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
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
《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。
碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较
侯小杰
碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
实验探究 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
③碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性比较
结论： NaHCO3受热易 分解，而 Na2CO3比较稳 定。
侯小杰
俗名 色态 溶解性
热稳定性
Na2CO3
苏打、纯碱
白色粉末
NaHCO3
小苏打
细小白色晶体
侯小杰
俗名 色态 溶解性
热稳定性
Na2CO3
与可溶性钙盐、 钡盐反应
产生白色沉淀
不反响
与碱 烧 碱
反应
石灰水
不反响
O H H3 C C O 3 2 O H 2 O
C2aC3O 2 Ca3 CO 产生白色沉淀
侯小杰
俗名 色态
Na2CO3
苏打、纯碱 白色粉末
NaHCO3
小苏打
细小白色晶体
溶解性
碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水
热稳定性
稳定
受热易分解
与酸反应
2 H C3 2 O C 2 O H 2 O H H3 C C O 2 O H 2 O
与可溶性钙盐、 钡盐反应
产生白色沉淀
不反响
与碱 烧 碱
反应
石灰水
不反响
O H H3 C C O 3 2 O H 2 O
C2aC3O 2 Ca3 CO 产生白色沉淀
转化
用途
可用于玻璃、造纸、纺织等工 业；可做洗涤剂等。
可用于灭火机、发酵剂、医药等。
侯小杰
碳 酸 钠 和 碳 酸 氢 钠 的 用 处
侯小杰
2 H C3 2 O C 2 O H 2 O H H3 C C O 2 O H 2 O
从你所学知识来看，
用对比实验对碳酸钠和碳酸氢钠性质探究
HCO+Ca2++OH-=== CaCO3↓+H2O （当碳酸氢钠少量时）
2HCO+Ca2++ 2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O （当碳酸氢钠过量时）
用氢氧化钙不能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。 碳酸氢钠能与氢氧化钠反应，反O 消耗 HCl 物质的量与产生二氧化碳的体积的关系如图 4 所示。
对比是科学研究中最常用的基本方法，在化学教学中 运用对比实验不仅能使学生更有效地获取知识，还有助于 培养学生的各种能力，所以在教学中应尽量多的采用对比 实验，从而收到良好的教学效果，下面谈谈教学中对碳酸钠 和碳酸氢钠性质对比教学的体会。 一、碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性对比
人教版化学必修 1 对于碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性比 较这一实验，教材的设计是将二者的热稳定性实验分开先 后做。该实验操作虽然容易，但在实际教学中，整个操作过 程花费时间较长，较难保证按时完成教学任务。再者，这样 设计使学生对这两种钠盐的热稳定性比较的认识不够 深刻。
1. 实验探究 将教材中的碳酸钠和 NaHCO3热稳定性实验合并采用 套管实验，取一支大试管和一支小试管，双孔橡皮塞和单孔 橡皮塞各一个，直角玻璃导管一长一短各一根，按图搭好装 置。教学时，教师首先演示热稳定性对比试验，在小试管中 装入适量的碳酸氢钠，大试管中装入适量的碳酸钠，塞紧胶 塞后将导管插入澄清石灰水中。点燃酒精灯加热，可以观 察到盛有碳酸氢钠的试管有气体生成，并使澄清石灰水变 浑浊，而另烧杯中无明显变化。通过改进，学生更好地理解 了同样使用酒精灯加热，碳酸钠很稳定而碳酸氢钠很不稳 定，这个实验操作简单，现象明显，有利于学生理解和掌握 碳酸氢钠的热不稳定性，既节省了时间，也更有利于培养了 学生的观察能力和分析能力。 2. 碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性应用 （1）鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体：将碳酸钠和碳酸氢钠 固体加热，能使澄清石灰水变混浊的是碳酸氢钠； （2）除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠：将混有碳酸氢钠的 碳酸钠固体加热，使碳酸氢钠分解转变为碳酸钠，从而除去 碳酸氢钠。 二、碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应速率比较
