碳酸钠的性质和应用-仙城中学

扬州市江都区仙城中学李玉花1926年，中国生产的红三角牌纯碱在美国费城的国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内，而且远销日本和东南亚。1933年侯德榜先生将他摸索出的制碱方法写成专著由美国化学会出版，轰动了科学界，被誉为首创的制碱名著，为祖国争得了荣誉。1940年侯德榜先生完成了新的工艺路线。新的工艺节约了成本，大大提高了经济效益。1941年，这种新的制碱法被正式命名为侯氏制碱法。侯德榜先生:侯德榜先生1890年8月9日生于福建省闽侯县坡尾村。曾就读于福州英华书院和沪皖两省路矿学堂，1910年考入清华留美预备学堂，1913年公费赴美留学，先后获得化学工程学学士、硕士和哲学博士等学位。1921年应邀回国任职。建国后历任第一、二、三届全国人大代表、政协委员、中央经委委员、化工部副部长等职。红三角牌纯碱永利化工厂侯德榜展示碳酸钠固体总结碳酸钠的物理性质一、碳酸钠的性质1、物理性质白色粉末状固体，易溶于水俗名：纯碱、苏打学生分组实验1.在两支试管中分别取2～3mL澄清石灰水和氯化钙溶液，再分别向上述两支试管中滴加碳酸钠溶液，振荡，观察实验现象。2.组装如P51实验2的装置，将滴管中的浓盐酸加入瓶中，观察实验现象。3.用pH试纸测定碳酸钠溶液的pH。4.在一只烧杯中加入50mL前面配置好的碳酸钠溶液，用酒精灯加热至接近沸腾。将一小块沾有油污的铜片浸入碳酸钠溶液中，静置约2min。用镊子将铜片从溶液中取出后，用水冲洗干净。比较浸入碳酸钠溶液前后铜片表面的情况。2、碳酸钠的化学性质（1）能与某些碱反应Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH（2）能与某些盐反应Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl（3）能与某些酸反应Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑（4）碳酸钠溶液呈碱性热的纯碱溶液可以去除物品表面的油污。思考1、我们洗餐具常用的洗涤剂残留在餐具上对人体有害，我们可以用什么洗餐具？洗餐具的时候最好用什么水溶解碳酸钠？2、碳酸钠水溶液为何显碱性呢？苏氏二兄弟苏打：Na2CO3（又称纯碱）小苏打：NaHCO3碳酸钠和碳酸氢钠都含有Na、C、O三种元素，都是钠盐，它们的性质是否相同，有无差异呢？思考展示碳酸氢钠总结碳酸氢钠的物理性质白色晶体，易溶于水俗名：小苏打教师演示【演示1】取等质量的碳酸钠和碳酸氢钠固体少许，分别放入两支试管中，再向两支试管中加入等体积的水，仔细观察它们的溶解情况。【演示2】在两支试管中分别加入3mL碳酸钠和碳酸氢钠，再分别滴加氯化钙溶液、氢氧化钙溶液，观察有无沉淀生成。【演示3】在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有0.3g碳酸钠和碳酸氢钠粉末的小气球分别套在两支试管口,将气球内的碳酸钠和碳酸氢钠同时倒入试管中，比较它们与盐酸反应的剧烈程度。【演示4】在两支试管中分别加入相同物质的量浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液，分别用pH试纸测定它们的pH。教师演示【演示5】对碳酸钠和碳酸氢钠固体加热，比较碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性。二、碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较1、碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较Na2CO3NaHCO3性质比较颜色、状态白色粉末白色晶体水溶性易溶易溶相同温度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3与CaCl2反应有白色沉淀生成无明显现象与Ca(OH)2反应有白色沉淀生成有白色沉淀生成与酸反应反应反应都放出CO2气体，但NaHCO3与酸反应的剧烈程度强于Na2CO3溶液的酸碱性碱性碱性物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的大热稳定性稳定不稳定NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O化学方程式：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑讲解碳酸钠与盐酸反应，实际是碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳，所以碳酸氢钠与酸反应的剧烈程度强于碳酸钠。【思考与讨论】碳酸钠和碳酸氢钠固体受热分解装置图的改进。思考请根据Na2CO3与NaHCO3的性质不同点，思考讨论如何区别Na2CO3与NaHCO3，并设计实验.2、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别碳酸钠碳酸氢钠鉴别各取少量固体于试管中加热，产生的气体通入澄清石灰水无现象澄清石灰水变浑浊各取少量固体于试管中溶解，再分别滴加氯化钙或氯化钡溶液出现浑浊Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaClNa2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl无明显现象各取相同量的固体于试管中加适量水溶解，再同时加入相同浓度相同体积的盐酸产生气体的速率相对缓和产生气体的速率相对剧烈配成相同浓度的碳酸钠及碳酸氢钠溶液，用pH试纸测其pH值相对大相对小……思考如何除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠固体？如何除去碳酸氢钠溶液中混有的碳酸钠？3、碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化玻璃纤维纳米自净玻璃玻璃制品三、碳酸钠的应用制皂冶金、石油造纸合成洗涤剂纺织碳酸氢钠可以在制糕点的时候做发泡剂，也可利用能与酸反应的性质，用来治疗胃酸过多。【阅读】最后让我们了解一下在全世界享有盛名的“侯氏制碱法”的原理及流程。请阅读P53页，请同学们阅读时注意思考以下问题:1.“侯氏制碱法”的原理是什么？2.氨气和二氧化碳两种气体，哪一种先通入饱和的氯化钠溶液中?3.为何碳酸氢钠先从溶液中析出?4.工业生产上为何常将制碱与合成氨联系起来?小结：本节课设计实验探究了碳酸钠和碳酸氢钠的性质，并对它们的性质进行了比较,掌握碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法和相互转化；了解碳酸钠的应用；了解“侯氏制碱法”原理及流程。反馈练习：1、下列关于碳酸钠的叙述正确的是（）A、碳酸钠俗称纯碱，因为碳酸钠是一种碱B、碳酸钠和碳酸氢钠在一定条件下可以相互转化C、碳酸钠本身显碱性，所以不能与任何碱反应D、用BaCl2溶液不能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液2、除去下列物质中的少量杂质：①Na2CO3(NaHCO3)②NaHCO3(Na2CO3)③NaCl(Na2CO3)，B作业：同步导学