【课件】碳酸钠和碳酸氢钠、焰色试验课件高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第2章海水中的重要元素——钠和氯

第一节钠及其化合物第3课时碳酸钠和碳酸氢钠、焰色试验导入松软的面包和蛋糕、酥脆的饼干深受人们的欢迎,而它们之所以那么松软或酥脆,是因为在制作的过程中用了膨松剂。导入酵头

用酵头发酵是我国传统的馒头制作方法。酵头是前一次发面蒸馒头时留下的一小团面,由于里面有很多酵母菌等微生物,再次发面时可用来使面团发酵。酵头的发酵原理是:面团在酵母菌以及一定种类和数量的其他微生物的共同作用下发生反应,生成二氧化碳、乳酸、醋酸、乙醇等物质,其中二氧化碳能使面团内部形成海绵状结构,变得疏松;为减轻酸味、改善口感,常在面团中加入碱性物质(如Na2CO3溶液,俗称碱水,或NaHCO3溶液)中和乳酸、醋酸等,这个过程也会产生二氧化碳,使面团变得更加松软。不过,若碳酸钠加入的量过多,会使蒸出的馒头发黄、带有碱味。酵头属于膨松剂中的生物膨松剂。[资料卡片]一、碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质[实验探究]碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质1.实验内容在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入下表。盐Na2CO3NaHCO3

(1)观察Na2CO3

和NaHCO3

的外观并进行描述(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(3)继续向(2)的试管中分别加入5mL水,用力振荡,有何现象(4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,有何现象初步结论一、碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质[实验探究]碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质2.实验现象、分析盐Na2CO3NaHCO3

(1)(2)(3)(4)初步结论

加水少量溶解,溶于水吸热,溶液的碱性比Na2CO3弱白色粉末细小白色粉末加几滴水后,结块变成晶体;温度上升加几滴水后,少部分溶解;温度略有下降振荡后可溶解固体量有所减少溶液变红(较深)溶液变红(较浅)加水先变成含结晶水的晶体,溶于水放热,溶液的碱性比NaHCO3强一、碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质小结：1.Na2CO3和NaHCO3的物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式俗称色态水溶性都易溶于水,溶解度:Na2CO3>NaHCO3Na2CO3NaHCO3纯碱或苏打小苏打白色粉末细小白色晶体一、碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质2.Na2CO3和NaHCO3的主要用途二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质[实验探究1]探究碳酸钠、碳酸氢钠与盐、碱的反应1.实验内容产生白色沉淀；无现象；产生白色沉淀；产生白色沉淀(从左到右)2.实验现象二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质[实验探究1]探究碳酸钠、碳酸氢钠与盐、碱的反应3.实验原理CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl不反应NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O+NaOHNa2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质[实验探究2]探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性1.实验内容如下图所示,加热装有Na2CO3

和NaHCO3

固体的试管,观察现象,比较Na2CO3

和NaHCO3

的热稳定性。二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质[实验探究2]探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性2.实验现象、分析实验现象化学方程式及结论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,且A烧杯中澄清石灰水不变浑浊Na2CO3

受热不分解;由此可知,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3NaHCO3

受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质[实验探究3]碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较1.实验内容实验装置实验操作在两支试管中分别加入3mL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

固体同时倒入试管中,观察现象二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质2.实验现象实验现象离子方程式及结论两个气球均膨胀；NaHCO3

与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合气球膨胀得快且大Na2CO3、NaHCO3

分别与盐酸反应的离子方程式为CO32−+2H+CO2↑+H2O、HCO3−+H+CO2↑+H2O；NaHCO3与盐酸的反应比等质量的Na2CO3与盐酸的反应产生的气体多且剧烈二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质小结：1.Na2CO3、NaHCO3

的比较二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质1.Na2CO3、NaHCO3

的比较二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质2.向饱和碳酸钠溶液中通入足量CO2,会有沉淀生成,反应的化学方程式为Na2CO3(饱和)+CO2+H2O2NaHCO3↓。3.碳酸钠与盐酸反应,滴加顺序不同,反应现象不同。(1)向盐酸中逐滴加入Na2CO3

溶液(开始时酸过量):立即产生大量气泡,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O。(2)向Na2CO3

溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足):刚开始无气泡产生,盐酸滴加到一定量后,有气泡产生。反应的化学方程式为Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl、NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质4.HCO3−

在强酸或强碱溶液中均不能存在；Ca2+与HCO3−只能共存于极稀的溶液中。5.在书写NaHCO3

与Ca(OH)2

反应的化学方程式时,将量少的物质的系数定为1,再配平其他物质的系数(以少定多的原则)。二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质6.碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别方法方法依据现象及结论加热法

