃酸（含有片能与胃酸（含有盐酸）反酸）反应，从而降低了酸的，从而降低了酸的浓度，使病人症状改善。度，使病人症状改善。为何不用碳酸钠来治疗胃酸过多，而是采用碳酸氢钠？为何不用碳酸钠来治疗胃酸过多，而是采用碳酸氢钠？Na2CO3碱性较强，反应速率较慢，不适宜做胃药。NaHCO3碱性较强，反应速率快，可以治疗用于治疗胃酸过多。温馨提示：胃痛类型很多，胃溃疡不能吃含有小苏打的药物进行治疗，反而会加重病情！碳酸钠与碳酸氢钠用途对比(1)按上图要求完成实验：在两支试管中分别加按上图要求完成实验：在两支试管中分别加入入3mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的稀盐酸，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粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的支试管的管口。将气球内的Na2CO3和和NaHCO3同同时时倒倒入入试试管管中中。观观察察到到的的实实验验现现象象是是_；NaHCO3与盐酸混合比与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合与盐酸混合_。(2)实实验验结结论论：等等质质量量的的NaHCO3与与盐盐酸酸反反应应比比等等质质量量的的Na2CO3与与盐盐酸酸反反应产生气体多且剧烈。应产生气体多且剧烈。Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应的离子方程式为分别与盐酸反应的离子方程式为_、_实验探究二：碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较两个气球均膨胀两个气球均膨胀气球膨胀得快且大气球膨胀得快且大NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的比的比较盐NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3俗名俗名颜色状色状态溶解性溶解性水溶液酸碱性水溶液酸碱性热稳定性定性用途用途白色粉末白色粉末细小白色晶体小白色晶体碱性碱性碱性碱性纯碱、碱、苏打打小小苏打打易溶于水易溶于水易溶于水易溶于水受受热分解分解2NaHCONaHCO3 3 =NaNa2 2COCO3 3 +H2O +CO2受受热不分解不分解归纳总结归纳总结洗洗涤剂、肥皂、玻璃、肥皂、玻璃、造造纸、纺织、食品食品发酵酵剂、胃、胃药NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的比的比较盐NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3与酸反与酸反应 与与Ca(OH)2反反应与碱反与碱反应 与与NaOH反反应与与盐反反应与与CO2反反应Na2CO3 +2HCl =2NaCl +H2O +CO2NaHCO3 +HCl =NaCl +H2O +CO2 Na2CO3 +Ca(OH)2=2NaOH +CaCO3 NaHCO3 +Ca(OH)2=Na2CO3 +CaCO3 +H2O NaHCO3 +NaOH=Na2CO3 +H2O -Na2CO3 +CaCl2=2NaCl +CaCO3 -归纳总结归纳总结NaNa2 2COCO3 3 +H2O +CO2 =2NaHCONaHCO3 3 -反反应慢慢反反应快快银白色金属钠 （Na）表面变暗（生成Na2O）出现白色固体（生成NaOH）表面变成溶液 (NaOH潮解)白色粉末状物质（Na2CO3）白色块状物Na2CO310H2OO2风化CO2H2OH2O思考：Na长时间暴露空气，最后生成什么物质？完成上述各变化过程中的化学反应方程式4Na+O2=2Na2ONa2O+H2O=2NaOH2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO310H2ONa2CO3xH2O=Na2CO3+xH2O1791年法国路年法国路布布兰制碱法制碱法 首首次次实现了碳酸了碳酸钠的工的工业生生产1861年比利年比利时索索尔维氨碱法氨碱法1943年中国侯德年中国侯德榜榜联合制碱合制碱法（侯氏制碱法）法（侯氏制碱法）了解了解纯碱的生成碱的生成历史史路布路布兰制碱法制碱法1791年年,路路布布兰等等人人经过反反复复尝试终于于熟熟练掌掌握握了了制制碱碱的的生生产工工艺。