高中化学《钠 镁及其化合物》碳酸钠的性质教案1 苏教版必修1.docx
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高中化学《钠镁及其化合物》碳酸钠的性质教案1苏教版必修1
2019-2020年高中化学《钠镁及其化合物》(碳酸钠的性质)教案1苏教版必修1
教学目的1、掌握钠的重要化合物如氧化物、碳酸盐的性质。
2、了解侯氏制碱法原理。
教学重难点钠的重要化合物如氧化物、碳酸盐的性质
教具准备p50[实验1—4]试剂、仪器。
教学过程
[复习提问]
1、叙述钠与水反应的现象,写出反应的化学方程式。
2、将一小块金属钠久置于空气中,有下列现象:
①生成白色粉末;②变暗;③生成白色固体;④发生潮解变为液体,这些现象的先后顺序是()
A.①②③④B.④③②①C.②③④①D.①③④②
[讲授新课]
一、碳酸钠的性质:
1、[实验探究]
[实验1]氯化钙溶液与澄清石灰水反应,观察现象。
[实验2]碳酸钠与盐酸反应,观察现象。
[实验3]用pH试纸测定碳酸钠溶液的pH。
[实验4]热的碳酸钠溶液去铜片上的油污。
实验现象
结论或化学方程式
[实验1]
[实验2]
[实验3]
[实验4]
2、碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化:
△
⑴Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
⑵2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
3、Na2CO3、NaHCO3性质的比较:
Na2CO3
NaHCO3
俗名
颜色、状态
溶解性
溶液的酸碱性
热稳定性
与
酸
盐酸
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
碳酸
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
不能反应
与
碱
NaOH
不能反应
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
Ca(OH)2
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH
产物与反应物的量有关
与BaCl2反应
与CO2反应
相互转化
用途
制玻璃、肥皂、造纸、纺织等
发酵剂、灭火剂、治疗胃酸过多
4、区别碳酸钠和碳酸氢钠的实验:
实验方案
实验现象
结论
△
5、候氏制碱法反应原理:
(见书p52图2—13)
NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
[课堂练习]碳酸钠和碳酸氢钠在一定条件下可以相互转化。
(1)加热碳酸氢钠固体即可得碳酸钠,请写出该反应的化学方程式。
(2)向碳酸钠溶液中通入二氧化碳,可以得到碳酸氢钠,请写出该反应的化学方程式。
(3)请设计实验方案除去碳酸钠固体中混有的少量碳酸氢钠。
(4)请设计实验方案除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠。
(5)加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物95g,得到气体5.6L(标准状况)。
求混合物中碳酸钠的质量分数。
[课堂小结]
[注]:
1、Na2CO3,NaHCO3的鉴别:
△
(1)两者都是固体时,最简单的办法就是用两支试管,分别取试样少许,加热,并用导气管把生成的气体通入澄清石灰水,能使澄清石灰水变浑浊的原物质是NaHCO3,原理是NaHCO3易受热分解,化学方程式为:
2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)两者都是水溶液时,可用稀的钡盐或钙盐鉴别,因为Ba2+与CO32-反应生成BaCO3沉淀,Ca2+与CO32-反应生成CaCO3沉淀,而Ba2+、Ca2+与HCO3-均不产生沉淀。
此外,不能使用Ba(OH)2或Ca(OH)2,因为OH-回同HCO3-反应生成CO32-,CO32-再与Ba2+、Ca2+反应,便会生成沉淀,无法鉴别。
*[课外阅读]6、氧化钠与过氧化钠的性质的比较:
名称
氧化钠
过氧化钠
物理性质(颜色、状态)
化
学性质
化合价(氧元素)
与水反应
与CO2反应
与HCl反应
类别
漂白作用
保存
用途
鉴别
[作业]见讲义
【课外练习】
1、下列物质属于非电解质的是()
A、NaClB、Cl2C、NH4HCO3D、C2H5OH
2、下列物质中,导电性能最差的是()
