2018-2019版高中化学第3章自然界中的元素3.1.1多种多样的碳单质广泛存在的课件鲁科版必修1 .ppt

第三章自然界中的元素第1节碳的多样性第1课时多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物,一、同素异形体1.(1)定义:由_组成的性质不同的几种单_。(2)几种元素的同素异形体:氧元素有_和_；碳元素有_、_和_等。,同一种元素,质,O2,O3,金刚,石,石墨,C60,2.常见的含碳化合物(1)有机化合物:_。(2)含碳元素的无机化合物:_。,含碳的化合物（如甲烷、乙醇、蔗糖、蛋白,质、油脂）,碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳,酸氢盐、氰酸盐,二、碳酸钠和碳酸氢钠的性质1.碳酸钠俗名_，_色_体，_溶于水，具有盐的通性，与盐酸反应的化学方程式：_，与氢氧化钙反应的化学方程式：_。,纯碱或苏打,白,固,能,Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O,Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH,2.碳酸氢钠俗名小苏打，白色固体，能溶于水，和碳酸钠有相似的性质，与盐酸反应的化学方程式：_，与氢氧化钠反应的化学方程式：_。3.碳酸钠稳定，受热不易分解，碳酸氢钠受热易分解，分解反应的化学方程式:_。,NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O,NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O,1.金刚石、石墨、C60性质有所不同，是由于()A.构成原子不同B.碳原子的排列方式不同C.具有不同的几何外形D.硬度不同,B,2.下列物质的化学名称、化学式和俗名一致的是()A.碳酸钙、CaCO3、生石灰B.氢氧化钠、NaOH、纯碱C.碳酸钠、Na2CO3、苏打D.碳酸氢钠、NaHCO3、苏打,C,3.关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中不正确的是()A.纯碱是Na2CO3的俗名B.NaHCO3与盐酸、NaOH均能反应C.Na2CO3与盐酸、NaOH均能反应D.Na2CO3比NaHCO3稳定,C,探究一多种多样的碳单质1.同素异形体(1)定义:由同一种元素组成的性质不同的几种单质。(2)几种常见元素的同素异形体:氧元素有O2和O3；碳元素有金刚石、石墨和C60等。,2.认识碳的单质,无,深灰,灰黑,正四面体,正六边形,大,软,不导电,导电,多种多样的无定形碳,（1）根据自然界中的含碳的物质，碳元素在自然界中的存在形态？答案:既有游离态:如金刚石、石墨等，又有化合态:如CO2、CaCO3等。,（2）如何理解同素异形体中“同素”“异形”的含义？描述对象是什么？答案:“同素”指同种元素，“异形”指结构不同，描述对象是“体”，指单质。（3）同素异形体之间可以相互转化，属于物理变化还是化学变化？有单质参加的反应一定是氧化还原反应吗？答案:同素异形体之间的转化属于化学变化，但不属于氧化还原反应，因为元素的化合价没有变化，故有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。,（4）同一种元素构成的物质一定是纯净物吗？组成元素相同的物质一定是同素异形体吗？答案:同一种元素构成的物质不一定是纯净物，如:金刚石、石墨组成的混合物；组成元素相同的物质不一定是同素异形体，还可能是混合物，如:CO和CO2或SO2和SO3组成的混合物。,【对点训练1】下列说法正确的是()A.仅由碳元素组成的物质一定是纯净物B.金刚石、石墨、足球烯互为同素异形体C.同素异形体之间的转化属于物理变化D.金刚石和石墨的物理性质不同，化学性质也不同,B,探究二广泛存在的含碳化合物1.常见的含碳化合物(1)有机化合物:含碳元素的化合物大多数是有机物，如蛋白质、淀粉、油脂，以及石油、液化气、天然气等的主要成分。,(2),（1）有机化合物一定含有碳元素，含碳元素的化合物一定是有机化合物吗？答案:有机化合物一定含有碳元素，但含碳元素的化合物不一定是有机化合物，如:碳的氧化物CO、CO2，碳的含氧酸:H2CO3，碳酸盐:Na2CO3、CaCO3等都不是有机化合物。,（2）有机化合物和无机化合物之间能否转化？答案:有机化合物和无机化合物之间可以相互转化，例如:甲烷可以燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳和水也可以合成甲醇或乙醇等有机物。,【对点训练2-1】碳元素是组成物质的基本元素，“碳循环”也是自然界重要的循环，根据所学知识完成下列各题:（1）碳元素形成的单质除金刚石、石墨外，还有一种物质的分子类似足球状，这种物质的化学式为_，它们都属于_（填“有机物”“无机物”或“单质”）。,C60,无机物、单质,（2）化石燃料主要包括煤、石油和天然气，都含有碳元素，其中天然气的主要成分是_（写化学式），其完全燃烧的化学方程式是_。（3）CO2常用于灭火，但镁着火不能用CO2灭火，原因是它们能发生反应，请写出该置换反应的化学方程式：_。,CH4,CH4+2O2CO2+2H2O,2Mg+CO2C+2MgO,（4）矿石中含碳元素，菱锰矿的成分是碳酸锰（MnCO3），其中锰元素的化合价是_。（5）在440和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应能生成金刚石（C）和碳酸钠，该反应的化学方程式为_。,+2,4Na+3CO2C+2Na2CO3,2.碳酸钠和碳酸氢钠的性质(1)预测性质:Na2CO3和CaCO3都属于碳酸盐，NaHCO3与Na2CO3在组成上相似。CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2OCaCO3CaO+CO2预测Na2CO3、NaHCO3也有类似的化学性质。,(2)实验探究,（1）为什么碳酸氢钠和盐酸反应比碳酸钠快？等质量的碳酸钠和碳酸氢钠谁产生气体多？所以碳酸氢钠和盐酸反应比碳酸钠快。mg的碳酸钠产生气体的物质的量是m/106,mg的碳酸氢钠产生气体的物质的量是m/84，所以等质量的碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠产生的气体多。,（2）套管实验中如果将药品交换一下，能否比较出热稳定性的大小？答案:不能，如果交换了，温度高处的碳酸氢钠分解了，温度低处的碳酸钠未分解，不能说明分解的物质热稳定性就差。,【归纳整理】Na2CO3和NaHCO3的性质比较,【对点训练2-2】下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是()A.Na2CO3比NaHCO3更易溶于水B.NaHCO3比Na2CO3稳定C.石灰水能和Na2CO3反应，不能与NaHCO3反应D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应，消耗盐酸的物质的量之比为12,A,探究三(Na2CO3、NaHCO3)与酸的反应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。,2.NaHCO3溶液与盐酸的反应不论将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+HClNaCl+CO2+H2O，即开始滴加就会有CO2气体生成。说明：Na2CO3溶液与盐酸反应时，滴加顺序不同，实验现象不同，可以用互滴的方法鉴别。,【对点训练3】如图所示为向某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程。,(1)写出a点以前发生反应的离子方程式：_。(2)写出a点到b点发生反应的离子方程式：_。(3)若某Na2CO3溶液中含mmolNa2CO3，滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl-和的物质的量之比为21，则滴入稀盐酸的物质的量等于_mol(用m表示)。,解析:(1)a点以前无CO2产生，发生的反应为Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3。(2)a点到b点产生CO2的量随加入盐酸的量的增大而逐渐增加，发生的反应为NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O。,(3)当溶液中n(Cl-)n()21时，设n(Cl-)xmol,则n()mol，此时溶液中的溶质离子为Na+、Cl-、，据电荷守恒规律可得:xmol+moln(Na+)2mmol，解得xmmol。则n(HCl)n(Cl-)mmol。,探究四Na2CO3和NaHCO3的鉴别与提纯1.鉴别,2.提纯(括号内为杂质),【特别提醒】区别Na2CO3和NaHCO3不能用Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液，原因是二者均能与其反应产生沉淀：Na2CO3+Ba(OH)2BaCO3+2NaOH,2NaHCO3+Ba(OH)2BaCO3+Na2CO3+2H2O。,【对点训练4】现有两瓶白色固体化学药品，一瓶为Na2CO3，另一瓶为NaHCO3。无法将其鉴别开来的方法是()A.加热B.两者分别与同浓度的稀盐酸反应C.溶于水，加入CaCl2溶液D.两者分别加入氢氧化钠溶液或Ba(OH)2溶液,D,解析:加热时，试管内壁有较多水珠生成，且生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3，A项正确。与同浓度的稀盐酸反应，可根据产生气泡的速度不同鉴别，B项正确。Na2CO3与CaCl2反应生成沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应，C项正确。两者与氢氧化钠溶液混合后均没有明显现象，与Ba(OH)2都能反应生成白色沉淀，现象完全相同，D项不能鉴别。,1.下列各组物质，不属于同素异形体的是()A.金刚石和石墨B.白磷和红磷C.Na2O和Na2O2D.氧气和臭氧,C,2.除去Na2CO3粉末中NaHCO3的方法是()A.加入过量的NaOH溶液，再蒸发结晶B.直接加热C.加入Ba(OH)2固体D.加入盐酸,B,3.下列各组物质不用任何外加试剂，只用胶头滴管和试管就能鉴别的是()A.AgNO3溶液和NaCl溶液B.BaCl2溶液和KHSO4溶液C.CaCl2溶液和Na2CO3溶液D.Na2CO3溶液和盐酸,D,4.小苏打和苏打分别和同浓度的盐酸反应，下列说法正确的是()A.两反应的离子方程式相同B.相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸完全反应，产生的CO2一样多C.实验室制取CO2通常用NaHCO3和盐酸反应D.相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应完全，耗去盐酸的量一样多,B,5.下列鉴别苏打（Na2CO3）和小苏打（NaHCO3）的方法错误的是()A.取两种样品溶液加入澄清石灰水，观察是否出现白色沉淀B.取固体加热，检验产生的气体能否使澄清石灰水变浑浊C.取固体滴入相同浓度的稀盐酸，观察产生气泡的剧烈程度D.取相同浓度的两种样品溶液，再滴入相同浓度的稀盐酸，观察产生气泡的剧烈程度,