碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质探究课件

专题二专题二 从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质第二单元第二单元钠、镁及其化合物钠、镁及其化合物碳酸钠的性质与应用 专题二 从海水中获得的化学物质第1玻璃纤维玻璃纤维纳米自净玻璃纳米自净玻璃玻璃制品玻璃制品碳酸钠的应用碳酸钠的应用玻璃纤维纳米自净玻璃玻璃制品碳酸钠的应用2制制 皂皂制 皂3合成洗涤剂合成洗涤剂纺织纺织合成洗涤剂纺织4造造 纸纸造 纸5冶金、石油冶金、石油冶金、石油6发发 酵酵 剂剂发 酵 剂7Na2CO3NaHCO3俗名俗名状态状态溶解性溶解性苏打、纯碱苏打、纯碱小苏打小苏打白色粉末白色粉末 细小的白色晶体细小的白色晶体易溶于水易溶于水 溶于水溶于水一、碳酸钠与碳酸氢钠的物理性质一、碳酸钠与碳酸氢钠的物理性质Na2CO3NaHCO3俗名状态溶解性苏打、纯碱小苏打白色粉8二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质探究探究1在两支试管中分别取在两支试管中分别取23ml澄清的澄清的石灰石灰水水，再分别向上述两支试管中滴加，再分别向上述两支试管中滴加碳酸钠碳酸钠和和碳酸碳酸氢钠氢钠溶液，振荡，观察实验现象。溶液，振荡，观察实验现象。试管中都有白色沉淀现象试管中都有白色沉淀现象Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2CO3+2H2O1.与某些碱反应与某些碱反应二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质 探究1 在两支试管中分别9二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质探究探究2在两支试管中分别取在两支试管中分别取23ml澄清的澄清的氯化氯化钙钙溶液溶液，再分别向上述两支试管中滴加，再分别向上述两支试管中滴加碳酸钠碳酸钠和和碳酸氢钠碳酸氢钠溶液，振荡，观察实验现象。溶液，振荡，观察实验现象。滴加滴加碳酸钠碳酸钠溶液的试管中溶液的试管中有白色沉淀现象有白色沉淀现象Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl2与某些盐溶液反应与某些盐溶液反应二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质 探究2 在两支试管中分别10二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质探究探究3用用pH试纸测定试纸测定碳酸钠碳酸钠和和碳酸氢钠碳酸氢钠溶液的溶液的pH 3.碳酸钠碳酸钠和和碳酸氢钠碳酸氢钠溶液呈碱性。溶液呈碱性。碳酸钠碳酸钠溶液碱性更强溶液碱性更强二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质 探究3用pH试纸测定碳酸11探究探究4在一只烧杯中加入在一只烧杯中加入50ml前面配置好的碳前面配置好的碳酸钠溶液，用酒精灯加热至接近沸腾。将一小块酸钠溶液，用酒精灯加热至接近沸腾。将一小块沾有油污（植物油或动物脂肪）的铜片浸入碳酸沾有油污（植物油或动物脂肪）的铜片浸入碳酸钠溶液中，静置约钠溶液中，静置约2min。用镊子将铜片从溶液。用镊子将铜片从溶液中取出后，用水冲洗干净。与另一块沾有相同油中取出后，用水冲洗干净。与另一块沾有相同油污浸入清水的铜片作比较。污浸入清水的铜片作比较。热的纯碱溶液可以去除物品表面的油污。热的纯碱溶液可以去除物品表面的油污。铜片表面的油污被除净铜片表面的油污被除净探究4 在一只烧杯中加入50ml 前面配置好的碳热的纯碱12探究探究54.与盐酸与盐酸反应反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2NaHCO3与稀与稀HCl反应反应要比要比Na2CO3与稀与稀HCl反应剧烈反应剧烈的多的多探究5Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2135.NaHCO3和和Na2CO3的的相互转化相互转化Na2CO3CO2H2O2NaHCO3向向Na2CO3溶液中通入溶液中通入CO2问题：已知：相同条件下，问题：已知：相同条件下，Na2CO3比比NaHCO3溶解度大溶解度大（如：（如：20时，时，Na2CO3和和NaHCO3的的溶解度分别是溶解度分别是21.0g和和10.0g），若，若向铇和向铇和Na2CO3溶液中通入溶液中通入CO2有何现象产生？有何现象产生？有晶体析出有晶体析出Na2CO3（饱和）（饱和）H2O CO22NaHCO35.NaHCO3和Na2CO3的相互转化 Na2C145.NaHCO3和和Na2CO3的的相互转化相互转化实验：加热实验：加热Na2CO3、NaHCO3，检验产物，检验产物实验结果：实验结果：实验结果：实验结果：Na2CO3稳定不分解稳定不分解NaHCO3不稳定，不稳定，受热容易分解受热容易分解2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO25.NaHCO3和Na2CO3的相互转化实验：加热Na215Na2CO3NaHCO3备注备注相相同同点点不不同同点点易溶于水易溶于水水溶液显碱性水溶液显碱性能跟酸反应能跟酸反应同温：同温：同温：同温：NaNa2 2COCO3 3的溶解度的溶解度的溶解度的溶解度大于大于大于大于 NaHCO NaHCO3 3的溶解度的溶解度的溶解度的溶解度物质的量浓度相同时，物质的量浓度相同时，NaNa2 2COCO3 3溶液的溶液的溶液的溶液的PH比比NaHCO3溶液的大溶液的大溶液的大溶液的大NaHCO3与酸反应的剧与酸反应的剧烈程度强于烈程度强于NaNa2 2COCO3 3稳定稳定 不稳定不稳定受热分解受热分解 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O小结：碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较小结：碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 Na2CO3NaHCO3备注相同点不同点易溶于水水溶液显碱性16问题：如何鉴别问题：如何鉴别Na2CO3和和NaHCO3热稳定性不同热稳定性不同和酸反应生成气体的速率的差异和酸反应生成气体的速率的差异BaCl2或或CaCl2(极稀溶液极稀溶液)PH不同不同能不能用能不能用Ba(OH)2 、Ca(OH)2?根据课本根据课本P52表表2-4设计实验区别设计实验区别Na2CO3和和NaHCO3问题：如何鉴别Na2CO3和NaHCO3热稳定性不同能不能用17四、碳酸钠的应用四、碳酸钠的应用制造玻璃、染料、有机合成的原料；在冶金工制造玻璃、染料、有机合成的原料；在冶金工业方面，可以用于冶炼钢铁、铝等；业方面，可以用于冶炼钢铁、铝等；另外，在化肥、农药、造纸、印染、搪瓷、另外，在化肥、农药、造纸、印染、搪瓷、医药等产业也必不可少，特别在生活中，是人们医药等产业也必不可少，特别在生活中，是人们发面做馒头的必需品。发面做馒头的必需品。五、碳酸氢钠的应用五、碳酸氢钠的应用利用碳酸氢钠受热分解的性质，可以在制糕利用碳酸氢钠受热分解的性质，可以在制糕点的时候做发泡剂。点的时候做发泡剂。也可利用能与酸反应的性质，用来治疗胃酸也可利用能与酸反应的性质，用来治疗胃酸过多。过多。四、碳酸钠的应用 制造玻璃、染料、有机合成的原料；18 在工业上，纯碱的用途极为广泛。而在古在工业上，纯碱的用途极为广泛。而在古代，人们虽曾先后学会了从草木灰提取碳酸钾代，人们虽曾先后学会了从草木灰提取碳酸钾和从盐碱地及盐湖等天然资源获得碳酸钠，但和从盐碱地及盐湖等天然资源获得碳酸钠，但这远远不能满足工业生产的需要。这远远不能满足工业生产的需要。18621862年，比利时人索尔维发明年，比利时人索尔维发明“索尔维制索尔维制碱法碱法”。英、法、德、美等国对会员国以外的英、法、德、美等国对会员国以外的国家实行技术封锁。国家实行技术封锁。1921 1921年侯德榜先生为了发展我国的民族工年侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国就任。业毅然回国就任。制碱工业介绍制碱工业介绍 在工业上，纯碱的用途极为广泛。而在古代，人们虽曾先后学19 1926 1926年，中国生产的红三角牌纯碱在美国年，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。销国内，而且远销日本和东南亚。1933 1933年侯德榜先生将他摸索出的制碱方法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，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。被誉为首创的制碱名著，为祖国争得了荣誉。1940 1940年侯德榜先生完成了新的工艺路线。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。新的工艺节约了成本，大大提高了经济效益。1943 1943年，这种新的制碱法被正式命名为年，这种新的制碱法被正式命名为 侯氏联合制碱法侯氏联合制碱法。1926年，中国生产的红三角牌纯碱在美国费城的国博览20 侯德榜先生侯德榜先生:侯德榜先生侯德榜先生18901890年年8 8月月9 9日生于福建省闽侯县坡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，尾村。曾就读于福州英华书院和沪皖两省路矿学堂，19101910年考入年考入清华留美预备学堂，清华留美预备学堂，19131913年公费赴美留学，先后获得化学工程学年公费赴美留学，先后获得化学工程学学士、硕士和哲学博士等学位。学士、硕士和哲学博士等学位。19211921年应邀回国任职。建国后历年应邀回国任职。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。工部副部长等职。红三角牌纯碱红三角牌纯碱 永利化工厂永利化工厂 侯德榜侯德榜 侯德榜先生:侯德榜先生1890年8月9日生于福建省闽21 1862 1862年比利时人年比利时人年比利时人年比利时人索尔维索尔维索尔维索尔维发明了发明了发明了发明了氨碱法氨碱法氨碱法氨碱法制备碳酸钠。其制备碳酸钠。其制备碳酸钠。其制备碳酸钠。其原理是：向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加原理是：向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加原理是：向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加原理是：向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加压下通入压下通入压下通入压下通入COCO2 2（由（由（由（由CaCOCaCO3 3煅烧而得），因煅烧而得），因煅烧而得），因煅烧而得），因NaHCONaHCO3 3溶解度溶解度溶解度溶解度较小，故有下列反应发生：较小，故有下列反应发生：较小，故有下列反应发生：较小，故有下列反应发生：NHNH3 3COCO2 2HH2 2O=NHO=NH4 4HCOHCO3 3NHNH4 4HCOHCO3 3NaCl=NaHCONaCl=NaHCO3 3 NHNH4 4ClCl2NaHCO2NaHCO3 3=Na=Na2 2COCO3 3HH2 2OOCOCO2 2 2NH2NH4 4Cl(Cl(母液中母液中母液中母液中)CaO=2CaO=2NHNH3 3 CaClCaCl2 2HH2 2O O 优点：优点：优点：优点：原料经济，原料经济，原料经济，原料经济，能连续生产，能连续生产，能连续生产，能连续生产，COCO2 2和和和和NHNH3 3能回收使用。能回收使用。能回收使用。能回收使用。缺点：缺点：缺点：缺点：大量大量大量大量CaClCaCl2 2用途不大，用途不大，用途不大，用途不大，NaClNaCl利用率只有利用率只有利用率只有利用率只有7070，约有，约有，约有，约有3030的的的的NaClNaCl留在母液中。留在母液中。留在母液中。留在母液中。1862年比利时人索尔维发明了氨碱法制备碳酸22 侯氏制碱法侯氏制碱法侯氏制碱法侯氏制碱法(联合制碱法联合制碱法联合制碱法联合制碱法)原理与索尔维法原理与索尔维法原理与索尔维法原理与索尔维法(氨碱法氨碱法氨碱法氨碱法)基基基基本相同，其优点在于制碱与合成氨进行联合生产。没有副本相同，其优点在于制碱与合成氨进行联合生产。没有副本相同，其优点在于制碱与合成氨进行联合生产。没有副本相同，其优点在于制碱与合成氨进行联合生产。没有副产物产物产物产物-氯化钙，而且还得到有用的氯化铵。氯化钙，而且还得到有用的氯化铵。氯化钙，而且还得到有用的氯化铵。氯化钙，而且还得到有用的氯化铵。NHNH3 3COCO2 2HH2 2O=NHO=NH4 4HCOHCO3 3NHNH4 4HCOHCO3 3NaCl=NaHCONaCl=NaHCO3 3 NHNH4 4ClCl2NaHCO2NaHCO3 3=Na=Na2 2COCO3 3HH2 2OOCOCO2 2 根据根据根据根据NHNH4 4ClCl在常温时的溶解度比在常温时的溶解度比在常温时的溶解度比在常温时的溶解度比NaClNaCl大，而在低温下却比大，而在低温下却比大，而在低温下却比大，而在低温下却比NaClNaCl溶解溶解溶解溶解度小的原理，在度小的原理，在度小的原理，在度小的原理，在 5 51010时，向母时，向母时，向母时，向母液中加入食盐细粉，而使液中加入食盐细粉，而使液中加入食盐细粉，而使液中加入食盐细粉，而使NHNH4 4ClCl单独单独单独单独结晶析出供做氮肥。结晶析出供做氮肥。结晶析出供做氮肥。结晶析出供做氮肥。优点：优点：优点：优点：保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到利用率提高到利用率提高到利用率提高到9696；NHNH4 4ClCl可做氮肥；可与合成氨厂联合，可做氮肥；可与合成氨厂联合，可做氮肥；可与合成氨厂联合，可做氮肥；可与合成氨厂联合，利用了合成氨制原料气时产生的利用了合成氨制原料气时产生的利用了合成氨制原料气时产生的利用了合成氨制原料气时产生的COCO，将其转化成，将其转化成，将其转化成，将其转化成COCO2 2，革除了革除了革除了革除了CaCOCaCO3 3制制制制COCO2 2这一工序。这一工序。这一工序。这一工序。侯氏制碱法(联合制碱法)原理与索尔维法(氨碱23实验室中，用侯氏制碱原理制实验室中，用侯氏制碱原理制实验室中，用侯氏制碱原理制实验室中，用侯氏制碱原理制NaNa2 2COCO3 3和和和和NHNH4 4ClCl的步骤为：的步骤为：的步骤为：的步骤为：过滤所得晶体过滤所得晶体过滤所得晶体过滤所得晶体1 1的名称是的名称是的名称是的名称是_。滤液。滤液。滤液。滤液1 1中主要中主要中主要中主要含有的溶质是含有的溶质是含有的溶质是含有的溶质是_。操作操作操作操作中使用玻棒的作用是中使用玻棒的作用是中使用玻棒的作用是中使用玻棒的作用是_。操作操作操作操作的顺序的顺序的顺序的顺序_（填能或不能）颠倒，（填能或不能）颠倒，（填能或不能）颠倒，（填能或不能）颠倒，其原其原其原其原因为因为因为因为_。连续化生产的循环步骤是连续化生产的循环步骤是连续化生产的循环步骤是连续化生产的循环步骤是 _ _（填操作序号）（填操作序号）（填操作序号）（填操作序号）。碳酸氢钠碳酸氢钠碳酸氢钠碳酸氢钠NHNH4 4ClCl引流引流引流引流不能不能不能不能 COCO2 2在水中溶解度比在水中溶解度比在水中溶解度比在水中溶解度比NHNH3 3在水中溶解度小得多，在水中溶解度小得多，在水中溶解度小得多，在水中溶解度小得多，而而而而COCO2 2在氨水中被吸收的量比在水中大。在氨水中被吸收的量比在水中大。在氨水中被吸收的量比在水中大。在氨水中被吸收的量比在水中大。请回答：请回答：请回答：请回答：实验室中，用侯氏制碱原理制Na2CO3和NH4Cl的步骤为：24小结：NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3 NaHCO3 小结：NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3 NaHCO25练习：练习：1、下列物质露置在空气中，不能吸收、下列物质露置在空气中，不能吸收CO2的是（的是（）A.Na2CO3B.NaOHC.NaHCO3D.Na2O 2、下列关于、下列关于Na2CO3固体和固体和NaHCO3固体性质的有关固体性质的有关叙述中正确的是叙述中正确的是()A.在水中溶解性：在水中溶解性：Na2CO3NaHCO3B.热稳定性：热稳定性：Na2CO3NaHCO3C.与相同浓度的盐酸反应的速度：与相同浓度的盐酸反应的速度：Na2CO3NaHCO3D.Na2CO3与与NaHCO3相互转化的反应是可逆反应相互转化的反应是可逆反应3、相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与过量盐酸反、相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与过量盐酸反应，下列说法中正确的是（应，下列说法中正确的是（）A.碳酸钠放出碳酸钠放出CO2多多B.碳酸氢钠放出碳酸氢钠放出CO2多多C.碳酸钠消耗盐酸多碳酸钠消耗盐酸多D.碳酸氢钠消耗盐酸多碳酸氢钠消耗盐酸多CB、CC练习：2、下列关于Na2CO3固体和NaHCO3固体性质的有26