孔子和學(xué)生教學(xué)設(shè)計(jì)
發(fā)表時(shí)間:2021-10-07高二化學(xué)教案:《碳酸鈉和碳酸氫鈉溶解性差異》教學(xué)設(shè)計(jì)。
一、使用教材
蘇教版《化學(xué)1》專題2第2單元第二節(jié)《碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用》
二、實(shí)驗(yàn)器材
儀器:離心機(jī)、離心試管、錐形瓶、滴定管、滴定管夾、托盤天平、藥匙、量筒、膠頭滴管
試劑:固體碳酸鈉、固體碳酸氫鈉、蒸餾水
三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要點(diǎn)/改進(jìn)要點(diǎn)
(1)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上的創(chuàng)新:增加碳酸鈉和碳酸氫鈉溶解性差異的實(shí)驗(yàn)探究。蘇教版的教材上無溶解性差異的實(shí)驗(yàn)探究,只在書本P52出現(xiàn)的表格中有水溶性的比較,顯示兩者都易溶,相同溫度下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3。
(2)實(shí)驗(yàn)方法上的創(chuàng)新:溶解性差異的比較有兩種思路,其一是在等量的溶劑中能溶解溶質(zhì)的質(zhì)量,其二是等質(zhì)量的溶質(zhì)完全溶解所需要溶劑的體積,從不同角度作比較,從定性到半定量的探究。
四、實(shí)驗(yàn)原理
等質(zhì)量(2.0g)的碳酸鈉和碳酸氫鈉,加入(4mL)水,溶解、振蕩、沉降,比較剩余固體量的相對多少,判斷溶解量的相對多少,從而得出兩種物質(zhì)溶解性差異;
等質(zhì)量(1.5g)的碳酸鈉和碳酸氫鈉完全溶解所要消耗水的體積,通過比較水的體積,得出兩種物質(zhì)溶解性差異,并根據(jù)消耗的水量計(jì)算溶解度。
五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)
宏觀辨識與微觀探析:物質(zhì)的溶解過程本質(zhì)上是構(gòu)成物質(zhì)的微粒均勻、穩(wěn)定地分散在水分子中,并與水分子結(jié)合的過程,從微粒角度解析宏觀變化。
變化觀念與平衡思想:物質(zhì)的溶解和離子的結(jié)合(結(jié)晶析出)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡過程。
證據(jù)推理與模型認(rèn)知:由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推得結(jié)論,構(gòu)建控制變量思想(單因子變量)與實(shí)踐研究物質(zhì)性質(zhì)的模型。
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:通過對物質(zhì)的溶解性差異問題的探究,使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法及對實(shí)驗(yàn)條件的控制,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、創(chuàng)新能力。
科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任:通過實(shí)驗(yàn),促學(xué)生認(rèn)識到社會(huì)實(shí)踐的科學(xué)原理本質(zhì),建立解決問題嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和精神。
六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
將“碳酸鈉和碳酸氫鈉溶解性差異”的探究過程設(shè)計(jì)為與學(xué)生一同探究的實(shí)驗(yàn)課,使學(xué)生體會(huì)科學(xué)研究過程,掌握基本研究方法,促進(jìn)核心素養(yǎng)的形成。
(1)相同溫度下,比較相同體積的水所能溶解的固體的質(zhì)量。
(2)相同溫度下,比較相同質(zhì)量的固體完全溶解所需要的水的體積。
七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程:
環(huán)節(jié)一:實(shí)際問題,引發(fā)思考。
往充滿二氧化碳的礦泉水瓶中加入飽和碳酸鈉溶液,振蕩、靜置后,會(huì)析出固體碳酸氫鈉(因Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3),有三方面的原因:反應(yīng)后溶劑水的質(zhì)量減少,生成的碳酸氫鈉溶質(zhì)質(zhì)量增加,碳酸氫鈉溶解度比碳酸鈉小。像這種在多種因素共同影響下,我們能否通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得到碳酸氫鈉溶解度比碳酸鈉小的結(jié)論?
圖1
環(huán)節(jié)二:實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
問題:設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)來研究碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解性差異?
思考1:影響固體物質(zhì)溶解性的因素有哪些?
溶質(zhì)、溶劑、溫度。
思考2:多變量影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),怎樣設(shè)計(jì)能較好地進(jìn)行研究?
控制變量法。
共同討論實(shí)驗(yàn)方案。
相同溫度下,比較相同體積的水所能溶解的固體的質(zhì)量。
相同溫度下,比較相同質(zhì)量的固體完全溶解所需要的水的體積。
環(huán)節(jié)三:實(shí)驗(yàn)操作(學(xué)生分組實(shí)驗(yàn))
實(shí)驗(yàn)一、相同溫度下,比較相同體積的水所能溶解的固體的質(zhì)量。
第一步:用托盤天平分別稱取2.0g的碳酸鈉和碳酸氫鈉,于離心試管中。
第二步:同時(shí)加入4mL水,溶解、振蕩。
第三步:將離心試管置于離心機(jī)中,打開開關(guān),3分鐘后取出離心試管,比較剩余固體量的相對多少,判斷溶解量的相對多少。
實(shí)驗(yàn)二、相同溫度下,比較相同質(zhì)量的固體完全溶解所需要的水的體積。
第一步:用托盤天平分別稱取1.5g的碳酸鈉和碳酸氫鈉,于錐形瓶中。
第二步:用滴定管往錐形瓶中滴加蒸餾水,振蕩。
第三步:滴加至固體完全溶解,記錄所用蒸餾水的體積。
環(huán)節(jié)四:數(shù)據(jù)分析,得出結(jié)論
從相同質(zhì)量的溶劑所能溶解的固體質(zhì)量來分析,碳酸鈉的溶解性大于碳酸氫鈉。
相同質(zhì)量的溶質(zhì)完全溶解所消耗的水的體積來分析,碳酸鈉的溶解性大于碳酸氫鈉。并根據(jù)消耗的水量計(jì)算溶解度。與資料上20OC時(shí)的溶解度作對比。
圖2
環(huán)節(jié)五:回歸問題,聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際。
在Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3反應(yīng)中,一是溶劑水減少,二是溶質(zhì)NaHCO3質(zhì)量增加,三是NaHCO3溶解度相對更小,上述三個(gè)原因都有利于碳酸氫鈉的析出。侯氏制堿原理中析出碳酸氫鈉,而不是碳酸鈉的原因就是因?yàn)橥瑴叵?,碳酸氫鈉溶解度更小。
結(jié)束:實(shí)證研究中要注意方案的嚴(yán)密性。上述實(shí)驗(yàn)是基于兩種物質(zhì)溶解速率都比較快的模型下設(shè)計(jì)的比較粗略的實(shí)驗(yàn)方案。從定性到半定量還可以進(jìn)行定量的研究。這樣的實(shí)驗(yàn)研究真實(shí)地解決了我們想當(dāng)然的問題,正是化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)所在。
八、實(shí)驗(yàn)效果評價(jià)
1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理。在蘇教版化學(xué)1教材中對碳酸鈉與碳酸氫鈉溶解度差異的比較,有的課堂實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)是取等質(zhì)量固體加等量的水,比較溶解情況;有的是借助于往飽和碳酸鈉溶液中通入二氧化碳時(shí)會(huì)析出碳酸氫鈉。這個(gè)反應(yīng)有這三方面的原因來分析碳酸氫鈉的析出:反應(yīng)后溶劑水的質(zhì)量減少,生成的碳酸氫鈉溶質(zhì)質(zhì)量增加,碳酸氫鈉溶解度比碳酸鈉小,那么既然有三個(gè)因素引起碳酸氫鈉的析出,是否能通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明碳酸氫鈉溶解度更???教材突出比較了兩者的性質(zhì),所以溶解性的差異又會(huì)被提及,所以設(shè)置這樣的實(shí)驗(yàn)探究背景有利于學(xué)生更加形象清晰的認(rèn)識到碳酸鈉比碳酸氫鈉更易溶于水,甚至對他們的溶解度也有所認(rèn)識。通過比較碳酸鈉與碳酸氫鈉的溶解性差異,為今后認(rèn)識碳酸鹽與碳酸氫鹽之間的溶解性差異關(guān)系奠定一定的基礎(chǔ),增強(qiáng)了感性的認(rèn)識,并為“侯氏制堿”原理的理解奠定基礎(chǔ)。
2.科學(xué)知識的本質(zhì)。碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)在水溶性方面的差異性與微觀溶解過程中引起的焓變、熵變以及分子內(nèi)氫鍵有關(guān),也體現(xiàn)了物質(zhì)的宏觀性質(zhì)取決于其微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。碳酸(氫)鹽溶解性不僅和氫鍵有關(guān),也和離子鍵的強(qiáng)度有關(guān),離子鍵越強(qiáng)越難溶解。對于CaCO3和Ca(HCO3)2等物質(zhì),其陽離子價(jià)態(tài)較高,正電場強(qiáng),和CO3 2-的吸引力較大,而和HCO3-的吸引力較小,此時(shí)離子鍵強(qiáng)度起主導(dǎo)作用,酸式鹽的溶解性好于正鹽。而堿金屬只有一個(gè)單位正電荷,此時(shí)氫鍵的作用就顯現(xiàn)出來,使溶解性逆轉(zhuǎn)。而對于很多過渡金屬元素,其電子構(gòu)型(主要是d電子的影響)造成極化能力增強(qiáng),和CO32-的鍵有較多共價(jià)成分,而難以溶解。
3.探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模型構(gòu)建。在問題背景的引導(dǎo)下,學(xué)生體驗(yàn)了科學(xué)的探究過程,認(rèn)識了探究性實(shí)驗(yàn)的一般過程,也感受到化學(xué)思維的嚴(yán)密性與辯證性。通過探究相同體積的水所能溶解的固體的量和溶解相同質(zhì)量的固體所需水的體積,初步建立了這種辯證思維的模型,有利于以后解決類似的問題。
4.實(shí)踐與理論相結(jié)合。探究碳酸鈉與碳酸氫鈉溶解性差異實(shí)驗(yàn)過程,用實(shí)踐實(shí)證理論,用理論指導(dǎo)實(shí)踐,科學(xué)原理獲得需要實(shí)踐與理論相結(jié)合。定性結(jié)論獲得真實(shí)體驗(yàn),控制變量比較方案設(shè)計(jì),實(shí)踐研究導(dǎo)向科學(xué)原理。
相關(guān)知識
高一化學(xué)必修一《碳酸鈉和碳酸氫鈉》知識點(diǎn)
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?下面是小編為大家整理的“高一化學(xué)必修一《碳酸鈉和碳酸氫鈉》知識點(diǎn)”,但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
高一化學(xué)必修一《碳酸鈉和碳酸氫鈉》知識點(diǎn)
高一新學(xué)期大家要學(xué)習(xí)很多化學(xué)知識點(diǎn),相對于其它學(xué)科來說化學(xué)知識點(diǎn)比較瑣碎,因此在課下多進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固,下面xx為大家?guī)砀咭换瘜W(xué)必修一第三章知識點(diǎn):碳酸鈉和碳酸氫鈉,希望對大家學(xué)好高一化學(xué)知識有幫助。
Na2CO3碳酸鈉:
顏色狀態(tài):白色粉末
溶解性:易溶
熱穩(wěn)定性:穩(wěn)定,受熱不分解
與鹽酸反應(yīng):Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
與NaOH反應(yīng):不反應(yīng)
與BaCl2反應(yīng):Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl
與CO2的反應(yīng):Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
與Ca(OH)2的反應(yīng):Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH
NaHCO3碳酸氫鈉:
顏色狀態(tài):白色細(xì)小晶體
溶解性:易溶(比碳酸鈉小)
熱穩(wěn)定性:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
與鹽酸反應(yīng):NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
與NaOH反應(yīng):NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
與BaCl2反應(yīng):不反應(yīng)
與CO2的反應(yīng):不反應(yīng)
與Ca(OH)2的反應(yīng):2NaHCO3+Ca(OH)2==Na2CO3+2H2O+CaCO3↓
以上就是xx為大家?guī)淼母咭换瘜W(xué)必修一第三章知識點(diǎn):碳酸鈉和碳酸氫鈉,希望我們能夠好好掌握化學(xué)知識點(diǎn),從而在考試中取的好的化學(xué)成績。
鈉、鎂及其化合物碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用
俗話說,磨刀不誤砍柴工。準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么如何寫好我們的高中教案呢?以下是小編為大家收集的“鈉、鎂及其化合物碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”希望對您的工作和生活有所幫助。
