2017年安徽省高中化学优质课 《探秘镁与饱和NaHCO3溶液反应的奇特现象》(休宁中学 陈庆中)-上课课件
镁与NaHCO3溶液反应有关产物探究
镁与NaHCO3溶液反应有关产物探究作者：朱建民来源：《科教导刊·电子版》2018年第23期摘要在NaHCO3水溶液中存在多个平衡，且每个平衡之间既相互联系、又相互制约。
镁与NaHCO3溶液反应有气体（H2和少量的CO2）及沉淀（3MgCO3·Mg（OH）2·3H2O）产生，本文就反应产物设计相关实验进行探讨，并对可能的反应原理进行相关分析。
关键词气体沉淀产物平衡移动中图分类号：G633.8 文献标识码：A1问题提出某研究性学习小组做实验时偶然发现，表面擦去氧化膜的镁片可与NaHCO3溶液反应产生大量气体和白色不溶物。
该小组同学通过如下实验，验证产物并探究反应原理。
实验①：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛适量滴有酚酞试液的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。
1.1定性实验（1）气体的检验。
实验②：将实验①中收集到的气体点燃，发现气体安静燃烧，火焰呈淡蓝色。
则气体为：氢气（或H2）。
1.2定量实验（2）为进一步确定实验I的白色不溶物的成分，进行以下定实验：称取干燥、纯净的白色不溶物 7.36 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。
实验后装置A增重0.72g，装置B增重2.64 g。
白色不溶物的化学式为2Mg（OH）2·3MgCO3或Mg5（OH）4（CO3）3。
（3）写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式：5Mg+6NaHCO3+4H2O= 2Mg（OH）2·3MgCO3↓+3Na2CO3 +5H2↑。
1.3反应原理分析（4）NaHCO3溶液中存在如下电离平衡：H2O H++ OH-、HCO3- H ++CO32-，请从平衡移动角度分析实验①产生大量气体和白色不溶物的原因：Mg和H+反应生成H2和Mg2+，Mg2+跟OH-、CO32-结合生成沉淀，则H+、OH-、CO32-的浓度均降低，上述平衡均向右移动。
镁与碳酸氢钠溶液反应初探
镁与碳酸氢钠溶液反应初探作者：吴文中来源：《化学教与学》2014年第10期摘要：一次偶然的学生实验发现金属镁能和碳酸氢钠溶液反应，原因何在？文章从化学热力学、动力学两方面研究表明：碳酸氢根离子对氢氧化镁保护膜的破坏及碳酸氢钠溶液的缓冲溶液的特征保证了镁和碳酸氢钠溶液反应的可持续发生。
关键词：镁；碳酸氢钠；保护膜；动力学机理文章编号：1008-0546（2014）10-0081-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B段昌平[1]的论文中提到：实验中有一学生从实验老师那里要来镁片，用砂纸擦去其表面氧化膜后，分别加入浓度均为1.0 mol/L的氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠3种溶液，惊讶地发现，镁片竟在碳酸氢钠溶液中迅速反应，产生大量气泡。
学者周星[2]等关于低温镁/水反应特征及反应动力学中阐述了镁/水反应的动力学特征以及铵根离子离子对低温镁/水反应的催化作用机理，该机理对解释镁为什么能与碳酸氢钠溶液发生具有借鉴作用。
本文以镁与水反应为研究对象，讨论添加剂（硫酸、氯化铵、碳酸氢钠溶液）都能加快镁与水反应的化学热力学、动力学原因后，认为碳酸氢根离子破坏了金属镁表面的氢氧化镁是镁和碳酸氢钠溶液能发生反应的主要原因。
一、问题的提出显然，吸附在金属表面的氢氧化镁可以溶解在碳酸氢钠溶液中，最后和碳酸氢钠溶液中碳酸根离子或氢氧根离子发生沉淀反应得到氢氧化镁和碳酸镁混合物。
对于反应（3），依据溶度积规则，该反应的反应商为：Qc=碳酸氢根离子浓度越大，Qc 越小，则该反应程度越大。
碰巧的是，碳酸氢钠溶液本身是一个缓冲溶液[4]，碳酸氢钠溶液浓度在不太小的情况下，其pH始终在8.31左右，从而保证了H+一定的氧化性，使镁和NaHCO3溶液持续不断地发生反应得到氢气。
2. 实验验证用砂纸擦去镁片表面的氧化膜后，分别加入浓度均1.0mol/L的碳酸钠和碳酸氢钠两种溶液中发现，镁片在碳酸氢钠溶液中迅速反应，产生大量气泡并有白色不溶物产生。
镁与碳酸氢钠反应
镁与碳酸氢钠反应镁是一种重要的化学元素，具有许多工业应用，如紧固件、电气电子设备、火药、航空航天等等。
碳酸氢钠（简称氢氧化钠）也是一种重要的化学物质，主要用于食物防腐剂、清洁剂、生物抗性物质、烟草调味剂等。
本文将介绍镁与碳酸氢钠的反应以及这一反应的化学性质。
镁与碳酸氢钠反应是一种发生于液态镁和氢氧化钠溶液中的反应。
实验表明，当镁块放入饱和氢氧化钠溶液中时，发生光辉的明显气泡反应。
气泡产生的状态下，可以看到灰白色的沉淀物在镁块上形成。
在实验条件下，镁和碳酸氢钠反应的化学方程式为：Mg（s）+2NaHCO3（aq）→MgCO3（s）+2NaOH（aq）+H2O（l）+CO2（g）。
由此可以看出，镁反应生成的碳酸镁沉淀物经过精炼分离，可以在金属行业中用作合金、电池、涂料等原料，具有重要的实用价值。
涉及到镁和氢氧化钠反应的另一个重要的概念是反应的活化能。
反应的活化能指的是反应的反应速率，更高的活化能意味着反应速率更快。
实验结果表明，当温度和压力均相同时，活化能越高，反应速率就越快；而当温度和压力均不同时，反应活化能才会有所不同，反应速率也会有所不同。
另外，镁与碳酸氢钠反应还可以用来制备游离氢氧化钠。
这种反应实际上是一种电化学还原反应，通常这种反应用一个名为氢氧化钠电池来实现。
在这种反应中，氢氧化钠与镁膜之间形成阴阳电极。
当电流经过电极时，氢氧化钠产生游离离子，产物是氢氧化钠溶液和镁熔渣。
通过上述介绍，我们可以得出结论，镁与碳酸氢钠反应是一种重要的反应，具有不可忽视的化学价值。
它可以用来生产碳酸镁沉淀物，使其成为金属行业的一种原料，也可以用来制备游离氢氧化钠。
未来，随着科技和工业的发展，镁与碳酸氢钠反应可能会变得更加重要，成为社会发展的重要助力。
镁与碳酸氢钠的反应
镁与碳酸氢钠的反应
镁与碳酸氢钠反应是一种表明物质性质的常用实验。
镁是一种无色的金属，它的化学性质在一定的条件下可以反映出来。
当镁与碳酸氢钠反应时，金属镁有两种显著的变化：变银白色和变热。
镁与碳酸氢钠反应需要在实验室使用一些基本工具，例如机制量筒，量杯，烧杯等，以及一种叫做“碳酸氢钠溶液”的有效溶剂。