酸混法滴酸法立即产生气体的是NaHCO3;开始不产生气体,滴加一会儿才产生气体的是Na2CO3是否有气体产生有气体产生的是NaHCO3;无变化的是Na2CO3

分别逐滴加入盐酸,是否立即产生气泡分别加入同浓度的盐酸中时,生成气体的剧烈程度不同生成气体剧烈的是NaHCO3;相对不剧烈的是Na2CO3

二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质[易错提醒]Na2CO3溶液和NaHCO3溶液不能用Ba(OH)2或Ca(OH)2

溶液鉴别,因为两者与Ba(OH)2、Ca(OH)2溶液反应均产生白色沉淀。二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质7.碳酸钠、碳酸氢钠的除杂方法物质除杂方法或所用试剂反应原理Na2CO3

固体(NaHCO3)NaHCO3

溶液(Na2CO3)Na2CO3

溶液(NaHCO3)加热通入足量的CO2

加入适量的NaOH溶液2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3

NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O三、侯氏制碱法[问题思考1]工业上以水、食盐、氨气和二氧化碳为原料,先制备碳酸氢钠,然后再加热碳酸氢钠得到碳酸钠固体。你知道其中的制备原理吗?(已知:溶解度———NH3

为700，CO2

为1)三、侯氏制碱法1.“侯氏制碱法”的原料、原理和生产流程四、焰色试验[问题思考1]节日的焰火五颜六色,你知道其中的奥妙吗?实验室我们该如何鉴别NaCl、KCl这两种无色溶液呢?四、焰色试验[实验探究]《焰色实验》1.实验内容把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)放在酒精灯(最好用煤气灯)外焰上灼烧,至与原来的火焰颜色相同时为止。用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钠溶液,在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,再蘸取碳酸钾溶液做同样的实验,此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。四、焰色试验2.实验注意事项焰色试验最好使用煤气灯,因为煤气灯的火焰颜色是淡蓝色的,这样有助于观察火焰颜色的变化;观察钾元素的焰色时,要透过蓝色的钴玻璃观察,其中钴玻璃的作用是滤去样品中可能含有的钠元素所发出的黄光。四、焰色试验3.焰色试验的定义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,由此可判断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。四、焰色试验4.焰色试验的操作洗———将铂丝或光洁无锈的铁丝用盐酸洗净↓烧将洗净的铂丝或铁丝在外焰上灼烧至与原火焰颜色相同———↓蘸———蘸取试样↓烧———在外焰上灼烧,并观察火焰颜色↓洗———再用盐酸洗净铂丝或铁丝,并在外焰上灼烧至与原火焰颜色相同四、焰色试验5.焰色试验的注意事项(1)焰色试验是元素的性质,焰色试验产生的火焰颜色与元素的存在状态无关。(2)焰色试验属于物理变化,不属于化学变化。(3)因为铂丝灼烧时火焰没有特殊颜色,因此常用铂丝作为焰色试验的载体,其他金属,如光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝等灼烧时火焰也没有特殊颜色,也可以用作焰色试验的载体。(4)洗涤铂丝或铁丝时用稀盐酸,不能用稀HNO3

和稀H2SO4。(5)进行钾元素的焰色试验时,为了滤去黄色的光,避免碳酸钾中所含的微量钠盐造成干扰,需要透过蓝色钴玻璃片观察,火焰呈紫色。四、焰色试验6.一些金属元素的焰色7.焰色试验的应用(1)检验金属元素的存在,如:鉴别NaCl和KCl溶液。(2)利用焰色反应制节日烟花。四、焰色试验8.

焰色试验的易错点(1)焰色试验是物理变化而不是化学变化。(2)焰色试验是金属元素的性质,不是物质的性质。(3)并不是所有的金属元素都能发生焰色试验,如Fe无焰色试验。(4)在中学化学实验中要求掌握钠、钾的焰色试验,对于K+

的焰色试验必须透过蓝色钴玻璃进行观察,以防止Na+

对其造成干扰。总结一、Na2CO3、NaHCO3的共性1.都能与酸反应放出CO2。2.都跟石灰水或氢氧化钡溶液反应生成白色沉淀。3.水溶液均呈碱性。4.焰色试验均呈黄色总结二、Na2CO3、NaHCO3的差异1.热稳定性不同:Na2CO3

加热不分解;NaHCO3

受热分解:2.溶解度不同:Na2CO3溶解度大于NaHCO3。2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(应用于侯氏制碱)。3.与CO2反应:NaHCO3与CO2不反应;Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3。总结二、Na2CO3、NaHCO3的差异4.与NaOH反应:Na2CO3

与NaOH不反应;NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O。5.与CaCl2(或BaCl2)反应:NaHCO3

与CaCl2(或BaCl2)溶液不反应;Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl，Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl。课堂练习1.下面有关Na2CO3

与NaHCO3

的性质比较的说法中错误的是()A.相同浓度的溶液的碱性:Na2CO3>NaHCO3

B.同一条件下在水中的溶解度: