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第3课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验
第二章 海水中的重要元素—钠和氯
第一节 钠及其化合物
核心素养学习目标
1.基于实验探究认识Na2CO3、NaHCO3的相关性质，理解并掌握Na2CO3、NaHCO3相互转化的途径，培养科学探究意识(重、难点)。
2.了解焰色试验的操作和原理，并能作出解释。
3.通过阅读科学史话《侯德榜和侯氏制碱法》，认识化学在纯碱生产中的贡献，增强实验探究与创新意识，提升科学精神与社会责任感。
发酵粉或食用面碱主要成分是什么
碳酸氢钠和酒石酸
碳酸钠
情 境 引 入
任务一 Na2CO3、NaHCO3性质探究
【实验2-4】在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3（各约1g）,完成下列实验。
(1)Na2CO3、NaHCO3溶解性及水溶液酸碱性的探究
盐 Na2CO3 NaHCO3
(1)观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述 白色粉末 白色晶体
(2)向以上2支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 加几滴水后，结块变成晶体；温度上升 加几滴水后，少部分溶解；温度下降
(3)继续向(2)的试管中分别加入5ml水，用力振荡，有何现象 振荡后可溶解 固体量有所减少
(4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液，有何现象 溶液变红（较深） 溶液微红
初步结论 加水先变成含结晶水的晶体，溶于水放热，溶液碱性比NaHCO3的强 加水少量溶解，溶于水吸热，溶液碱性比Na2CO3的弱
Na2CO3、NaHCO3都　　 溶于水, 　 　 溶解度更大;
Na2CO3溶解 　 热　 ,NaHCO3溶解 　 热　 ;
Na2CO3、NaHCO3溶液都呈　　 性, 　 　 溶液的碱性更强。
实验结论：
能
Na2CO3
放
吸
碱
Na2CO3
防止受潮
Na2CO3
Na2CO3 · xH2O
+H2O
风化
失去结晶水
Na2CO3粉末遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠(Na2CO3·xH2O)。 碳酸钠晶体在干燥空气里逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末。
避免阳光直射，
置放阴凉干燥处。
面包为什么松软可口？
【实验探究2】(2)Na2CO3、NaHCO3热稳定性的探究
任务一 Na2CO3、NaHCO3性质探究
【实验2-5】分别加热Na2CO3、NaHCO3，观察现象
实验操作 实验现象 实验结论
澄清石灰水不变浑浊 Na2CO3很稳定，受热不易分解
试管口有小液滴出现，澄清石灰水变浑浊 NaHCO3不稳定，受热易分解
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
△
我们可以用加热的方法来鉴别Na2CO3和NaHCO3。
归纳小结： Na2CO3、NaHCO3性质及用途比较
碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗称 纯碱、苏打 小苏打
水溶性 易溶于水 可溶于水
溶液酸碱性 碱 性 碱 性
热稳定性 加热不分解 2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
用 途 玻璃、制皂、造纸、纺织等工业 制药、焙制糕点
△
【实验改进】
操作简便、节约原料
好处
现象连续、易于对比
减少污染
为什么把碳酸氢钠放在小试管里？放在大试管里可以么？
不可以，把碳酸氢钠放在小试管里可以增强说服力，如果把碳酸氢钠放在大试管里、碳酸钠放在小试管里，实验结果无说服力，会让人产生疑问：是由于碳酸钠受热不够而无法分解。
任务一 Na2CO3、NaHCO3性质探究
【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蓝色，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______(填“>”或“<”)NaHCO3。
(3)若两试管内盛装的物质颠倒放置，还能否较好的比较二者热稳定性？
H2O
CO2
>
不能
任务一 Na2CO3、NaHCO3性质探究
【交流研讨2】
大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗？
情 境 引 入
我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气火焰上，火焰呈 。