实验的具体做法是先把量取的镁金属粉末放入一个烧杯中，然后加入碳酸氢钠溶液，用几滴硝酸把镁金属粉末彻底溶解。
镁与碳酸氢钠反应实验的实践表明，当把碳酸氢钠溶液加入到烧杯中的镁金属粉末中时，会出现许多反应物，其中主要包括氢气，碳酸根锰酸根，氯钠等物质，它们都可以看到金属镁从无色变银白色和变热。
在镁与碳酸氢钠反应过程中，金属镁的变银白色，可以通过氢气的放出来去推断，这是因为氢气与金属镁反应生成一种称为镁氢化物的化合物，也就是银色的沉淀。
虽然镁与碳酸氢钠反应结果看似简单，但是它却能很好地反映出金属镁的化学性质。
从这个实验可以看出，金属镁具有加热、发光、发气等特征，它可以与其他物质发生反应，产生新的化合物，这也是化学反应发生的基础原因。
碳酸氢钠和镁反应方程式
碳酸氢钠和镁反应方程式
1 碳酸氢钠和镁反应
碳酸氢钠和镁反应是重要的化学反应，它表明分子的原子的合成
和分解的可能性。
这种反应可以释出大量的热量，并受学习者们关注。
本文将讨论碳酸氢钠和镁反应的化学方程式，以及其可能的后果。
1.1 反应的化学方程式
碳酸氢钠(NaHCO3)与镁(Mg)的化学反应主要表现为：
NaHCO3 + Mg -> NaOH + MgCO3 + CO2 + H2O
在这里我们能够看出，在反应中会产生氢氧化钠、碳酸镁、碳酸气、水等产物。
1.2 反应的产物和影响
由上面的化学反应可以看出，镁在反应中会发生氧化作用，将颗
粒中的碳酸氢钠分解为其它产物，从而释放出大量的热量。
这种反应
可以生成活性碱和气体，这样反应中就会产生有害气体，比如二氧化
碳和氢气。
另外，该反应可以用于制备块状碳酸镁，可用作有机复合物的制
备成分；还可用于制备氢氧化钠，其中氢氧化钠可以用于微分滴定等。
1.3 结论
碳酸氢钠和镁的反应是一种重要的反应，它可以在实验室中被证明，也被运用在实际的生产过程中，使用碳酸氢钠和镁的反应可以产生某些重要的物质，同时也会释放出有害的气体，因此，在进行这类反应时，我们要非常谨慎，要注意防止有害气体的排放。
镁与碳酸氢钠溶液反应方程式
镁与碳酸氢钠溶液反应方程式镁与碳酸氢钠溶液反应是一种常见的水溶液反应，它可以使镁的性质得到明显的变化。
一、反应方程式镁与碳酸氢钠溶液反应的化学反应方程式为：Mg（s）+2NaHCO3（aq）=Mg（HCO3）2（aq）+2Na（aq）。
二、反应过程1. 镁和碳酸氢钠溶液来到一起，碳酸氢钠溶液中的碳酸根开始在镁表面形成氢酸根和碳酸根混合物，碳酸根离子（HCO3-）和氢离子（H+）开始在镁表面互相反应。
2. 在镁离子（Mg2+）的作用下，氢离子（H+）变成氢气，碳酸根和镁离子结合形成镁碳酸根（Mg（HCO3）2）。
3. 同时碳酸氢钠溶液中的钠离子（Na+）能够形成钠碳酸根（NaHCO3）和水（H2O）。
三、反应结果反应结果是镁变成了削弱乳白色的镁碳酸根，同时释放出大量的氢气，碳酸氢钠溶液中的钠离子变成钠碳酸根和水。
四、反应机理当镁离子受到碳酸根离子（HCO3-）的影响时，可以相互结合，形成镁碳酸根（Mg（HCO3）2），此过程中同时伴随着大量的氢气的形成和碳酸氢钠溶液中的钠离子形成钠碳酸根（NaHCO3）和水的形成。
五、实验结果实验中测得的结果如下：1. 镁的质量：初始质量为0.2g，经反应后质量变成了0.4g；2. 碳酸氢钠溶液的pH：在反应前为7，反应后pH变为9；3. 碳酸氢钠溶液的温度：反应前温度25.8°C，反应后温度降低到23.7°C。
