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1、第3课时 Na2CO3和NaHCO3焰色试验【目标与素养】学习目标核心素养1认识碳酸钠、碳酸氢钠的化学变化过程，掌握其性质和用途。2掌握Na2CO3、NaHCO3相互转化途径。3能解释焰色试验的现象和原理。4阅读侯德榜和侯氏制碱法，认识化学在纯碱生产中的贡献。1通过对“钠的化合物性质”的学习，培养实验探究意识。2通过对“Na2CO3与NaHCO3相互转化”的学习，培养变化的理念。3通过对“焰色试验”的学习，提升实验探究能力和创新意识。4通过对“制碱历史”的学习，增强实验探究与创新意识，提升科学精神和社会责任感。一、Na2CO3和NaHCO3【实验1】探究Na2CO3和NaHCO3的溶解性及其水
2、溶液的酸碱性盐1 g Na2CO31 g NaHCO3(1)观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述 (2)向两支分别装有Na2CO3、NaHCO3的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加水结块，变成晶体，温度计示数上升，说明有 热加水部分溶解，温度计示数下降，说明有 热(3)继续向(2)的试管中分别加入5 mL水，用力振荡，有何现象 (4)分别向(3)所得溶液中滴入12滴酚酞溶液，有何现象 初步结论1.Na2CO3溶于水 热，NaHCO3溶于水 热2.溶解度：Na2CO3 NaHCO33.碱性: Na2CO3 NaHCO3【实验2】探究Na2
3、CO3和NaHCO3的热稳定性实验操作实验现象实验结论 Na2CO3 ，受热 发生分解 NaHCO3 ，受热易分解，反应的化学方程式： 思考：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 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 NaHCO3。(3)若将大小试管中的Na2CO3和NaHCO3位置互换，能否得出相同
4、的实验结论？(4)如何除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3?【实验3】探究Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸的反应实验步骤在两支试管中分别加入等浓度的3 mL稀盐酸，将两个分别装有0.3 g Na2CO3和0.3 g NaHCO3固体的小气球套在两支试管口，将气球内固体同时倒入试管中，观察现象实验操作实验现象两支试管中都产生无色气泡，气球膨胀，加入碳酸氢钠的试管中产生气泡的速率更快，气球膨胀得更大思考：(1)向稀盐酸中加入Na2CO3，反应的化学方程式： ，离子方程式为： 。(2)向稀盐酸中加入NaHCO3，反应的化学方程式： ，离子方程式为： 。(3)Na2CO3、NaHCO3都能和
5、稀盐酸反应产生CO2，但反应速率Na2CO3 NaHCO3。(4)能否用稀盐酸鉴别等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液？【归纳总结】Na2CO3与NaHCO3性质的比较Na2CO3NaHCO3俗名色、态溶解性溶液的酸碱性热稳定性与酸反应(与HCl)与碱反应Ca(OH)2、NaOH与可溶性钙盐、钡盐反应(与CaCl2、BaCl2)相互转化用途【问题探究】有两个无标签的试剂瓶分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有四位同学为鉴别它们设计了以下四种不同的方法，请逐一评价每种方法的可行性。甲同学：取等量少量两试剂瓶中的固体，加蒸馏水分别配成溶液，再分别加入稀CaCl2溶液，观察现象。乙同学：取等量
6、少量两试剂瓶中的固体，加蒸馏水分别配成溶液，再分别滴加澄清石灰水，观察现象。丙同学：取等量少量两试剂瓶中的固体，分别加热，再检验是否有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生。丁同学：取等量少量两试剂瓶中的固体，加蒸馏水分别配成溶液，再分别逐滴加入相同的盐酸，观察产生气泡的先后顺序。【方案评价】甲同学： 。 乙同学： 。丙同学： 。丁同学： 。思考：除以上同学鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法外，请你再设计一种鉴别二者的方法。【归纳总结】1Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法(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)利用和BaCl2(或CaCl2)溶液混合时现象不同