黄色
钠燃烧时，火焰呈 。
黄色
1. 焰色试验
定义：金属或其化合物灼烧时火焰呈现出特征颜色，可定性分析试样所含金属元素。
注意　焰色试验是元素的物理性质，该鉴别物质的方法属于物理方法。
2. 实验操作
“洗”
“烧”
“蘸”
“烧”
——铂丝(或光洁无锈铁丝)用盐酸洗净
——在外焰上烧至与原来火焰颜色相同
——在外焰上灼烧，观察火焰颜色相同
任务二 认识焰色试验的操作和原理
【实验2-6】：
3.现象：灼烧Na2CO3溶液时，火焰呈黄色；当灼烧K2CO3溶液时，透过蓝色钴玻璃可观察到火焰呈紫色。
4.结论：钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色。
任务二 认识焰色试验的操作和原理
盐酸沸点比硫酸低，加热时易挥发无残留。铂丝或铁丝做焰色试验时没有颜色，而铜在灼烧时有绿色的焰色。
【交流研讨2】利用焰色试验检验钾元素时，为什么要透过蓝色钴玻璃进行观察？
因为含有钾元素的物质中往往会混有少量的钠元素，灼烧时，钠元素的黄色光会掩盖钾元素的紫色光，透过蓝色钴玻璃可以滤去黄色光，便于观察到钾元素的紫色光。
任务二 认识焰色试验的操作和原理
【交流研讨1】为什么用盐酸洗涤铂丝或铁丝而不用硫酸？为什么用铂丝或铁丝等蘸取试剂做焰色试验，而不采用铜丝？
5. 一些金属元素的焰色
金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜
焰色 紫红色 黄色 紫色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色
紫红色 黄色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色
透过蓝色钴玻璃
任务二 认识焰色试验的操作和原理
1.焰色反应是金属元素的性质，可以是游离态（单质），也可以是化合态（化合物），如Na和NaCl、Na2CO3等焰色反应都为黄色;金属的化合物无论是溶液还是固体，其焰色相同。
2.并非所有金属元素都能发生焰色反应，如Fe、Al、Pt等金属元素均不发生焰色反应，故可用铂丝或铁丝来蘸取待检溶液做焰色反应。
注意事项：
任务二 认识焰色试验的操作和原理
3.利用焰色反应可以检验某些用常规化学方法不能鉴别的金属元素（主要是钠和钾）。
4.将铂丝或铁丝用盐酸洗净后放在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同，是为了除去上面沾有的杂质。
6.应用
(1)检验金属元素的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。
(2)利用焰色试验制节日烟花。
任务二 认识焰色试验的操作和原理
1. 判断正误
(1)焰色试验是物质在灼烧时发生了化学反应而呈现不同的焰色
(2)焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗净
(3)可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2CO3溶液
(4)用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧，火焰呈黄色，则该溶液一定不含有钾盐
×
√
×
×
评 价 练 习
2.用焰色试验检验K＋时的操作有：①蘸取待测液；②置于酒精灯火焰上灼烧；③透过蓝色钴玻璃观察；④用稀盐酸洗净铂丝。
正确的操作顺序为
A.①②③④ B.④②①②③
C.④①② D.①③②④
√
操作步骤：洗、烧、蘸、烧、观
注意：检验 K＋时必须透过蓝色钴玻璃观察，以滤去黄光。
评 价 练 习
3.节日燃放的烟花利用了“焰色试验”的原理。下列说法正确的是
A.焰色试验属于化学变化
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.某样品的焰色为黄色，则该样品仅含有钠元素
D.焰色试验时金属丝应用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，
再蘸取样品灼烧
√
物理变化
用盐酸清洗，硫酸是难挥发性酸，会残留痕迹
一定含钠元素，不透过蓝色钴玻璃观察不能确定是否含有钾元素
评 价 练 习
学习小结
碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
焰色试验
1. Na2CO3、NaHCO3性质探究
1. 定义
2. Na2CO3、NaHCO3的应用
2. 实验操作
3. 一些金属元素的焰色
1. 某些物理性质
2. 热稳定性
3. 与钙盐、钡盐等反应
4. 与某些碱的反应
5. 与盐酸的反应
归纳总结
我的收获

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