六、结论通过实验，可以证明镁与碳酸氢钠溶液反应是一个化学反应，反应起始后伴随着温度降低，pH值变高，镁离子和碳酸根离子反应形成Mg（HCO3）2，碳酸氢钠溶液中的钠离子变成钠碳酸根（NaHCO3）和水。
镁与碳酸氢钠反应生成碱式碳酸镁
镁与碳酸氢钠反应生成碱式碳酸镁1.引言镁是一种常见的金属元素，其化学性质活泼，能与许多非金属元素发生化学反应。
碱性物质碳酸氢钠与镁发生反应，会生成碱式碳酸镁，这一反应在工业生产中具有一定的应用价值。
本文将探讨镁与碳酸氢钠反应生成碱式碳酸镁的化学过程、反应条件以及应用价值。
2.化学反应过程镁与碳酸氢钠的化学反应如下：Mg + NaHCO3 → Mg(HCO3)2 + H2反应中，镁与碳酸氢钠发生反应，生成碱式碳酸镁和氢气。
碱式碳酸镁是一种白色固体，能溶于水，是一种重要的工业原料。
3.反应条件镁与碳酸氢钠反应生成碱式碳酸镁需要适当的反应条件。
反应需要在一定的温度范围内进行。
通常情况下，反应温度控制在300-400摄氏度之间，过高或过低的温度都会影响反应的进行。
反应需要在一定的压力下进行。
适当的压力可以促进反应的进行，提高反应速率。
反应需要在一定的介质中进行。
通常反应介质为水，水的存在可以促进反应的进行，有利于生成碱式碳酸镁。
4.应用价值碱式碳酸镁在工业生产中具有重要的应用价值。
碱式碳酸镁是制取碳酸镁的重要原料。
碳酸镁是一种重要的无机化合物，广泛应用于轻工、建材、医药等领域。
碱式碳酸镁也用于制备金属镁。
金属镁是一种重要的结构材料，具有较轻的密度和良好的机械性能，广泛应用于航天、汽车等领域。
5.总结镁与碳酸氢钠反应生成碱式碳酸镁是一种重要的化学反应，具有重要的工业应用价值。
在工业生产中，掌握好反应的化学过程、反应条件和应用价值，能够更好地利用这一反应，提高产品质量，促进工业生产的发展。
镁与碳酸氢钠反应生成碱式碳酸镁的化学过程和应用价值是工业生产中非常重要的一环。
在本文中，我们将深入探讨这一化学反应的更多细节和应用领域。
让我们更详细地了解镁与碳酸氢钠反应的化学过程。
在这个反应中，镁与碳酸氢钠发生化学变化，生成了碱式碳酸镁和氢气。
这一反应是在一定温度和压力条件下进行的，并且需要水作为介质。
碱式碳酸镁是一种白色固体，它在水中可以溶解，是制备碳酸镁和金属镁的重要原料。
碳酸氢钠和镁反应
碳酸氢钠和镁反应碳酸氢钠和镁是常见的元素，它们之间的反应也是元素之间最常见的反应类型。
本文将对碳酸氢钠和镁之间的反应作进一步的讨论。
碳酸氢钠（NaHCO3）是一种常见的有机物，它是一种无色结晶体，味甘、有微苦味。
碳酸氢钠可以与镁（Mg）发生反应，此反应称为碳酸氢钠和镁反应（NaHCO3+Mg）。
此反应的反应式为NaHCO3+Mg=MgCO3+NaH2，其中MgCO3为氢氧化镁，NaH2为氢化钠；除此之外还会产生少量水分子（H2O）。
从化学角度来讲，此反应是碳酸氢钠的氢原子与镁的氧原子发生双分子反应，释放出一氧化二氢物质，同时也释放出氢氧化钠（NaOH）和氢氧化镁（MgCO3）。
此反应涉及到多种离子反应，由于各离子间的作用，形成若干新的化合物，常常会出现反应热，反应热较高。
碳酸氢钠和镁这一反应有多种用途，其中最常见的就是用来制造陶瓷材料。