第第1步步反反应通通过氯化化钠与与硫硫酸酸反反应制制硫硫酸酸钠，与与 Malherbe法法相相同同。路路布布兰的的创新新主主要要在在第第2步步，将将反反复复探探索索的的质量量比比为100 100 50的的硫硫酸酸钠、石石灰灰石石和和木木炭炭高高温温反反应，反反应后后得得到到的的产品品是是混混合合物物，被被称称为“黑黑灰灰”。第第3步步,加加水水浸浸取黑灰取黑灰,可把生成的碳酸可把生成的碳酸钠溶解溶解,过滤蒸蒸发结晶后就得到碳酸晶后就得到碳酸钠的粗的粗产品。品。欧内斯特欧内斯特索索尔维E.Ernest Solvay1838-1922 比比利利时工工业化化学学家家，1860年年索索尔维到到其其叔叔父父的的煤煤气气厂厂工工作作，研研究究煤煤气气废液液的的用用途途。他他想想从从废液液中中提提取取碳碳酸酸铵，但但实验失失败。1861年年他他又又用用氨氨溶溶液液、二二氧氧化化碳碳与与食食盐混混合合制制成成碳碳酸酸钠(称称为氨氨碱碱法法)，此此反反应已已为前前人人发现，但但投投入入工工厂厂均均失失败。于于是是他他在在布布鲁塞塞尔开开设一一个个小小厂厂从从事事试验。1863年年创办一一个个正正式式的的制制碱碱工工厂厂，实现了了氨氨碱碱法法的的工工业化化，使使制制碱碱生生产实现了了连续化化，食食盐的的利利用用率率也也提提高高了了很很多多。产品品由由于于质量量纯净，而被称，而被称为纯碱碱。索索尔维制碱制碱(Na2CO3)法法索索尔维制碱制碱(Na2CO3)法法又称氨碱法又称氨碱法索索尔维制碱制碱(Na2CO3)法法优优点点：原料易原料易得得便宜，便宜，产品品纯度高、副度高、副产物循物循环，步，步骤简单可大可大规模生成。模生成。缺点缺点：原料利用率低，耗能高、副：原料利用率低，耗能高、副产物物氯化化钙使用价使用价值不高不高。侯德榜制碱法侯德榜制碱法又称又称联合制碱法合制碱法优点：点：提高了食提高了食盐利用率利用率,缩短了生短了生产流程流程,减少了减少了对环境的境的污染染,降低了降低了纯碱的成本碱的成本,克服了氨碱法的不足克服了氨碱法的不足我国化学工程我国化学工程专家侯德榜于家侯德榜于1943年年创立侯氏制碱法。立侯氏制碱法。我我国国独独创侯氏制碱法侯氏制碱法侯德榜侯德榜发明的明的侯氏制碱法的原理侯氏制碱法的原理是将二氧化碳通入氨的是将二氧化碳通入氨的氯化化钠饱和溶液中，和溶液中，使溶解度使溶解度较小的碳酸小的碳酸氢钠从溶液中析出从溶液中析出。1、原料：、原料：NaCl(饱和和)、NH3、CO2等等2、反、反应原理：原理：制取碳酸制取碳酸氢钠：NaCl(饱和和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3 制取碳酸制取碳酸钠：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 侯氏制碱法侯氏制碱法侯德榜制碱法侯德榜制碱法3、优点：点：提高了食提高了食盐利用率利用率,缩短了生短了生产流程流程,减少了减少了对环境的境的污染染,降低降低了了纯碱的成本碱的成本,克服了氨碱法的不足。克服了氨碱法的不足。索索尔维制碱制碱(Na2CO3)法法侯德榜制碱法侯德榜制碱法又称又称联合制碱法合制碱法 焰色试验 大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗？大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗？思考思考 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，颜色，根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，这在化学上叫做焰色试验。这在化学上叫做焰色试验。我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气火焰上，火焰呈我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气火焰上，火焰呈。黄色黄色钠燃烧时，火焰呈钠燃烧时，火焰呈。黄色黄色焰色试验焰色试验操作操作盐酸原火焰颜色相同试样火焰的颜色盐酸无色焰色试验焰色试验注意：注意：钠元素的焰色试验是黄色钠元素的焰色试验是黄色钾元素的焰色试验呈蓝色(透过蓝色的钴玻璃观察)。问问题题1.铂丝为什么要用什么要用盐酸洗酸洗涤?2.为什么要用什么要用蓝色色钴玻璃玻璃观察察钾的焰的焰色色?正误判断正误判断（1 1）因）因酒精灯火焰略带黄色酒精灯火焰略带黄色（因为玻璃中含钠元素），因此本（因为玻璃中含钠元素），因此本实验中火源最好用酒精喷灯或煤气灯，它们的火焰无色。实验中火源最好用酒精喷灯或煤气灯，它们的火焰无色。(3 3)做做钾钾元元素素的的焰焰色色试试验验时时，要要透透过过蓝蓝色色钴钴玻玻璃璃片片进进行行观观察察。因为因为蓝色钴玻璃能吸收黄光，排除钠及其化合物的焰色干扰蓝色钴玻璃能吸收黄光，排除钠及其化合物的焰色干扰。(4 4)焰色试验属于焰色试验属于物理变化物理变化。注意事项：（2 2）不是所有的金属都能发生焰色反应如不是所有的金属都能发生焰色反应如FeFe、PtPt，所以本实，所以本实验采用铂丝，也可采用铁丝。验采用铂丝，也可采用铁丝。一些金属及化合物的焰色试验一些金属及化合物的焰色试验 黄黄色色紫紫色色砖砖红红色色洋洋红红色色绿绿色色紫紫红红色色黄黄绿绿色色根据火焰呈现的特征颜色，可以判试样所含的金属元素，化学上把这样根据火焰呈现的特征颜色，可以判试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。的定性分析操作称为焰色试验。易错警示(1)焰色反应是元素的性质，而不是单质或化合物的性质，与存在状态无关。(2)焰色反应可以用于鉴别物质，这种鉴别物质的方法属于物理方法，而不是化学方法。1、下列说法正确的是A.焰色反应为黄色，说明该物质中肯定含有钠元素B.某物质的焰色反应不显紫色(未透过蓝色钴玻璃)，说 明该物质中肯定没有钾元素C.焰色反应不能用于物质的鉴别D.焰色反应是化学变化解析焰焰色色反反应应是是物物理理变变化化；焰焰色色反反应应时时，钠钠元元素素的的黄黄光光会会干干扰扰钾钾的的紫紫光，可用蓝色钴玻璃滤去钠的黄光；焰色反应常被用于物质的鉴别。光，可用蓝色钴玻璃滤去钠的黄光；焰色反应常被用于物质的鉴别。课堂检测2.下列说法中正确的是A.焰色反应是化学变化B.用稀盐酸清洗做焰色反应的铂丝(镍丝或铁丝)C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察D.利用焰色反应可区分NaCl与Na2CO3固体3 3下列有关下列有关NaNa2 2COCO3 3与与NaHCONaHCO3 3的性质中不正确的是的性质中不正确的是()A A相同浓度两溶液的碱性：相同浓度两溶液的碱性：NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3B B相同条件下在水中的溶解度：相同条件下在水中的溶解度：NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3C C与相同浓度的稀硫酸反应放出气泡的速率：与相同浓度的稀硫酸反应放出气泡的速率：NaHCONaHCO3 3NaNa2 2COCO3 3D D热稳定性：热稳定性：NaHCONaHCO3 3NaNa2 2COCO3 3C C4 4现有两瓶无标签的无色溶液，分别装有现有两瓶无标签的无色溶液，分别装有NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3，用下列试剂或方法能将两者区分的是，用下列试剂或方法能将两者区分的是()Ca(OH)Ca(OH)2 2盐酸盐酸CaClCaCl2 2NaOHNaOH加热加热A A B BC CD DA A5 5除去除去NaHCONaHCO3 3溶液中混有的少量溶液中混有的少量NaNa2 2COCO3 3可采取的方法是可采取的方法是()A A通入二氧化碳气体通入二氧化碳气体 B B加入氢氧化钡溶液加入氢氧化钡溶液C C加入澄清石灰水加入澄清石灰水D D加入稀盐酸加入稀盐酸A A