碳酸钠和碳酸氢钠的性质实验

碳酸钠及碳酸氢钠性质实验装置改进与教学实践作者：陈秀娟洪清娟来源：《化学教学》2021年第09期摘要：以苏教版“碳酸钠与碳酸氢钠”为例，对不同版本新教材中碳酸钠、碳酸氢钠性质实验进行比较，查阅该性质实验的相关文献进行分析，深入理解实验教学功能，对碳酸钠、碳酸氢钠性质实验的相关试剂进行优化选择，设计实用性较强、更易推广的微型装置，适宜开展分组实验，使每个学生都有机会參与任务型的探究活动。

关键词：碳酸钠;碳酸氢钠;实验装置改进;实验教学功能文章编号：1005-6629（2021）09-0062-05中图分类号：G633.8文献标识码：B实验教学是培育学生获知明理、求实立德的重要途径。

然而在实际的教学中，片面关注实验教学的基础认知功能，忽略实验教学方法、创新育人等隐性功能的现象还比较普遍。

怎样从教师单纯教知识转化为让学生自主参与实验获取新知、感受实验的魅力、充分发挥化学实验的教学功能？本文试以苏教版“碳酸钠与碳酸氢钠”性质实验为例，对实验试剂、实验条件进行优化选择以缩短实验时间;设计适宜学生分组操作且具有创新性的微型化装置，让每个学生都有机会深入参与实验过程，在实验学习的体验中提升相应的学科核心素养。

1碳酸钠、碳酸氢钠性质实验的现状分析1.1不同版本新教材中二者性质实验的比较普通高中化学课程标准（2017年版）体系下的化学教科书呈现百家争鸣的现象。

将不同版本的新教材中关于碳酸钠、碳酸氢钠的实验教学内容进行比较，发现存在一定的差异性。

具体见表1。

2.完善碳酸钠、碳酸氢钠性质比较表格的基础上，设计区别二者的实验方案。

通过碳酸钠性质实验的探究，从类别角度归纳碳酸盐的通性，建立物质性质与用途有必然联系的认识。

鲁科版[3]必修第一册第1章微项目探秘膨松剂推测碳酸氢钠用作膨松剂的原理，设计探究碳酸氢钠化学性质的实验方案。

在真实情境中体会研究陌生物质性质的方法和程序的实用价值。

在实际教学中，教师可针对学生的具体情况，博采众长，综合取舍不同版本教材中的实验，基于实验事实对比碳酸钠、碳酸氢钠的性质，发挥实验教学的不同功能。

《碳酸钠和碳酸氢钠的性质》教学设计一、教学目标知识与技能：通过实验探究、对比的方法，探究归纳Na2CO3和NaHCO3的主要性质。

过程与方法：在问题情境的驱动下，通过学生分析问题寻求解决问题的科学方法；让学生自主采集信息，形成科学研究的基本素养；体验实验探究的过程；培养学生的操作技能、观察能力和分析问题的能力。

情感、态度与价值观：培养学生科学的探究心和求知欲；注重实验探究，让学生在实验研究中体会合作、互助的重要性；鼓励敢于质疑、勇于创新的精神和合作的精神。

二、教学重点：Na2CO3和NaHCO3的主要性质，学习方法的引导。

三、教学难点：对实验现象的观察和分析；良好实验素养的养成；探究能力的培养提高。

四、教学设计思路：“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”的教学设计中思路基于建构主义理论，教学设计始终围绕“情境”、“协作”、“会话”、“意义构建”四要素展开，希望通过设计，营造良好的学习环境，以学生为中心，通过创设情境和问题驱动促成师生的有效协作会话，从而实现“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”的意义构建。

本节教学设计的主线是：创设情境—猜想设疑—实验探究—小组讨论--得出结论——总结内容，突出学生动手能力、合作交流能力、观察能力、对比能力、分析问题和解决问题能力的培养。

让学生在一系列猜想、实验、讨论、归纳等活动中完成知识与能力的建构，体验探究实验的无穷乐趣。

五、教学用品：实验药品：Na2CO3(固体、溶液)、NaHCO3(固体、溶液)、CaCO3(s)、稀盐酸、石灰水、B a(OH)2溶液、CaCl2溶液、酚酞试液等；实验仪器：药匙、试管、试管夹、酒精灯、胶头滴管等。

《碳酸钠和碳酸氢钠的实验探究》这部分内容，其性质并不是本单元教学的难点，知识层面要求不高。

作为科学探究的“区别Na2CO3和NaHCO3的实验”，教材的设计是以列表的形式提供信息，由学生进行实验方案的设计，且实验都是简单易做，学生可以通过努力独立完成或者小组合作完成。

初中化学碳酸钠与碳酸氢钠的性质应用初中有关碳酸钠和碳酸氢钠考点总结碳酸钠(Na2CO3)碳酸钠俗名苏打、纯碱，白色固体，易溶于水，水溶液显碱性。

化学性质：（1）水溶液显碱性，能使无色酚酞试液变成红色，使紫色石蕊试液变成蓝色；（2）与酸反应放出二氧化碳气体：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑规律:反应物中的酸在初中阶段一般指盐酸、硫酸、硝酸。

（3）与碱反应：例如Na2CO3+Ca（OH）2==CaCO3↓+2NaOH规律:反应物都可溶，若反应物中的碱一般是氢氧化钙和氢氧化钡，生成物其中之一为沉淀。

（4）和盐反应：例如Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl规律：规律:反应物都可溶，生成物至少有一种不溶于水。

盐一般是氯化钙、氯化钡；硝酸钙或硝酸钡等。

（5）碳酸钠和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3用途：石油精炼、粗盐精制、硬水软化、制烧碱，广泛用于冶金、玻璃、纺织、造纸等工业，印染和洗涤剂生成等。