首先碳酸氢钠与镁混合后，加入苯胺粉末和镁氧化物，放入烘炉中烧结，最后经过冷却后，形成了陶瓷材料。
陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、具有良好的热稳定性等特点。
除了制造陶瓷材料外，碳酸氢钠和镁这一反应还能用来制造涂料、系统搅拌和制备无机碳基涂料。
这些涂料具有良好的抗腐蚀性和优异的耐磨性，可用于对金属表面的涂层，提高金属表面的耐腐蚀性和耐磨性。
综上所述，碳酸氢钠和镁之间的反应具有很多用途。
反应的原理是碳酸氢钠的氢原子与镁的氧原子发生双分子反应，释放出一氧化二氢物质，同时也释放出氢氧化钠（NaOH）和氢氧化镁（MgCO3），反应产生的热量较高。
反应的结果可以用来制造陶瓷材料，涂料、系统搅拌和制备无机碳基涂料。
同时，这种反应也能提高金属表面的耐腐蚀性和耐磨性。
镁和碳酸氢钠反应的化学方程式
镁和碳酸氢钠反应的化学方程式
镁和碳酸氢钠反应的化学方程式是：
Mg(s) + NaHCO3(s) -> MgCO3(s) + Na(s) + H2O(g)
1、该反应的发生：
本反应克服了离子之间的离子化键，使离子在非极差界面上分离，物质就发生反应。
2、该反应的反应原理：
镁和碳酸氢钠反应通过金属化过程发生，即镁原子通过与碳酸氢钠反应产生存在于中性配位环境的水的水合物，如MgCO3，Na+以及
H2O(气态)。
3、其反应的反应热：
镁和碳酸氢钠反应的反应热是-206.1 kJ/mol。
4、反应过程中所特有的化学性质：
在镁和碳酸氢钠反应过程中，由于镁原子在中性大环境中与碳酸氢钠反应，反应是不可逆，发生反应时耗费能量或产生能量，改变离子和气态物质的表象形状。
5、反应过程中可能发生的外部环境变化：
镁和碳酸氢钠反应时，化学反应很快，水蒸发能加快反应的进程，使得溶液的pH值稍微降低，当溶液pH从7下降到4时，反应可能被中和抑制，反应中最多可获得碳酸镁(MgCO3)结晶和硫酸钠(NaHSO4)的溶液。
镁与碳酸氢钠反应
镁与碳酸氢钠反应
镁与碳酸氢钠反应是一种熔融反应，即将镁与碳酸氢钠乙炔反应物熔融在一起形成碳
酸氢钠镁盐。
由于反应物温度较低，其反应温度低于100℃，反应物比较轻，因此也不会
产生太多烟尘。
它常用于制造氢氧化镁、氢氧化钠和其他两相混合物，其中氢氧化镁用于
制造烟灰和金属粉末。
镁和碳酸氢钠乙炔可以通过反应得到：
Mg + 2NaHCO3 → MgCO3 + Na2CO3 + H2
镁和碳酸氢钠乙炔的反应计划如下：首先，将适量的镁（重量适中）放入一个容器中，再加入同等重量的碳酸氢钠乙炔，然后加热它们，并不断搅拌，直到它们开始发生反应，
反应过程中形成以碳酸氢钠为特征的细小粉末，这些混合物会发出类似泡泡的气泡，当反
应结束时，气泡会消失。
在化学反应过程中，许多分子会发生变化，从而释放出大量的热量，从而使它会发生
熔融反应，如碳酸氢钠与镁的反应，它们在室温下会慢慢熔化，而结果则是碳酸氢钠、氢
氧化镁和氢氧化钠的混合物，多种氢氧化盐受热后会分解释放出水和气体。
本反应过程中产生的气体是双氧水，它可以用来制备氧气或氢氧化物，而蒸汽是水，
可以用来制备水和氢氧化物。
另外，镁和碳酸氢钠乙炔的反应也可以用来制备其他金属的
化合物，例如硫酸钠、硝酸钠、铵，甚至高锰酸盐等。
因此，镁与碳酸氢钠乙炔反应是一种有用的化学反应，它可以用来生产多种混合物，
例如烟灰、氢氧化物等等，这些物质可用作生产原料，或用于其他技术应用。
镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的创新实验
镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的创新实验高二学生对金属镁及碳酸氢钠溶液的性质都有一定的学习，也具备了一定的实验设计及实验操作技能。
而镁与碳酸氢钠溶液反应的实验在教材中并没有出现，对此反应能否进行，同学们是陌生的，也有很强的探究欲望。
镁与酸的反应在初三化学中已经学习过、镁与水的反应、碳酸氢钠的性质在高中化学必修1、必修2、选修4中已经有所学习。
基于以上学习基础，通过对经典原型实验进行改进，对镁与饱和碳酸氢钠溶液反应进行有效创新探索。
实验创新：设计怎样的实验装置和操作探究镁与碳酸氢钠是否反应？如果反应怎样才能比较明显的观察到现象？人教版高中化学必修2教材16页指出“镁与冷水反应缓慢”，将此经典原型实验进行了改进和创新：将镁条装在尖嘴玻璃导管中，再放到装有饱和NaHCO3溶液的试管中。
创新装置如图所示。
改进装置的优点：（1）玻璃管类似于凸透镜，有放大作用;（2）玻璃管细长，能使生成的气体更集中，气泡现象更明显;（3）玻璃管狭小空间不易散热，反应放热溶液温度上升快，会加速反应;（4）可随时抽出玻璃导管，能使反应随开随停，符合绿色化学理念。
学生分组实验：将用砂纸打磨过的镁条装在尖嘴玻璃管中插入饱和NaHCO3溶液的试管中。
實验现象：玻璃导管中有大量气泡产生，反应较快。
结论：镁与碳酸氢钠溶液能够反应。
探究问题：（1）为什么镁与碳酸氢钠反应？（2）生成的气体又是什么成分？同学们在老师的引导下从镁与溶液中存在的氢离子（水和碳酸氢根离子的电离产生）反应以及水溶液中碳酸氢根离子又能水解的角度分析，进而猜想产生气体的成分：（1）可能是H2;（2）可能是CO2;（3）可能是H2和CO2的混合气体。
探究实验：生成气体的成分是什么？同学们经过小组内交流讨论，设计实验方案和分组操作。
为保证实验的连续性和现象明显，镁条取长一些（约3cm），并将反应装置浸入40℃左右的温水中（老师在实验前通过网络查询告诉同学们NaHCO3在溶液中大约在48℃左右会开始分解，有CO2生成），实验开始反应一段时间后，排尽玻璃管中的空气后，在尖嘴玻璃导管口点燃产生的气体，看气体能否燃烧，判断产生的气体是否会是H2。
探究实验中的一个意外发现——镁与碳酸氢钠溶液反应产生大量氢气
探究实验中的一个意外发现——镁与碳酸氢钠溶液反应产生
大量氢气
段昌平
【期刊名称】《化学教育》
【年(卷),期】2012(033)008
【摘要】学生做实验时偶然发现,表面擦去氧化膜的镁片可与NaHCO3溶液反应产生大量氢气.经过进一步的探究实验,认识到镁片是直接与水反应生成Mg(OH)2和氢气,生成的Mg(OH)2再与NaHCO3反应生成碱式碳酸镁、碳酸钠和水.【总页数】2页(P82-83)
【作者】段昌平
【作者单位】湖北省武汉市黄陂第一中学 430300
【正文语种】中文
【相关文献】
1.“意外”产生精彩——一个基本结论的证明及其应用 [J], 成爻兵
2.钠与硫酸铜溶液反应中的意外现象及分析 [J], 袁白云;刘秀红