A、石墨棒B、盐酸溶液C、熔融氢氧化钠D、固体氯化钾
3、一般情况下,将下列物质置于空气中,不发生变化的是()
A、Na2CO3·10H2OB、NaOHC、NaHCO3D、Na2CO3
4、要除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3,最好使用()
A、饱和石灰水B、NaOH溶液C、盐酸D、通入CO2
5、要除去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、制成溶液中后通入CO2
6、在甲,乙两坩埚中分别盛有等质量的NaHCO3固体,将甲坩埚充分加热后冷却,再加入足量盐酸,乙不经加热也加入足量盐酸,反应完全后,甲,乙两坩埚中实际参加反应的盐酸的质量比为()
A、1∶1.5B、1∶1C、1∶2D、2∶1
7、用1L的1.0mol·L-1NaOH溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中的CO32-和HCO3-的浓度之比约是()
A、1∶3B、1∶2C、2∶3D、3∶2
8、除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的最佳方法是()
A、加入适量盐酸B、加入NaOH溶液C、加热灼烧D、配成溶液后通入CO2
*9、欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32¯)、c(HCO3¯)都减少,其方法是()
A、通入二氧化碳气体B、加入氢氧化钠固体C、通入氯化氢气体D、加入饱和石灰水溶液
10、在一定温度下,向足量的饱和Na2CO3中加入1.06g无水Na2CO3,搅拌后靜置,最终所得晶体的质量为()
A、等于1.06gB、等于2.86gC、大于1.06g而小于2.86gD、大于2.86g
11、下列实验操作最终可得无色透明溶液的是()
A、过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中B、过量CO2通入澄清石灰水中
C、将少量的钠投入到饱和的NaHCO3溶液中D、少量的钠投入到饱和Na2CO3溶液中
12、下列物质中的少量杂质(括号内的物质)能用加热方法除去的是()
A.NaHCO3(Na2CO3)B.Na2CO3(NaHCO3)C.Na2O2(Na2O)D.Na2O(Na2O2)
13、把NH4Cl从一几乎饱和的NaHCO3溶液之中分离出来是联合制碱法中的关键。
为此,应向混合液中通入某种气体,同时加入磨细的食盐,可析出不含NaHCO3的NH4Cl。
NH4Cl和NaCl共同存在时的溶解度曲线如图所示,下列操作正确的是()
溶解度(g)
NH4Cl
50
40
30
20
10
‐
NaCl
‐
‐
‐
‐
温度(0C)
∣∣∣∣∣
01020304050
组别
通入气体
控制温度
A
CO2
30-400C
B
CO2
0-100C
C
NH3
30-400C
D
NH3
0-100C
14、化学活动课上,三组学生分别用图示甲、乙两装置,探究“NaHCO3和Na2CO3与稀
盐酸的反应”,按表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒
入试管中(装置的气密性已检查)
请回答:
(1)各组反应开始时,_____________装置中的气球体积先变大,该装置中反应的离子方程式是_________________________。
(2)当试管中不再有气体生成时,三组实验出现不同现象,填写下表的空格。
试剂用量
实验现象
(气球体积变化))
分析原因
第
①
组
0.42gNaHCO3
0.53gNa2CO3
3mL4mol/L盐酸
甲中气球与乙中
气球的体积相等
甲、乙盐酸均过量
n(NaHCO3)=n(Na2CO3)
V甲(CO2)=V乙(CO2)
第
②
组
0.3gNaHCO3
0.3gNa2CO3
3mL4mol/L盐酸
甲中气球比乙中
气球的体积大
第
③
组
0.6gNaHCO3
0.6gNa2CO3
3mL2mol/L盐酸
甲中气球比乙中
气球的体积大
片刻后,乙中气球
又缩小,甲中气球
的体积基本不变
(用化学方程式表示)
15、有一种白色粉末是无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,称取0.442g灼烧至恒重,把放出的气体通入足量澄清石灰水中,生成0.2g沉淀,灼烧后的残渣能与30mL盐酸恰好完全反应。
试求:
(1)原混合物中各物质的质量。
(2)所用盐酸的物质的量浓度。
16、向100g8%NaOH溶液中通入CO2,当生成的盐的质量为13.7g时,通入了多少克的CO2?
