高中化学 3.1.1多种多样的碳单质和广泛存在的含碳化合物 鲁科版必修1

1、目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,一、多种多样的碳单质 1.同素异形体 (1)研究对象:都属于单质。 (2)元素组成:由同种元素组成。 (4)实例:O2与O3,白磷与红磷,目标导航,预习导引,一,二,目标导航,预习导引,一,二,预习交流1 1.碳的各种单质化学性质是否相同?为什么? 答案:相同。因为由同种元素组成。 2.已知石墨在一定条件下可以转化为金刚石,试根据二者之间的转化完成下列问题: (1)石墨和金刚石之间的转化是物理变化还是化学变化? (2)有单质生成的反应一定是氧化还原反应吗? 答案:(1)石墨和金刚石是两种不同的物质,所以二者之间的转化是化学变化。 (2)判断反应是

2、否是氧化还原反应的依据是判断反应前后元素的化合价有无变化,而不是看是否有单质生成,如石墨和金刚石的转化是两种单质间的转化,但是化合价没有变化,不是氧化还原反应,目标导航,一,二,预习导引,二、广泛存在的含碳化合物,目标导航,一,二,预习导引,目标导航,一,二,预习导引,问题导学,即时检测,一,二,一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质 活动与探究,问题导学,即时检测,一,二,问题导学,即时检测,一,二,问题导学,即时检测,一,二,1.Na2CO3和NaHCO3都易与盐酸反应,但NaHCO3与盐酸反应比碳酸钠更剧烈。为什么? 答案:碳酸钠与盐酸的反应分两步:Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl, N

3、aHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2;而NaHCO3直接结合H+就可以放出CO2: NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2,因此Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应时,NaHCO3与盐酸反应更剧烈。 2.如何除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体? 答案:除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体,可采用加热的方法使NaHCO3分解从而除去,问题导学,即时检测,一,二,3.如何将Na2CO3溶液转化为NaHCO3溶液? 答案:向溶液中通入足量CO2气体,反应的化学方程式为CO2+Na2CO3+H2O 2NaHCO3。 4.如何将NaHCO3转化为Na2CO3? 答案:(1)

4、若两者均为溶液,可以加入适量的NaOH溶液,反应的化学方程式为NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O。 (2)若两者均为固体,则可以充分加热,使NaHCO3分解转化为Na2CO3: 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O,问题导学,即时检测,一,二,迁移与应用 例1有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是() A.相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应时,产生的气体质量相同 B.Na2CO3比NaHCO3热稳定性强 C.Na2CO3不能与澄清石灰水反应 D.Na2CO3和NaHCO3均可与NaOH溶液反应 解析:Na2CO3的摩尔质量大于NaHCO3的,等质量的两

5、种物质与足量盐酸反应,NaHCO3产生的CO2质量大,A错;Na2CO3比NaHCO3的热稳定性强,B对;Na2CO3能与澄清石灰水反应:Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH,C错;Na2CO3与NaOH溶液不反应,D错。 答案:B,问题导学,即时检测,一,二,迁移训练1下列物质受热分解产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊的是() A.NaClB.CaCl2C.Na2CO3D.NaHCO3 解析:A、B、C中物质受热均不分解,NaHCO3受热分解产生CO2。 答案:D,问题导学,即时检测,一,二,1)Na2CO3与NaHCO3的除杂,问题导学,即时检测,一,二,问题导学,即时检测,

6、一,二,二、物质的检验和鉴别 活动与探究 1.Na2CO3、NaHCO3均为白色固体,溶液均无色,请思考讨论并交流如何鉴别这两种物质? (从鉴别依据、操作及现象、相关反应的化学方程式等角度说明,问题导学,即时检测,一,二,问题导学,即时检测,一,二,2.能否使用Ca(OH)2溶液来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液? 答案:不能。因为二者均能与Ca(OH)2溶液反应产生沉淀: Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH, 2NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3+Na2CO3+2H2O,问题导学,即时检测,一,二,迁移与应用 例2某学校的实验室有一瓶碳酸氢钠,由于放置时间过久,

7、不知是否变质。 (1)请你利用所学过的知识,设计一简单的实验,确定这瓶碳酸氢钠是否变质。你设计的实验方案:。 (2)如果变质了,请你设计实验方案,确定其是否完全变质。你设计的实验方案:。 解析:首先正确判断NaHCO3变质后的物质,然后根据Na2CO3、NaHCO3的性质差异设计实验方案。NaHCO3易分解,如果NaHCO3中含有Na2CO3,说明NaHCO3已变质。鉴别NaHCO3中是否含有Na2CO3可用CaCl2溶液。若NaHCO3完全变质,就会全部生成Na2CO3。确定NaHCO3是否完全变质,可用加热法,若加热时有气体生成,该气体使澄清石灰水变浑浊,说明没有完全变质,否则,说明完全变