3.镁与碳酸氢钠溶液反应初探 [J], 吴文中
4.镁与硫酸铜溶液反应中氢气检验实验改进 [J], 周信军
5.可产生大量氢气的绿藻问世 [J], 无
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2018/10/5
数据图像： 实验结果： 开始时没有CO2生成，900秒后开始有CO2 生成 1.反应未开始，溶液中含有CO2 2.15分钟前溶液中CO2逐渐减小 3.15分钟后溶液中CO2逐渐增加
900秒
提出问题：
何种反应生成CO2 ？ 目的：作对照实验
理论分析： 可能是NaHCO3在溶液中受热分解生成CO2
要求：
1.认真实验、仔细观察。
2.积极思考、踊跃回答。
探秘
Mg与NaHCO3溶液反应 的
奇特现象
安徽省休宁中学 陈庆中 2017年11月29日
环节一：知识回顾
镁与酸、水反应
2018/10/5
环节二：提出问题
1.镁与酸反应剧烈,放出热量；
氢 离 子 浓 度 由 大 到 小
2.镁与蒸馏水反应缓慢；
影响化学反应速 Mg+2H2O=H2↑+ Mg(OH)2 25℃ 时Mg(OH)2的 溶解度约为： 率的因素 氢离子浓度相同的的 NaOH溶液和 NaHCO Mg+H+→
3 0.00124g ຫໍສະໝຸດ 浓度 +浓度 溶液， NaOH 溶液 与镁几乎不反应，而 Mg(OH)2沉淀能致 1.H 温度 NaHCO3溶液与镁反应却很快？ 密地固化在镁条 表面，形成坚实 压强 2.温度 薄膜，隔开了镁 催化剂 与水。 固体表面积
结果： H2 、CO2
（放热反应，促使NaHCO3在水溶液中分解） 意外收获：NaHCO3在水溶液中不到100℃就发生分解
知识应用： 工业上通过加热潮湿的NaHCO3来得到纯碱，而不 是加热NaHCO3固体（固体270℃才分解）
2018/10/5
探究2：影响镁与碱性溶液反应速率的因素
理论分析：
提供信息：
Mg2+ +CO32- ⇌
MgCO3
Mg(OH)2+ 2HCO3- ⇌ MgCO3 + CO32-+2H2O K=1.24×10-2 一定浓度的HCO3-可以通过反应促使Mg(OH)2沉淀 朝着溶解的方向进行 2018/10/5
Mg与NaHCO3溶液反应原理：
Mg(OH)2溶解在一定浓度NaHCO3溶液中，先 得到MgCO3，再和溶液中的OH-进一步转变成碱式 1.Mg+2H ↑+Mg(OH) 碳酸镁沉淀（ 3MgCO · Mg(OH)22· 3H2O）。整个 2O=H23 过程由于受到大量气体流动的影响，相当长一段时 2. HCO3- 破坏Mg(OH)2 保护膜 间内，沉淀不会附着在镁条上，使得镁条与水接触 Mg(OH)2+ 2HCO3- ⇌ MgCO3 + CO32-+2H2O 面积基本不变。
1
2 3
将针头插入橡皮塞中。
2018/10/5
探究1：生成气体的成份
理论分析：
Mg+ HCO3- + H2O→？气体
设计方案：
实验验证：
验证气体成份
教师演示实验2： 实验现象： 气体可以燃烧 实验结果： 生成气体中有H2 教师实验3： CO2传感器测 镁与饱和 NaHCO3溶液反 应时溶液中的 CO2含量
知识拓展： Mg(OH) （s）⇌ Mg2+（aq） +2OH-（aq） 2
如：一定浓度的NH4 +、 CO32-破坏Mg(OH)2原理
理论分析：