12.往100mLNaOH溶液中通入CO2,充分反应后,在减压和较低温度下,小心将溶液蒸干,得到白色固体M。
通入CO2的体积V(CO2)(mL)(标准状况下,下同)与M的质量W(g)的关系如图。
C
W(g)
8.4
B
7.16
A
5.3
4
V1V(CO2)(mL)
0
第12题图
(1)A点时,白色固体M的化学式为,通入CO2的体积为mL。
(2)C点时,白色固体M的化学式为,通入CO2的体积为mL。
(3)推算B点时M的组成(用化学式表示)和物质的量,及通入CO2气体的体积V1。
12.用11.5g金属钠放入水中,要使100个水分子溶有1个钠离子,则需加水g。
△
2、NaHCO3固体与NaOH固体的混合物,在密闭容器中加热时发生的反应从总的效果看,首先发生:
①NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
△
反应完全后,若NaHCO3过量时,则发生:
②2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
所以在进行有关NaHCO3与NaOH固体混合物的加热计算时,要考虑两者能否完全反应,它们加热后得到的固体物质的的组成可能有如下几种情况:
若恰好完全反应时,只发生反应①,只残留Na2CO3固体;若NaHCO3过量,发生①②两个反应,只残留NaHCO3固体;若NaOH过量,只发生反应①,残留Na2CO3与NaOH。
智能应用
1.Na2O2与水反应的原理
分析:
Na2O2是由Na+和O22-(过氧根离子)构成,其中O22-是一复杂离子,平均每个氧原子为-1价,在化学反应中它可以升高到0价,也可以降低到-2价,所以,Na2O2即有氧化性也有还原性。
Na2O2与水反应时,可分两步进行:
①Na2O2+H2O==2NaOH+H2O2
②2H2O2==2H2O+O2↑
失2eˉ,化合价升高,被氧化
2Na2O2+4H2O==4NaOH+2H2O+O2↑
得2eˉ,化合价降低,被还原
由此可知,在这个反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,而反应物中的H2O既不是氧化剂,又不是还原剂。
2.有关Na2O2与CO2、H2O反应的几个重要关系
(1)物质的量的关系:
无论是CO2或H2O的单一物质还是两者的混合物,通入足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出的O2的物质的量之比为2:
1,解决此问题可借助物质的量守恒关系。
(2)气体体积关系:
若CO2或H2O(g)的混合气体(或单一气体)通入足量的Na2O2,气体体积减小的量或原混合气体体积的1/2即为生成氧气的量。
(3)电子转移关系:
当Na2O2与CO2、H2O反应时,每产生1molO2,转移电子为2mol。
(4)固体质量关系:
相当于固体(Na2O2吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”,可以看作相应的反应:
Na2O2+CO==Na2CO3、Na2O2+H2==2NaOH(实际上两反应不能发生)。
(5)先后顺序关系:
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合气体反应可看成Na2O2先与CO2反应,完成后,再与H2O发生反应。
4.Na2O2与CO2、H2O、酸反应时,都是氧化还原反应,其中Na2O2中氧元素的化合价部分升高到0价,部分降低到-2价,故Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,而相应反应中对应的CO2、H2O、酸等既不是氧化剂,又不是还原剂。
△
5.当Na2O2遇到还原性物质如SO2时,表现出强氧化性,可将+4价的硫氧化到+6价。
Na2O2+SO2===Na2SO4
2019-2020年高中化学《钠镁及其化合物》(碳酸钠的性质)教案2苏教版必修1
教学目的1、掌握钠的重要化合物如氧化物、碳酸盐的性质。
2、了解侯氏制碱法原理。
教学重难点钠的重要化合物如氧化物、碳酸盐的性质
教具准备p50[实验1—4]试剂、仪器。
教学过程
[复习提问]
1、叙述钠与水反应的现象,写出反应的化学方程式。
2、将一小块金属钠久置于空气中,有下列现象:
①生成白色粉末;②变暗;③生成白色固体;④发生潮解变为液体,这些现象的先后顺序是()
A.①②③④B.④③②①C.②③④①D.①③④②
[讲授新课]
一、碳酸钠的性质:
1、[实验探究]
[实验1]氯化钙溶液与澄清石灰水反应,观察现象。
[实验2]碳酸钠与盐酸反应,观察现象。
[实验3]用pH试纸测定碳酸钠溶液的pH。
[实验4]热的碳酸钠溶液去铜片上的油污。
实验现象
结论或化学方程式
[实验1]
[实验2]
[实验3]
[实验4]
2、碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化:
△
⑴Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
⑵2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
3、Na2CO3、NaHCO3性质的比较:
Na2CO3
NaHCO3
俗名
颜色、状态
溶解性
溶液的酸碱性
热稳定性
与
酸
盐酸
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
碳酸
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
不能反应
与
碱
NaOH
不能反应
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
Ca(OH)2
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH
产物与反应物的量有关
与BaCl2反应
相互转化
用途
制玻璃、肥皂、造纸、纺织等
发酵剂、灭火剂、治疗胃酸过多
4、区别碳酸钠和碳酸氢钠的实验:
实验方案
实验现象
结论
△
5、候氏制碱法反应原理:
(见书p52图2—13)
NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
[课堂练习]碳酸钠和碳酸氢钠在一定条件下可以相互转化。
(6)加热碳酸氢钠固体即可得碳酸钠,请写出该反应的化学方程式。
(7)向碳酸钠溶液中通入二氧化碳,可以得到碳酸氢钠,请写出该反应的化学方程式。
(8)请设计实验方案除去碳酸钠固体中混有的少量碳酸氢钠。
(9)请设计实验方案除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠。
(10)加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物95g,得到气体5.6L(标准状况)。
求混合物中碳酸钠的质量分数。
[课堂小结]
[注]:
1、Na2CO3,NaHCO3的鉴别:
△
(1)两者都是固体时,最简单的办法就是用两支试管,分别取试样少许,加热,并用导气管把生成的气体通入澄清石灰水,能使澄清石灰水变浑浊的原物质是NaHCO3,原理是NaHCO3易受热分解,化学方程式为:
2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)两者都是水溶液时,可用稀的钡盐或钙盐鉴别,因为Ba2+与CO32-反应生成BaCO3沉淀,Ca2+与CO32-反应生成CaCO3沉淀,而Ba2+、Ca2+与HCO3-均不产生沉淀。
此外,不能使用Ba(OH)2或Ca(OH)2,因为OH-回同HCO3-反应生成CO32-,CO32-再与Ba2+、Ca2+反应,便会生成沉淀,无法鉴别。
*[课外阅读]6、氧化钠与过氧化钠的性质的比较:
名称
氧化钠
过氧化钠
物理性质(颜色、状态)
化
学性质
化合价(氧元素)
与水反应
与CO2反应
与HCl反应
类别
漂白作用
保存
用途
鉴别
[作业]见讲义
【课外练习】
1、下列物质属于非电解质的是()
A、NaClB、Cl2C、NH4HCO3D、C2H5OH
2、下列物质中,导电性能最差的是()
A、石墨棒B、盐酸溶液C、熔融氢氧化钠D、固体氯化钾
3、一般情况下,将下列物质置于空气中,不发生变化的是()
A、Na2CO3·10H2OB、NaOHC、NaHCO3D、Na2CO3
4、要除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3,最好使用()
A、饱和石灰水B、NaOH溶液C、盐酸D、通入CO2
