碳的多样性.ppt

第3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 1 了解同素异形体的概念 知道碳的三种同素异形体和其物理性质的差异及其原因 2 知道含碳化合物种类及其分类 认识碳酸钠和碳酸氢钠的性质并体会其差异 金刚石 煤 1 这些物质都含有什么元素 以什么形态存在 2 你身边还有什么物质含有这种元素 碳元素游离态 一 多种多样的碳单质 石墨深灰色 硬度小 不透明 易导电的片状固体 熔点极高 金刚石金刚石是硬度最大 熔点最高的单质 无色透明的晶体 无自由电子 不导电 C60灰黑色的固体 不导电 又名足球烯 C60分子模型 碳原子的排列方式不同 1 碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是什么 2 碳的各种单质化学性质是否相同 化学性质相似 3 金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化 此转化是物理变化还是化学变化 是否是氧化还原反应 化学变化非氧化还原反应 金刚石 石墨 和C60是碳元素的同素异形体 氧气和O3是氧元素的同素异形体 同素异形体 同种元素 结构不同 单质 同素异形体的相互转化是化学变化 5 同素异形体的定义 尽管碳元素有多种同素异形体 但它在自然界主要是以化合物的形式存在的 二 广泛存在的含碳化合物 碳元素存在于无机物中 碳元素存在于有机物中 白色固体 纯碱或苏打 小苏打 都易溶于水但溶解度S碳酸钠 S碳酸氢钠 玻璃造纸业 发酵粉 白色固体 Na2CO3与NaHCO3也是常见的含碳化合物Na2CO3与NaHCO3物理性质比较 根据学过的碳酸钙的化学性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质1 碳酸钠可能与哪些物质反应 2 碳酸氢钠可能与哪些物质反应 讨论性质并设计实验方案 实验试剂 碳酸钠固体 碳酸氢钠固体 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液稀盐酸 Ba OH 2溶液 NaOH溶液 CaCl2溶液 碳酸钙的化学性质 Na2CO3 NaHCO3化学性质 结论 碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应 但是碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 CO32 2H H2O CO2 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 HCO3 H H2O CO2 1 与酸反应 CO32 与H 反应 思考 分别向Na2CO3和NaHCO3的溶液中逐滴滴加盐酸 会观察到什么现象 Na2CO3 开始无气泡 一段时间后产生气泡 NaHCO3 立即产生气泡 先 CO32 H HCO3 后 HCO3 H H2O CO2 与量有关 不一样 将盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中开始无现象 后产生气泡 将Na2CO3溶液逐滴滴入到盐酸中开始就产生气泡 将盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中 与将Na2CO3溶液逐滴滴入到盐酸中的现象是否一样 不用其它试剂能否鉴别Na2CO3溶液与稀盐酸 能 互滴法 逐滴滴加 Na2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2NaOH CO32 Ca2 CaCO3 能与所有可溶性碱反应生成碳酸正盐和水 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O HCO3 OH CO32 H2O 易与Ba2 Ca2 的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH 2 与碱反应 NaHCO3与可溶性碱反应 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O HCO3 OH CO32 H2O 1 与NaOH溶液反应 Ca2 2OH 看做1mol 2H2O CaCO3 CO32 2 NaHCO3与Ca OH 2反应 2HCO3 少量Ca OH 2 少量NaHCO3 OH Ca2 H2O CaCO3 HCO3 看做1mol 离子方程式书写 以少定多 先中和 后沉淀 NaHCO3与可溶性碱反应 与量有关 Na2CO3 CaCl2 CaCO3 2NaCl 与可溶性的钙盐 