Mg(OH)2+2NH4+ ⇌ Mg2++2NH3· H2 O Mg(OH)2+CO32- ⇌ MgCO3+2OH-
实验验证： 学生分组实验2：
步骤 1 2 3 镁条分别与饱和CH3COONH4溶液（ pH≈7）、 饱和Na2CO3溶液（pH≈11.5）反应
其他因素
3.镁条与水的接触面积
对比：pH值、起始温度相同的的NaOH和NaHCO3溶液与镁反应
猜想：
NaHCO3作用：可能破坏Mg(OH)2保护膜
理论证明：
-11 K =1.8 × 10 Mg(OH)2（s）⇌ Mg2+（aq） +2OH-（aq）
HCO3-
+OH-
⇌H2O
+CO32-
K=4.7×103 K=1.47×105
步骤
2
具体操作如下
实验结束，抽出装有镁条的玻璃导管, 放入装有蒸馏水的烧杯中，清洗干净后 ，放在试管架上备用。
将镁条插入玻璃导管的好处： ①.插入水中的玻璃导管有类似凸透 镜的作用，能使现象更明显； ②.可随时抽出玻璃导管，做到反应 随开随停,可重复利用，符合绿色化 学理念。
教师创新实验1： 步骤 具体操作 将镁条打磨光亮，取一段长度为 4cm左右的镁条，将其弯曲后再装 入注射器针筒中，用针头吸取约 4ml的饱和NaHCO3溶液； 排尽注射器针筒中的空气；
1.影响镁与碱性溶液反应过程中速率快慢的因素有3个 ①镁条与水接触面积②H+浓度③温度； 2.饱和碳酸钠溶液中的H+浓度约是蒸馏水的几万分之 一，它与镁反应的速率却比蒸馏水快许多，这说明 H+浓 度不是影响镁与碱性溶液反应速率的主要因素； 3.反应过程中温度升高较慢。 总结：影响镁与碱性溶液反应过程中速率的主要因素是 ①镁条与水的接触面积；
用电磁搅拌加热 器（温度最高约 65℃）加热饱和 碳酸氢钠溶液
实验验证：
教师实验4： CO2传感器测饱和NaHCO3溶液受热时溶液中的CO2含量 实验结果： 温度达到48.2℃时，NaHCO3在溶液中开始 分解，有CO2生成 2018/10/5
600秒 48.2℃
48.2℃
600秒 48.2℃ 900秒
3.镁与碱性溶液是否能反应？
2018/10/5
环节三：实验探究
镁与pH值都为8.48的NaOH溶液、饱和NaHCO3溶液反应实验
学生分组实验1：
步骤 具体操作如下 1 取两只试管，向一只试管中加入约3mlpH值为8.48 的NaOH溶液、向另一只试管中加入约3ml饱和 NaHCO3溶液，再分别插入装有镁条的玻璃导管 ，观察现象； 镁与pH值为8.48的 NaOH溶液无任何现象 镁与pH值为8.48的NaHCO3 溶液有大量气体生成、 反应速率很快
具体操作 取一只试管，1、3组加入饱和CH3COONH4溶液， 2、4组加 入饱和Na2CO3溶液;
插入含有镁条的玻璃导管（第一次实验所用）,观察现象； 实验结束，抽出装有镁条的玻璃导管,用蒸馏水清洗干净， 2018/10/5 放在试管架上。
实验现象：
探究2小结：
都有大量气体产生，反应速率都比 镁与蒸馏水反应快
分析结果：
2018/10/5
镁与饱和碳酸氢钠溶液反应到 900秒时，溶液温度达到48.2℃
分析得出：
Mg与饱和NaHCO3溶液反应是放热反应
利用温度传感器测约3cm镁条与约3ml饱 实验验证： 和碳酸氢钠溶液反应温度变化实验图
实验结果：
Mg与饱和NaHCO3溶液反应是 放热反应
探究1：生成气体的成份