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1、碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的实验设计,一、实验设计目的,高中化学必修第一册中第56页，只是很简单说明了碳酸钠、碳酸氢钠能与盐酸的发生反应。根据新课程改革的要求，需要学生自己探究反应的本质，并且历年高考考纲中对这部分知识是“理解”， 要求较高，这一类考题出现的频率也很高。例如： 题(一)：取质量为14.8g的Na2CO3 和NaHCO3的固体混合物，与100ml 2.50mol/L的盐酸恰好完全反应至不再放出气体。 （1）求原混合物中Na2CO3的质量分数。 （2）若取等质量的原混合物配成溶液，逐滴滴入90ml 2.50mol/L的盐酸,并不断搅拌，求生成的气体在标准状况下的体积。 学生根据碳酸
2、钠、碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式很容易将第一问解答出来，但是对于第二个问题，学生都发现盐酸用量减少了，都知道碳酸钠、碳酸氢钠过量，但不知反应的先后问题，以至于解题无从下手直至计算错误。,题(二)：将04gNaOH和106gNa2CO3 混合并配成溶液，向溶液中滴加01mol L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2的物质的量的关系的是( ),我们在教学过程中发现学生对这部分内容理解并应用比较困难，针对这种上课被动接受而无法解题的现象，我们设计了一组实验，帮助学生探究碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸发生反应的本质，并在上课过程中进行了应用，取得了很好的效果。,二、 实验设计装置,取相
3、同型号的硬质玻璃管2支，橡皮塞2个，10ml一次性注射器2支，气球2个，铁架台和滴定管夹各1个。将两只硬质玻璃管固定在滴定管夹上，组成装置如下图所示。,碳酸钠和盐酸反应,碳酸氢钠和盐酸反应,碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应装置实物图,三、实验操作及现象,实验操作：在硬质玻璃管中分别装入10ml 0.4mol/L Na2CO3和10ml 0.4mol/L NaHCO3，在两只注射器中分别吸入4ml 4mol/L的盐酸。用塑料尺或玻璃片同时向上推两只注射器的手柄，第一次同时推入2ml的盐酸，这样就可以保证碳酸钠和碳酸氢钠同时与同一浓度的盐酸反应。,实验现象：我们很清晰的观察到碳酸氢钠与盐酸很快产生了大量
4、气泡，顶部气球也迅速胀大，而碳酸钠与盐酸这边几乎看不到气泡且顶部气球仍是瘪的。此时可以让同学们探讨以上不同现象产生的原因，从而得出碳酸钠与盐酸开始并没有产生二氧化碳气体，结合所学便知是生成了碳酸氢钠。第二次再同时推入余下的2ml盐酸，我们能观察到碳酸氢钠这边气球继续胀大，碳酸钠这边气球也开始胀大，最后两边膨胀的大小一样，效果明显。,四、实验结论,通过这个实验使大多数学生都能理解碳酸钠与盐酸反应的本质，并能在此类题目中加以应用。当把不足的盐酸加到碳酸钠溶液中，首先生成碳酸氢钠而没有产生二氧化碳，随着盐酸继续加入碳酸氢钠才反应产生了二氧化碳气体，即Na2CO3+HCl= NaHCO3+NaCl,
5、NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2，并且等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应时所得二氧化碳气体的量相等。,注：上述题(一)学生将能正确做出解答，解答过程如下：（1）省略。（2）解：由于恰好完全反应需100mL2.50mol/L的盐酸，故加90mL时，盐酸不足。 Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl 0.100mol 0.100mol NaHCO3 +HCl= NaCl+H2O+CO2 与NaHCO3反应的盐酸为0.090L2.50mol/L-0.100mol=0.125mol,因此 V(CO2)=0.125mol22.4L/mol=2.80L. 题
6、(二)答案选（C）,五、实验评价与反思,1 、该实验设计既形象又直观，实验材料容易得到，操作也简便，现象也十分明显，能较容易地得出实验结论，充分体现了化学是一门以实验为基础的科学。在实验中求真知，把学生平时解题中的实际情况与实验结合起来，针对性很强。通过实验让学生感知反应的本质，不断培养学生的探索精神，不断调动学生的求知欲，从而达到自主学习的目的。即便以后考试中遇到类似的题目，学生也就能迎刃而解了。,2、在本实验设计中也有许多值得注意和改进的地方，比如药品的浓度和用量要恰当，装置的气密性要良好以及注射器活塞推进的快慢要控制好等等。这些因素都会干扰实验现象的发生，而最终影响实验结论。对此我们将在以后的实验教学中不断补充完善。,谢谢！,