5、要除去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、制成溶液中后通入CO2
6、在甲,乙两坩埚中分别盛有等质量的NaHCO3固体,将甲坩埚充分加热后冷却,再加入足量盐酸,乙不经加热也加入足量盐酸,反应完全后,甲,乙两坩埚中实际参加反应的盐酸的质量比为()
A、1∶1.5B、1∶1C、1∶2D、2∶1
7、用1L的1.0mol·L-1NaOH溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中的CO32-和HCO3-的浓度之比约是()
A、1∶3B、1∶2C、2∶3D、3∶2
8、除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的最佳方法是()
A、加入适量盐酸B、加入NaOH溶液C、加热灼烧D、配成溶液后通入CO2
*9、欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32¯)、c(HCO3¯)都减少,其方法是()
A、通入二氧化碳气体B、加入氢氧化钠固体C、通入氯化氢气体D、加入饱和石灰水溶液
10、在一定温度下,向足量的饱和Na2CO3中加入1.06g无水Na2CO3,搅拌后靜置,最终所得
晶体的质量为()
A、等于1.06gB、等于2.86gC、大于1.06g而小于2.86gD、大于2.86g
*11、下列实验操作最终可得无色透明溶液的是()
A、过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中B、过量CO2通入澄清石灰水中
C、将少量的钠投入到饱和的NaHCO3溶液中D、少量的钠投入到饱和Na2CO3溶液中
12、下列物质中的少量杂质(括号内的物质)能用加热方法除去的是()
A、NaHCO3(Na2CO3)B、Na2CO3(NaHCO3)C、Na2O2(Na2O)D、Na2O(Na2O2)
**13、把NH4Cl从一几乎饱和的NaHCO3溶液之中分离出来是联合制碱法中的关键。
为此,应向混合液中通入某种气体,同时加入磨细的食盐,可析出不含NaHCO3的NH4Cl。
NH4Cl和NaCl共同存在时的溶解度曲线如图所示,下列操作正确的是()
溶解度(g)
NH4Cl
50
40
30
20
10
‐
NaCl
‐
‐
‐
‐
温度(0C)
∣∣∣∣∣
01020304050
组别
通入气体
控制温度
A
CO2
30-400C
B
CO2
0-100C
C
NH3
30-400C
D
NH3
0-100C
*14、化学活动课上,三组学生分别用图示甲、乙两装置,探究“NaHCO3和Na2CO3与稀
盐酸的反应”,按表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒
入试管中(装置的气密性已检查)
请回答:
(1)各组反应开始时,_____________装置中的气球体积先变大,该装置中反应的离子方程式是_________________________。
(2)当试管中不再有气体生成时,三组实验出现不同现象,填写下表的空格。
试剂用量
实验现象
(气球体积变化))
分析原因
第
①
组
0.42gNaHCO3
0.53gNa2CO3
3mL4mol/L盐酸
甲中气球与乙中
气球的体积相等
甲、乙盐酸均过量
n(NaHCO3)=n(Na2CO3)
V甲(CO2)=V乙(CO2)
第
②
组
0.3gNaHCO3
0.3gNa2CO3
3mL4mol/L盐酸
甲中气球比乙中
气球的体积大
第
③
组
0.6gNaHCO3
0.6gNa2CO3
3mL2mol/L盐酸
甲中气球比乙中
气球的体积大
片刻后,乙中气球
又缩小,甲中气球
的体积基本不变
(用化学方程式表示)
15、有一种白色粉末是无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,称取0.442g灼烧至恒重,把放出的气体通入足量澄清石灰水中,生成0.2g沉淀,灼烧后的残渣能与30mL盐酸恰好完全反应。
试求:
(1)原混合物中各物质的质量。
(2)所用盐酸的物质的量浓度。
*16、向100g8%NaOH溶液中通入CO2,当生成的盐的质量为13.7g时,通入了多少克的CO2?
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