碳酸钠和碳酸氢钠的性质(上课直接用)ppt课件
盐酸，如果放出二氧化碳气体快的是碳酸氢钠，放出慢的 是碳酸钠。 ☆分别取两种固体，分别加入氯化钡溶液，如果生成沉淀 的是碳酸钠，无沉淀生成的是碳酸氢钠。
1、 为什么NaHCO3可以用来发酵面包？请写出 发生反应的化学方程式。
△ 2NaHCO3 == Na2CO3 + H2O + CO2 ↑
我 明 白 了！
3.患有胃病的人常因胃酸分泌过多而不适，碳酸氢钠片 能减轻病人的不适感，为什么？ 碳酸氢钠片能与胃酸（含有盐酸）反应，从而降低了 酸的浓度，使病人症状改善。
胃药---NaHCO3片
思考与交流
有两瓶无色溶液，分别是稀盐酸(a)和 碳酸钠(b)溶液，不用任何试剂，如何鉴别 这两种溶液？
Na2CO3 现象 澄清的石灰 水不变浑浊
对热稳定性
NaHCO3 试管口处有水珠，澄清的 石灰水变浑浊
△ 2NaHCO3 == Na2CO3 + H2O + CO2 ↑
反应方 程式
结论 受热不分解
受热易分解
比较
热稳定性： Na2CO3
> NaHCO3
我 明 白 了！
2.碳酸氢钠干粉灭火器中灭火剂主要是碳酸氢钠，加工 饼干、蛋糕等食品时也常用到碳酸氢钠，碳酸氢钠起什 么作用？ 碳酸氢钠在加热时生成二氧化碳，所以碳酸氢钠干粉灭 火剂能灭火；加工饼干、蛋糕等食品时也常用到碳酸氢 钠，也与碳酸氢钠受热生成二氧化碳有关，二氧化碳能 使面团起泡，而使饼干、蛋糕蓬松。
碳酸钠和碳酸氢钠的性质(上课 直接用)
二、碳酸钠和碳酸氢钠
生活中的疑问 1.去污粉中主要含碳酸钠，它为什么能去污？ 2.碳酸氢钠干粉灭火器中灭火剂主要是碳酸氢钠，加 工饼干、蛋糕等食品时也常用到碳酸氢钠，碳酸氢钠 起什么作用？ 3.患有胃病的人常因胃酸分泌过多而不适，碳酸氢钠 片能减轻病人的不适感，为什么？
初中化学碳酸钠与碳酸氢钠的性质应用
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
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。
碳酸钠和碳酸氢钠的性质实验准备及教学体验
吸放热情况
Na2பைடு நூலகம்O3
1/3勺
1.5min
全部溶解
3
放热
NaHCO3
大量剩余
吸热
Na2CO3
黄豆大小
30s
全部溶解
放热
NaHCO3
全部溶解
吸热
Na2CO3
1/2勺
2.5min
全部溶解
放热
NaHCO3
大量剩余
吸热
Na2CO3
1/4勺
40s
大量剩余
不明显
NaHCO3
剩余约1/2
吸热明显
问题讨论：1.由于老师讲解的问题，对于Na2CO3和NaHCO3在酸碱性、与酸反应、与碱反应、与盐反应等方面的差异未作探究。
2.在利用探究热稳定性分解剩下的碳酸钠时，要对碳酸氢钠进行充分加热，使其充分分解。
参考文献：黎耀中.《碳酸钠和碳酸氢钠》课堂教学创新设计.中学教学参考(中旬)2011.7总第92期:77—79；
叶海燕.探究性实验教学与问题意识培养的课例——谈谈碳酸钠和碳酸氢钠性质教学设计.2005年《化学教育》增刊“理解和实施高中化学新课程”专刊：125—126
实验研究的主要内容：1.“Na2CO3和NaHCO3性质”演示实验的准备；
2.进行“Na2CO3和NaHCO3性质”演示实验的教学体验。
实验研究方案及实验记录表格：
实验现象记录
热稳定性
项目
药品
现象
出现现象的时间
Na2CO3
无明显现象
—
NaHCO3
澄清石灰水边浑浊
约10s
溶解度
项目
药品
用量
用时
最终现象
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《碳酸钠和碳酸氢钠的性质》教学设计
一、教材分析
《几种重要的金属化合物》是新教材中有关金属及其化合物性质的重要的学习内容之一。
金属在自然界基本以化合态形式存在，因此第一节介绍金属单质的性质后，第二节重点讲述了钠、铝、铁的化合物性质。
在这一节内容里，新教材安排了精彩的图片和丰富的实验探究。
旨在强调学生的主体学习能力，倡导学生主动参与，乐于探究，培养学生探究、分析和解决问题的能力、以及交流与合作的能力，对提高学生全面的科学素养具有十分重要的作用。
《碳酸钠与碳酸氢钠的性质》本节内容在呈现方式上有以下特点：图画较多，有利于引起学生的学习兴趣，对所学知识留下深刻的印象；活动较多，有利于培养学生的各种能力。
在介绍碳酸钠和碳酸氢钠时，采用科学探究的形式，突出实验引探功能；利用对比的方法，让学生填写表格，可使学生在比较中学习。
教学重点是碳酸钠和碳酸氢钠的性质，难点是如何引导学生正确观察实验现象，并分析这些现象的本质，对碳酸钠和碳酸氢钠的性质作出正确的判断。
二、教案
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。