8、质,问题导学,即时检测,一,二,答案:(1)取固体少量加入试管中,加水配成溶液后滴加CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,说明NaHCO3已变质,若无白色沉淀生成,说明没有变质(答案合理即可) (2)将固体装入试管中,并塞上带有导管的单孔塞,将导管插入澄清石灰水中,加热,若有使澄清石灰水变浑浊的气体生成,说明没有完全变质。否则,说明已完全变质,问题导学,即时检测,一,二,迁移训练2某学生对小苏打样品的质量进行检验,其中能够说明小苏打样品中可能含有杂质纯碱的是() 样品溶于水,并加入足量的澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊 样品溶于水,并加入足量的BaCl2溶液,出现白色沉淀 样品在硬质试管中加强热,

9、排出的气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊 向样品中滴加稀盐酸,排出的气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊 A.B.C.D,问题导学,即时检测,一,二,解析:Na2CO3与NaHCO3均可以与澄清石灰水反应,反应的化学方程式如下: Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH、2NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3+Na2CO3+2H2O,均有白色沉淀产生,错;只有Na2CO3能与BaCl2溶液反应,反应的化学方程式为Na2CO3+BaCl2 BaCO3+2NaCl,NaHCO3与BaCl2溶液不反应,对;NaHCO3受热分解:2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O,

10、能说明样品中有NaHCO3,不能说明有Na2CO3,故错;Na2CO3、NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2,错。 答案:D,问题导学,即时检测,一,二,1)Na2CO3溶液与盐酸的反应: Na2CO3溶液与盐酸反应时,滴加顺序不同,实验现象不同,产生的CO2的量也可能不同,问题导学,即时检测,一,二,2)NaHCO3溶液与盐酸的反应: 无论将NaHCO3溶液滴入盐酸中,还是将盐酸滴入NaHCO3溶液中,都只发生反应:NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O,即开始滴加就会有CO2气体生成,问题导学,即时检测,1,2,3,4,1.下列叙述中正确的是() A.仅由碳元素组成的物质一定是纯

11、净物 B.金刚石和石墨具有相同的化学组成 C.石墨转变为金刚石不属于化学变化 D.只含有碳元素的物质可能是单质也可能是化合物 解析:仅由同一元素组成的性质不同的几种单质,叫该元素的同素异形体。单质与单质之间为不同的物质,因而仅由一种元素组成的物质可能是纯净物,也可能是混合物,例如金刚石为纯净物,而金刚石、石墨、C60混在一起就为混合物。既然金刚石和石墨属于不同的单质,因而它们之间的转化属于化学变化。由于都是由碳原子构成的单质,所以金刚石和石墨具有相同的化学组成,也具有相同的化学性质。 答案:B,问题导学,即时检测,1,2,3,4,2.下列是关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较,其中描述正确的是() A.

12、热稳定性:Na2CO3NaHCO3 D.与足量的盐酸反应产生的气体的体积:Na2CO3NaHCO3 解析:NaHCO3受热时发生分解而Na2CO3受热时不易分解,A不正确;NaHCO3与CaCl2溶液不反应,B不正确;在相同温度下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,C正确;D中没有说明Na2CO3和NaHCO3的用量,故反应产生气体的体积无法判断。 答案:C,问题导学,即时检测,1,2,3,4,3.欲鉴别浓度均为3 molL-1的Na2CO3和NaHCO3两溶液,下列方法可行的有() 分别滴入澄清石灰水分别用pH试纸测pH 分别滴入3 molL-1的盐酸分别滴入NaOH溶液 A.B.C.D. 解析:向Na2CO3和NaHCO3溶液中加入Ca(OH)2时都有白色沉淀生成,故不正确;等浓度的两溶液,Na2CO3溶液的碱性强,pH大,故正确;向浓度相同的两溶液中滴加盐酸时,NaHCO3与盐酸的反应快,故正确;虽然NaOH与NaHCO3反应,但无明显的现象,所以无法用NaOH区分Na2CO3和NaHCO3,不正确。 答案:A,问题导学,即时检测,1,2,3,4,4.除去下列物质中的杂质。 (1)除去Na2CO3固体中的NaHCO3,方法是,化学方程式:。