第二單元第2課時(shí)碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。
2.運(yùn)用對比實(shí)驗(yàn)方法比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。
3.了解碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產(chǎn)、生活中用途。
二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)
重點(diǎn):碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)。
難點(diǎn):碳酸鈉和碳酸氫鈉在化學(xué)性質(zhì)上的差異。
三、設(shè)計(jì)思路
由藥片溶于水產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象引入鈉的碳酸鹽,在比較了碳酸鈉與碳酸氫鈉物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上,通過類比碳酸鈉與碳酸鈣的方法學(xué)習(xí)碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì),進(jìn)而通過對比實(shí)驗(yàn)探究碳酸鈉與碳酸氫鈉化學(xué)性質(zhì)的異同,利用兩者的性質(zhì)介紹其在生產(chǎn)、生活中的用途,并解釋藥片溶于水產(chǎn)生氣泡的原因。
四、教學(xué)過程
[情景導(dǎo)入]用維生素C泡騰片溶于水,藥片迅速溶解并產(chǎn)生大量氣泡的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,引起學(xué)生探究碳酸氫鈉性質(zhì)的興趣。將主題引導(dǎo)到鈉的碳酸鹽性質(zhì)的研究。(注:維生素C泡騰片中含有碳酸氫鈉和酒石酸氫鉀。)
[板書]Na2CO3,俗名:純堿。
NaHCO3,俗名:小蘇打。
[活動(dòng)與探究1]取適量的碳酸鈉和碳酸氫鈉的樣品于小燒杯中,進(jìn)行溶解性實(shí)驗(yàn)。
一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì)
Na2CO3:白色固體,可溶于水。
NaHCO3:白色固體,可溶于水。
[過渡]碳酸鈉、碳酸氫鈉與碳酸鈣、碳酸氫鈣同為碳酸鹽,它們在化學(xué)性質(zhì)上是否會(huì)有相似之處呢?現(xiàn)在以碳酸鈉為例,進(jìn)行研究。
[活動(dòng)與探究2]在兩支試管中分別取2~3mL澄清的石灰水和氯化鈣溶液,再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉溶液,振蕩,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作、觀察和分析能力??偨Y(jié)出碳酸鈉的主要化學(xué)性質(zhì),并能歸納出碳酸鈉與碳酸鈣在性質(zhì)上的異同。
[板書]二、碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)
1.能與某些堿反應(yīng)
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
2.能與某些鹽反應(yīng)
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
[活動(dòng)與探究3]組裝如P51實(shí)驗(yàn)2的裝置,將滴管中的濃鹽酸加入瓶中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[板書]3.能與某些酸反應(yīng)
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
俗名:小蘇打
[活動(dòng)與探究4]用pH計(jì)或pH試紙測制得的碳酸鈉溶液的pH值。
[活動(dòng)與探究5]在一只燒杯中加入50mL前面配置好的碳酸鈉溶液,用酒精燈加熱至接近沸騰。將一小塊沾有油污(植物油或動(dòng)物脂肪)的銅片浸入碳酸鈉溶液中,靜置約2min。用鑷子將銅片從溶液中取出后,用水沖洗干凈。與另一塊沾有相同油污浸入清水的銅片作比較。
[板書]4.碳酸鈉溶液呈堿性。
熱的純堿溶液可以去除物品表面的油污。
[敘述]這是利用了油脂在堿性溶液中發(fā)生的水解反應(yīng),雖然這個(gè)反應(yīng)很多人都不知道,但是這個(gè)反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用卻十分廣泛。比如碳酸鈉可以用來制肥皂、洗滌劑等,就是利用了它的去污能力。
[設(shè)問]碳酸鈣和碳酸氫鈣之間怎樣實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換呢?