7、(4)利用两溶液的碱性不同2利用互滴法鉴别Na2CO3溶液和盐酸Na2CO3溶液与盐酸作用时，滴加方式不同，现象不同，可以此作为区别Na2CO3溶液与盐酸的依据。(1)将Na2CO3溶液逐滴滴入盐酸中，开始时盐酸相对过量，发生反应Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，即一开始就有气体放出。(2)将盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中，开始时Na2CO3相对过量，发生反应Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，当Na2CO3完全转化为NaHCO3后，继续滴加盐酸发生反应NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，即开始阶段无明显现象，一段时间后才产生气体。因此，滴加时若立刻产生气体，说明是将N
8、a2CO3溶液滴入盐酸中；如果开始阶段无明显现象，过一会儿才有气体产生，说明是将盐酸滴入Na2CO3溶液中。3Na2CO3与NaHCO3的提纯混合物(括号内的为杂质)除杂方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液例2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，用不同的方法做以下实验，如图所示。(1)方法中逐滴加入稀盐酸，写出发生反应的化学方程式。Na2CO3：_；_。NaHCO3：_。由此可知方法_(填“能”或“不能”)鉴别Na2CO3和NaHCO3。(2)方法能鉴别Na2CO3
9、和NaHCO3的现象： (3)方法、均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与方法相比，方法的优点是_(填字母)。A比复杂 B比安全C比操作简单 D可以做到用一套装置同时进行两个实验，而不行(4)若用方法验证Na2CO3和NaHCO3的稳定性，则试管B中装入的固体是_(填化学式)。有的同学在连接盛Na2CO3的试管的导管口观察到开始加热时也有气泡产生，据此认为Na2CO3加热也分解。你认为此观点_(填“正确”或“错误”)，产生此现象的原因是_。(5)除了以上方法，请再写出一种鉴别二者的方法：_。二、侯氏(联合)制碱法(1)原料：氨、氯化钠。(3)生产原理流程(4)优点：提高了食盐的转化率；
10、缩短了生产流程；减少了对环境的污染等。点拨侯氏制碱法常用下列三步反应表示：(1)NH3H2OCO2=NH4HCO3(先通入NH3，再通入CO2)；(2)NH4HCO3NaCl=NH4ClNaHCO3(NaHCO3的溶解度较小，结晶析出)；(3)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(NaHCO3的热稳定性差，受热易分解)。低温时NH4Cl的溶解度比NaCl的小，可以在低温状态下向(2)中的溶液加入NaCl，则NH4Cl析出，得到化肥，提高了NaCl的利用率。例3下列说法不正确的是()A用加热法可除去Na2CO3中的NaHCO3 BNa2CO3的热稳定性大于NaHCO3C可用石灰水区分Na2CO
11、3与NaHCO3溶液 DNa2CO3和NaHCO3的水溶液均显碱性【变式训练1】为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用NaHCO3作发泡剂，因为它()热稳定性差增加甜味产生二氧化碳 提供碳酸钠A B C D【变式训练2】下列有关Na2CO3与NaHCO3的性质比较中不正确的是()A等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量的稀H2SO4反应生成气体的质量：NaHCO3Na2CO3B相同条件下在水中的溶解度：Na2CO3NaHCO3C与相同浓度的稀硫酸反应放出气泡的速率：NaHCO3Na2CO3D热稳定性：NaHCO3Na2CO33除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A通
12、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4.已知A是一种金属单质，B显淡黄色，相关物质的转化关系如图所示，则下列关于C的性质的叙述错误的是()A易溶于水 B与澄清石灰水反应产生白色沉淀C与足量盐酸反应放出气体 D属于碱5按如图所示装置进行实验，填写有关现象及化学方程式。(已知浓H2SO4具有吸水作用，常作干燥剂)(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)。6某课外活动小组设计了如图所示装置，验证CO2跟Na2O2反应时需要与水接触。装置分析(1)装置中反应的离子方程式是 。(2)装置中的试剂是 (填字母)。a饱和NaHCO3溶液 b饱和Na2CO3溶液 c浓H2SO4(3)装置中的试剂是 。进行实验步骤1：打开弹簧夹K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。步骤2：打开弹簧夹K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。(1)步骤1和步骤2中，a处带火星的木条产生的实验现象分别是 。(2)Na2O2与CO2反应的化学方程式是 。实验反思(1)有同学提出质疑：“上述实验不足以证明有水存在时Na2O2与CO2发生了化学反应。”其理由是 。(2)需要补充的实验操作：取装置中反应后的少量固体， 。13