工业制备方法（侯氏制碱法）：我国化工专家侯德榜于1938-1940年用了三年时间，成功研制出联合制碱法，后来命名为“侯氏联合制碱法”。

其主要原理是:NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NH4HCO3+NaCl==NaHCO3↓+NH4CI2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑(1)NH3与H2O，CO2反应生成NH4HCO3。

(2)NH4HCO3与NaCl反应生成NaHCO3沉淀。

主要原因是NaHCO3的溶解度较小。

(3)在第(2)点中过滤后的滤液中加入NaCl，由于NH4CI在低温时溶解度非常低，使NH4Cl结晶析出，可做氮肥。

(4)加热NaHCO3得到Na2CO3.优点:保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，提高了食盐的利用率，NH4Cl可做氮肥，同时无氨碱法副产物CaCl2毁占耕田的问题。

碳酸氢钠(NaHCO3)碳酸氢钠俗名小苏打、酸式碳酸钠，白色粉末状晶体，能溶于水，溶解度较小，水溶液也显碱性，碱性比碳酸钠弱。

碳酸钠和碳酸氢钠的性质实验报告实验报告：碳酸钠和碳酸氢钠的性质一、实验目的：1.了解碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质；2.学习通过实验方法鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。

二、实验原理：碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）为碱性物质，广泛应用于化学实验和工业生产中。

碳酸钠是白色结晶粉末，易溶于水，在潮湿空气中吸湿；碳酸氢钠也为白色结晶粉末，溶于水，但不易溶于醇类。

本实验通过一系列的实验操作和分析，来鉴别这两种碱性物质。

三、实验步骤：1.鉴别外观：将碳酸钠和碳酸氢钠分别放在两个干燥的试管中，观察外观。

发现两种物质外观相似，都为白色结晶粉末。

2.鉴别溶解性：取两个试管分别加入少量蒸馏水，并用玻璃棒搅拌溶解。

发现碳酸钠完全溶解，而碳酸氢钠溶解度较差，部分悬浮在水中。

3.鉴别酸碱性：将两个试管中分别加入几滴酚酞指示剂。

观察到碳酸钠试管中液体变为橙红色，而碳酸氢钠试管中液体仍为无色。

4.鉴别热分解性：将碳酸钠和碳酸氢钠分别放在干燥的坩埚中，放入烧杯中，使用酒精灯进行加热。

观察到碳酸钠在加热过程中失去结晶水，呈现白色粉末，同时有气泡的产生；碳酸氢钠在加热过程中，产生有臭酸（二氧化碳）气体，同时有气泡的产生。

5.鉴别与酸反应性：将两种试剂单独放入两个试管中，分别加入稀盐酸。

观察到碳酸钠试管中有大量气泡产生，呈现剧烈的反应，而碳酸氢钠试管中气泡较少。

反应后，将两个试管中产生的气体分别用湿润的蓝色红石蕊试纸接触，观察到碳酸钠试管中红石蕊试纸变蓝，而碳酸氢钠试管中无明显变化。

四、实验结果和结论：通过一系列的实验操作和观察，我们得到以下结论：1.碳酸钠和碳酸氢钠在外观上相似，都为白色结晶粉末；2.碳酸钠在水中完全溶解，而碳酸氢钠溶解度较差；3.碳酸钠为碱性物质，碳酸氢钠为中性物质；4.碳酸钠和碳酸氢钠在加热过程中有不同的反应：碳酸钠失水变为白色粉末，碳酸氢钠分解产生臭酸气体；5.碳酸钠与稀盐酸有剧烈的反应，产生大量气泡，而碳酸氢钠反应较为缓慢。

碳酸钠与碳酸氢钠的性质实验实验原理：碳酸钠、碳酸氢钠分别与强酸或强碱的反应；碳酸钠、碳酸氢钠溶液的弱碱性；碳酸氢钠的不稳定性。

实验(1)：碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸反应实验操作：各取少量碳酸钠、碳酸氢钠固体于两试管中，分别滴入盐酸，观察实验现象。

各取饱和碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液5mL放入两根试管中，分别向其中逐滴慢慢地加入0.05mol/L的稀盐酸溶液，观察反应现象。

实验现象及结论：碳酸钠、碳酸氢钠固体加入盐酸均产生无色气体，碳酸氢钠遇到盐酸放出气体比碳酸钠剧烈得多。

饱和碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液逐滴滴入盐酸，碳酸氢钠溶液就有气体生成，饱和碳酸钠溶液先无现象后生成气体。

说明碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸等酸反应产生CO2气体。

碳酸氢钠与盐酸反应放出CO2比碳酸钠与盐酸反应放出快，是因为加入盐酸后，HCO3－直接与H+结合生成不稳定的H2CO3分解生成CO2。

而碳酸钠溶液中存在大量CO32－，加入盐酸后，CO32－先与H+结合生成HCO3－，再与H+结合才能生成H2CO3，所以放出CO2速度慢。

Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O；NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O；Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl；NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O实验(2)：碳酸钠、碳酸氢钠溶液分别与澄清石灰水反应实验操作：在两支试管中分别加入2-3mL澄清石灰水，分别向其中加入少量的碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液，观察实验现象。

实验现象及结论：两支试管中均有白色沉淀生成。

说明碳酸钠、碳酸氢钠都能与氢氧化钙等碱反应。

Na2CO3+Ca(OH)2==2NaOH+CaCO3↓；NaHCO3+Ca(OH)2==NaOH+CaCO3↓+H2O实验(3)：碳酸钠、碳酸氢钠溶液分别测pH实验操作：分别测量0.1mol/L的碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液的pH，比较其大小。

实验现象及结论：碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液的pH均大于7，且碳酸钠溶液的pH大于碳酸氢钠溶液的pH。