[思考與討論]學(xué)生可能回答:碳酸鈣與二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鈣,碳酸氫鈣受熱分解轉(zhuǎn)換成碳酸鈣。
[設(shè)問]碳酸鈉和碳酸氫鈉之間怎樣實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換呢?
[思考與討論]學(xué)生可能回答:碳酸鈉與二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鈉,但是碳酸氫鈉受熱分解的反應(yīng)還不知道。
[敘述]碳酸氫鈉與碳酸氫鈣的化學(xué)性質(zhì)相似,受熱時(shí)也會(huì)分解為正鹽、水和二氧化碳,請大家自行寫出反應(yīng)方程式。
[板書]
[活動(dòng)與探究]學(xué)生根據(jù)“活動(dòng)與探究”中給出的“碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較”表格中的信息,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案辨別未知的白色固體粉末是碳酸鈉還是碳酸氫鈉。
[過渡]我們已經(jīng)知道了碳酸鈉和碳酸氫鈉的有關(guān)性質(zhì),現(xiàn)在可以解決課前的那個(gè)小實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象了嗎?
[思考與討論]學(xué)生可能要求查看維C泡騰片的說明書,在獲得有關(guān)成分信息后進(jìn)行判斷。還可能例舉出生活中其他的類似現(xiàn)象,比如服用含有碳酸氫鈉的胃藥后會(huì)出現(xiàn)打嗝的現(xiàn)象等。
[過渡]碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產(chǎn)、生活中還有其他用途嗎?
[敘述]四、碳酸鈉的應(yīng)用
重要的用途之一是制造玻璃。在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家,用于生產(chǎn)玻璃的純堿量,約占純堿生產(chǎn)總量的40~50%。
在化學(xué)工業(yè)方面,純堿可以用作染料、有機(jī)合成的原料;在冶金工業(yè)方面,可以用于冶煉鋼鐵、鋁和其它有色金屬;在國防工業(yè)方面,可以用于生產(chǎn)TNT及60%的膠質(zhì)炸藥。
另外,在化肥、農(nóng)藥、造紙、印染、搪瓷、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)也必不可少,特別在生活中,是人們發(fā)面做饅頭的必需品。
[敘述]五、碳酸氫鈉的用途
利用碳酸氫鈉受熱分解的性質(zhì),可以在制糕點(diǎn)的時(shí)候做發(fā)泡劑,也可利用能與酸反應(yīng)的性質(zhì),用來治療胃酸過多。
[練習(xí)]
1.下列物質(zhì)露置在空氣中,不能吸收CO2的是()
A.Na2CO3B.NaOHC.NaHCO3D.Na2O
答案:C。
2.下列關(guān)于Na2CO3固體和NaHCO3固體性質(zhì)的有關(guān)敘述中正確的是()
A.在水中溶解性:Na2CO3>NaHCO3B.熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3
C.與相同濃度的鹽酸反應(yīng)的速度:Na2CO3<NaHCO3
D.Na2CO3與NaHCO3相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)是可逆反應(yīng)
答案:BC。
3.相同物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與過量鹽酸反應(yīng),下列說法中正確的是()
A.碳酸鈉放出CO2多B.碳酸氫鈉放出CO2多
C.碳酸鈉消耗鹽酸多D.碳酸氫鈉消耗鹽酸多
答案:C。
4.將Na2CO3和NaHCO3的混合物加強(qiáng)熱,將生成的氣體通入足量的石灰水中,生成CaCO320.0g,將殘留物加足量鹽酸時(shí),生成CO2氣體11.0g。試計(jì)算原混合物中含Na2CO3、NaHCO3的質(zhì)量各為多少克?