钡盐反应生成沉淀 CO32 Ca2 CaCO3 3 与盐反应 碳酸钠受热不分解 4 热稳定性 除杂 除NaHCO3 aq 中的Na2CO3 除Na2CO3固体中的NaHCO3 注意 HCO3 与H 和OH 的反应 HCO3 H HCO3 OH H2O CO2 H2O CO32 H2O CO2或少量盐酸 通入CO2 加热 1 分别取少量固体加热 能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠 2 加入可溶性的钙盐或钡盐 生成白色沉淀的是碳酸钠溶液 1 NaHCO3与NaOH反应吗 如何检验发生了反应 2 如何鉴别一种固体物质是Na2CO3还是NaHCO3 如何鉴别一种无色溶液是Na2CO3溶液还是NaHCO3溶液 检验反应后溶液中的CO32 学以致用 3 如何除去Na2CO3 aq 中少量的NaHCO3 4 如何除去NaHCO3 aq 中少量的Na2CO3 加适量NaOH溶液 加热 通入足量CO2 5 碳酸盐和碳酸氢盐之间如何转化 写出下列反应的化学方程式 例1 下列说法中不正确的是 A Na2CO3比NaHCO3易溶于水B Na2CO3比NaHCO3稳定C 石灰水能与Na2CO3反应 而不能与NaHCO3反应D Na2CO3 NaHCO3与NaOH溶液均不反应 CD 例2 现有25mL2mol L 1的Na2CO3溶液和75mL1mol L 1的稀盐酸 将Na2CO3溶液缓缓滴加到盐酸中 将稀盐酸缓缓滴加到Na2CO3溶液中 在标准状况下产生气体的情况是 A 均为0 84LB 均为0 56LC D C 例3 可以肯定溶液中存在大量CO32 的理由是 A 加入AgNO3溶液 有白色沉淀产生B 加入盐酸有无色无味的气体放出C 加入Ba OH 2溶液 有白色沉淀产生D 加入BaCl2溶液 产生白色沉淀 再加入硝酸 沉淀全部溶解 产生一种无色无味的气体 该气体能使澄清石灰水变浑浊 D 例4 可以用来断定碳酸钠粉末中混有碳酸氢钠的实验方法是 A 加热时有无色气体放出B 滴加盐酸时有气泡产生C 溶于水后 滴加稀氯化钙溶液有沉淀生成D 溶于水后 滴加澄清石灰水有白色沉淀生成 A 第2课时碳及其化合物间的转化 1 了解碳元素在自然界及生活生产中的转化 能写出相关反应的化学方程式 2 能从原理上解释钟乳石 溶洞的形成 能用化学方程式表示高炉炼铁 木炭燃烧过程的有关反应 3 了解碳单质 碳的氧化物 碳酸盐 碳酸氢盐的性质及转化关系 1 下列物质中不能与CO2反应的是 A KHCO3B Na2O2C Na2CO3D NaOH2 下列物质中 属于金刚石的同素异形体的是 A 硅B 碳60C 石墨D 一氧化碳 A BC 3 石墨炸弹爆炸时能在方圆几百里范围内撒下大量纤维 造成输电线路及电场设备损坏 这是由于石墨 A 有放射性B 易爆 易燃C 能导电D 有剧毒 C 一 自然界中碳及其化合物间的转化 自然界中碳及其化合物间的转化 大气中的二氧化碳 思考 如果大气中二氧化碳含量过多 会对人类的生存环境造成什么样的影响 溶洞奇观 提供试剂和仪器 Ca OH 2溶液 稀盐酸 大理石 试管 试管夹 酒精灯 单孔塞 导管等 探究任务 请根据提供的试剂和仪器设计一个简单的模拟溶洞形成的实验 小组内讨论实验方案 要求 1 描述出具体的操作步骤 并说明预期的现象 2 各小组B层同学准备叙述方案 3 讨论时间3分钟 模拟 溶洞的形成 实验方案及实验记录 开始出现白色沉淀 CO2过量时沉淀溶解 出现白色沉淀 Ca2 2OH CO2 CaCO3 H2OCaCO3 CO2 H2O Ca2 2HCO3 CaCO3 H2O CO2 Ca HCO3 2 碳酸盐与碳酸氢盐的相互转化 除去水垢 用醋酸 食醋 水滴石穿 如何理解 CaCO3 H2O CO2 Ca HCO3 2 生产和生活中碳及其化合物间的转化 1 工业炼铁2 木炭燃烧 一 碳的化学性质 1 物理性质无色无味 难溶 有毒 2 化学性质 还原性 炼铁原理 二 CO的性质 与H2O 与碱性氧化物 与碱反应 与量有关 酸性氧化物 三 CO2的化学性质 特殊性质 弱氧化性 与Na2O2反应 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 与碳酸盐反应 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 强调 CO2与CaCl2 BaCl2不反应 例1 下列叙述正确的是 A 由碳元素单质组成的物质一定是纯净物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 C60是新发现的一种碳单质 其摩尔质量为720g mol 1 D 例2 下列物质互为同素异形体的是 A CaCO3