答案:m(Na2CO3)=5.3gm(NaHCO3)=33.6g
碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用
為了促進(jìn)學(xué)生掌握上課知識點(diǎn),老師需要提前準(zhǔn)備教案,準(zhǔn)備教案課件的時(shí)刻到來了。在寫好了教案課件計(jì)劃后,新的工作才會(huì)如魚得水!你們知道哪些教案課件的范文呢?以下是小編為大家收集的“碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
班級:高一()班姓名: 學(xué)號:成績:
專題二:第二單元鈉鎂及其化合物
碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用
【學(xué)海導(dǎo)航】1.碳酸鈉的性質(zhì)
2.Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)與比較
3.侯制堿法
【主干知識】一.碳酸鈉的性質(zhì)
碳酸鈉俗名___________或__________,____色_________狀;碳酸鈉晶體含結(jié)晶水,化學(xué)式為________________,在空氣里碳酸鈉晶體很容易_____________,并逐漸碎裂成粉末.
【實(shí)驗(yàn)探究1】在兩支潔凈的試管中分別加入2~3ml澄清石灰水和氯化鈣溶液,再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉溶液,振蕩,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.
現(xiàn)象_________________________________________________________
反應(yīng)方程式______________________________________________________
______________________________________________________
【實(shí)驗(yàn)探究2】按圖組裝儀器,將滴管中的濃鹽酸加入瓶中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.
現(xiàn)象____________________________________________________________
反應(yīng)方程式______________________________________________________
【實(shí)驗(yàn)探究3】用pH試紙測定碳酸鈉溶液的pH.
現(xiàn)象_____________________________________________________________
結(jié)論_____________________________________________________________
【實(shí)驗(yàn)探究4】在一只燒杯中加入50ml0.5molL-1碳酸鈉溶液,用酒精燈將碳酸鈉溶液加熱至接近沸騰.將一塊油污的銅片浸入碳酸鈉溶液中,靜置約2min.用鑷子將銅片從溶液中取出后,用水沖洗干凈.比較浸入碳酸鈉溶液前后銅片表面的情況.
現(xiàn)象_____________________________________________________________
結(jié)論_____________________________________________________________
【問題】碳酸鈉被稱為“純堿”的原因是什么?
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碳酸鈉在一定條件下,可以與碳酸氫鈉相互轉(zhuǎn)化
反應(yīng)方程式分別為
______________________________________________________
______________________________________________________
二.Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)與應(yīng)用比較
碳酸鈉碳酸氫鈉
組成
俗名
晶體色態(tài)
溶解性
熱穩(wěn)定性
與酸反應(yīng)
與BaCl2
水溶液堿性
主要用途
三.侯氏制堿法原理
工業(yè)上以_____________為原料生產(chǎn)純堿
將__________通入____________的__________飽和溶液中,使溶解度較小的碳酸氫鈉從溶液中析出,反應(yīng)方程式
___________________________________________________________
過濾得到碳酸氫鈉晶體,碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉
過濾后的母液中加入氯化鈉粉末、通入氨氣,攪拌,經(jīng)降溫后副產(chǎn)品氯化銨晶體析出.
【鞏固練習(xí)】
題號12345678910
答案
1、下列物質(zhì)熱穩(wěn)定性最好的是
A.石灰石B.小蘇打C.純堿D.碳銨
2、下列各物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號內(nèi))可用加熱的方法除去的是
A.Na2O2(Na2O)B.NaHCO3(Na2CO3)
C.Na2O(NaOH)D.NaOH(Na2CO3)
3、一般情況下,將下列物質(zhì)置于空氣中,不發(fā)生變化的是
A.Na2CO310H2OB.NaOHC.Na2CO3D.Na2O
4、質(zhì)量相等的NaHCO3和Na2CO3混合物共有a克,加熱一段時(shí)間后質(zhì)量變?yōu)閎克,當(dāng)NaHCO3完全分解時(shí),b值為
A.53a/168B.137a/168C.53a/84D.159a/190
5、在甲,乙兩坩堝中分別盛有等質(zhì)量的NaHCO3固體,將甲坩堝充分加熱后冷卻,再加入足量鹽酸,乙不經(jīng)加熱也加入足量鹽酸,反應(yīng)完全后,甲,乙兩坩堝中實(shí)際參加反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量比為
A、1∶1.5B、1∶1C、1∶2D、2∶1
6、可用于判斷NaHCO3粉末中混有Na2CO3的實(shí)驗(yàn)方法是
A.加熱時(shí)有無氣體放出B.滴加鹽酸時(shí)有無氣泡放出
C.溶于水后滴加氯化鋇稀溶液,有白色沉淀生成
D.溶于水后滴加澄清石灰水,有白色沉淀生成
7、除去Na2CO3固體中混有的少量NaHCO3的最佳方法是
A、加入適量鹽酸B、加入NaOH溶液
C、加熱灼燒D、配成溶液后通入CO2
8、在一定溫度下,向足量的飽和Na2CO3中加入1.06g無水Na2CO3,攪拌后靜置,最終所得晶體的質(zhì)量為
A、等于1.06gB、等于2.86g
C、大于1.06g而小于2.86gD、大于2.86g
※9、下列實(shí)驗(yàn)操作最終可得無色透明溶液的是
A、過量CO2通入飽和Na2CO3溶液中
B、過量CO2通入澄清石灰水中
C、將少量的鈉投入到飽和的NaHCO3溶液中
D、少量的鈉投入到飽和Na2CO3溶液中
※10、有甲、乙、丙三種溶液。甲溶液中加入Na2CO3溶液有白色沉淀生成,再加入乙溶液,沉淀溶解并有氣體放出,再加入丙溶液,又有白色沉淀生成。則甲、乙、丙三種溶液依次是
A.CaCl2、稀HNO3、BaCl2三種溶液B.CaCl2、稀Na2SO4、K2SO4三種溶液
C.BaCl2、稀HNO3、Na2SO4三種溶液D.CaCl2、稀HCl、Ba(NO3)2三種溶液
11、通常用盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶來除去混雜在CO2中的HCl氣體,寫出反應(yīng)的方程式。不允許采用NaOH溶液的原因是,也不允許采用飽和Na2CO3溶液的原因是_______________。
12、把AgNaHCO3固體加熱分解一段時(shí)間后,固體質(zhì)量變?yōu)锽g。求:
(1)未分解的NaHCO3的質(zhì)量和生成的Na2CO3的質(zhì)量。
(2)當(dāng)B為多少時(shí),表明NaHCO3完全分解。
13、有一種白色粉末是無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物,稱取0.442g灼燒至恒重,把放出的氣體通入足量澄清石灰水中,生成0.2g沉淀,灼燒后的殘?jiān)芘c30mL鹽酸恰好完全反應(yīng)。試求:(1)原混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量。(2)所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度。
高二化學(xué)教案:《沉淀溶解平衡》教學(xué)設(shè)計(jì)
本文題目:高二化學(xué)教案:沉淀溶解平衡
第3節(jié) 沉淀溶解平衡
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
2. 知道溶度積并利用溶度積進(jìn)行簡單的計(jì)算
3.熟悉溶度積與溶解度的相互換算。
知識梳理
1. 象碳酸鈣、氫氧化鎂這樣的電解質(zhì),盡管在水中難以溶解,但它們在水中會(huì)建立一種___________________________,即沉淀溶解平衡。
2. 沉淀溶解平衡的研究對象是__________特點(diǎn)是_______________________。
一定溫度下,難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到平衡時(shí),也存在著一個(gè)平衡常數(shù),叫做____________或____________,用符號_________表示,溶度積只與____________和_____________有關(guān),與________無關(guān),反映了物質(zhì)在水中的__________。對于難溶物電解質(zhì)AmBn在水溶液中的沉淀溶解平衡,可以表示為:
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=_______________________
影響沉淀平衡的因素有______________________________________。
3.由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為________________,若難溶解電解質(zhì)類型相同,則Ksp___________的沉淀易于轉(zhuǎn)化為Ksp_________的沉淀;根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp與濃度商QC的關(guān)系可以判斷沉淀溶解平衡移動(dòng)的規(guī)律,對于難溶電解質(zhì)AmBn,濃度商QC表示為:
QC= [An+] ???m[Bm-]n
若QC
若QC=Ksp_______________________________________________________,
若QC>Ksp_______________________________________________________。
4.碳酸鋇和硫酸鋇的溶度積相差不大,為什么不用碳酸鋇而硫酸鋇做鋇餐?
5.解釋水垢的成分形成原因。
學(xué)習(xí)導(dǎo)航
1. 方法導(dǎo)引
(1)用類比的方法,從化學(xué)平衡出發(fā),引出沉淀平衡也屬于化學(xué)平衡,因此具有化學(xué)平衡的共同特點(diǎn),從而很容易理解溶度積及影響沉淀平衡的條件。在此必須強(qiáng)調(diào)研究的對象是難溶的電解質(zhì),達(dá)到平衡時(shí)所得溶液為飽和溶液,推出Ksp和溶解度S的關(guān)系。溶度積Ksp和溶解度S的數(shù)值都可用來表示不同物質(zhì)的溶解能力。但用溶度積直接比較時(shí),必須是相同類型的難溶化合物。Ksp與S換算時(shí),S的單位必須用物質(zhì)的量濃度(mol?1-1或mol?dm-3)。
(2)根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp與濃度商QC的關(guān)系可以判斷沉淀溶解平衡移動(dòng)的規(guī)律,稱為溶度積規(guī)則。對于難溶電解質(zhì)AmBn,濃度商QC表示為:
QC= [An+] ???m[Bm-]n
若QC
若QC=Ksp為飽和溶液,體系處于平衡狀態(tài)
若QC>Ksp為過飽和溶液,體系中有沉淀生成
(3)由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。若難溶解電解質(zhì)類型相同,則Ksp較大的沉淀易于轉(zhuǎn)化為Ksp較小的沉淀;用此原理 可以解釋自然界的某些現(xiàn)象及在工業(yè)上進(jìn)行廢水處理、物質(zhì)制備等。
(4)在一定條件下,使一種離子先沉淀,而其它離子在另一條件下沉淀的現(xiàn)象叫作分步沉淀或稱選擇性沉淀。
對于同類的沉淀物(如MA型)來說,Ksp小的先沉淀,但對不同類型的沉淀物就不能根據(jù)Ksp值來判斷沉淀先后次序。
當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中幾種離子時(shí),生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀;如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大,就能分步沉淀,從而達(dá)到分離離子目的。
2. 例題解析
例1. 25℃時(shí),AgCl的溶解度是0.00192g ?L-1,求它的溶度積.
解析. AgCl的相對分子質(zhì)量為143.3, AgCl飽和溶液物質(zhì)的量濃度為:
0.00192 g ?L-1 /143.3 g/ mol-1 =1.34×10-5mol?L-1
根據(jù)AgCl在溶液中的離解:
AgCl Ag+ + Cl--
溶液中應(yīng)有 [Ag+]=[Cl-]=1.34×10-5 mol?L-1
所以AgCl的Ksp= [Ag+][Cl-]=(1.34×10-5 ) 2=1.80×10-10 mol2.L-2
例2.18℃時(shí),Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11 mol3.L-3求飽和溶液中Mg2+的濃度。
解: 設(shè)Mg(OH)2中Mg2+的濃度為x mol?L-1,根據(jù)Mg(OH)2在溶液中的離解:
Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH--
溶液中應(yīng)有[Mg2+]=χmol.L-1 [OH-]=2χmol.L-1
Ksp=[Mg2+][OH-]2=χ.(2χ)2=1.8×10-11mol3.L-3
χ=1.65×10-4(mol.L-1)
答:飽和溶液中Mg2+的濃度為1.65×10-4mol.L-1