鲁科版必修1 第3章第1节　碳的多样性（第1课时） 学案.doc

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【学习目标】1.了解碳单质的多样性及同素异形体的概念，会判断同素异形体，知道结构与性质的关系。2.了解自然界中含碳化合物的多样性。3.认识碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，初步体会它们性质的差异。【新知导学】一、多种多样的碳单质1碳元素有多种单质，其中比较有代表性的是金刚石、石墨、c60。它们的微观结构如下图：观察它们的结构，结合教材内容填写下表：物质性质金刚石(c)石墨(c)c60外观_色透明晶体_色、不透明的片状固体灰黑色固体结构由_构成的_结构由_构成的_结构由_和_排列而成的“足球”分子硬度很大_，在纸上可留痕迹导电性不导电良好不导电2.同素异形体的概念：由同一种_组成的_不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。(1)常见的同素异形体：碳元素：_、_、_；氧元素：_、_等。(2)问题讨论由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？(3)一定条件下，石墨可以转化成金刚石，该反应属于物理变化，还是化学变化？【归纳总结】1.构成同素异形体的三个要素(1)必须由同一种元素构成；(2)必须是单质；(3)必须具有不同的结构。2构成同素异形体的两种形式(1)单质中原子的排列方式不同，如金刚石、石墨；(2)单质中原子数目不同(如o2和o3)。3同素异形体之间的转化是化学变化。【活学活用】1下列说法中正确的是()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(c60)互为同素异形体c金刚石转化为石墨，有单质生成，该反应属于氧化还原反应d金刚石和石墨的物理性质不同，化学性质也不相同二、广泛存在的含碳化合物碳元素在自然界中主要以_形式存在，是构成化合物种类_的元素。既能形成蛋白质、淀粉等_，又能形成大理石、菱铁矿等_。碳酸钠和碳酸氢钠是常见的含碳化合物。1碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应快慢的比较(1)按上图要求完成实验：在两支试管中分别加入3ml稀盐酸，将两个各装有少量等质量的na2co3、nahco3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的na2co3和nahco3同时倒入试管中。观察到的实验现象是_ _；_。(2)实验结论：_。(3)碳酸钠与盐酸反应的化学方程式是_，离子方程式是_，碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式是_，离子方程式是_。2碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的比较(1)如图所示实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。点燃酒精灯加热，能观察到的实验现象是_。(2)实验结论：na2co3受热_；nahco3受热_，生成物中含有_。由此可知，na2co3的热稳定性比nahco3_。(3)鉴别na2co3和nahco3两种固体的方法是_，有关的化学方程式是_；_。【归纳总结】na2co3和nahco3的性质比较碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打或纯碱小苏打颜色状态白色固体白色固体溶解性易溶于水易溶(比na2co3溶解度小)与酸反应放出二氧化碳气体反应剧烈，放出二氧化碳气体与碱反应能与ba(oh)2、ca(oh)2溶液反应与碱溶液都能反应与cacl2溶液反应生成白色沉淀不反应热稳定性稳定、受热不易分解受热易分解【活学活用】2下列关于na2co3和nahco3的说法正确的是()ana2co3比nahco3更易溶于水bnahco3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与足量盐酸反应，消耗盐酸的物质的量之比为123除去nahco3溶液中混有的少量na2co3可采取的方法是()a通入足量二氧化碳b加入适量氢氧化钠溶液c加入适量澄清石灰水d加入适量稀盐酸4可以用来断定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是()a加热时有无色气体放出b溶于水，滴加cacl2溶液，有白色沉淀生成c滴加盐酸有气泡产生d溶于水，滴加澄清石灰水，有白色沉淀生成【学习小结】【达标检测】1下列说法中正确的是()a金刚石、石墨和c60性质不同的根本原因是所含碳原子的数目不同b金刚石、石墨和c60在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳cc60和p4、h2o和h2o2均互为同素异形体dc60是新发现的一种碳的化合物2下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中正确的是()a碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠b与盐酸反应放出等量的二氧化碳消耗碳酸钠的质量小于碳酸氢钠c与等浓度的盐酸反应，碳酸氢钠反应的速率快d等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应，碳酸钠消耗盐酸少3除去混在na2co3粉末中的少量nahco3，最合理的方法是()a加热b加过量氢氧化钠溶液，再蒸发结晶c加盐酸d加氢氧化钙溶液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5可以说明溶液中大量存在co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气体产生c加入mgcl2时有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀溶解，放出使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体d加入ba(oh)2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，沉淀溶解，且产生可使澄清石灰水变浑浊的无色气体6已知将盐酸逐滴加入na2co3中，发生的反应依次为hclna2co3=nahco3nacl，nahco3hcl=naclh2oco2；将0.4gnaoh和1.06gna2co3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1moll1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()答案精析新知导学一、1(从左到右，从上到下)无深灰正四面体空间网状平面六边形层状正五边形正六边形质软2元素性质(1)金刚石石墨c60o2o3(2)不一定。解析同一种元素可能形成多种同素异形体，多种单质形成混合物。不一定。解析同素异形体研究的对象是单质，如co、co2虽然其组成元素相同，但它们不是单质，故不是同素异形体。(3)化学变化。活学活用1b二、化合物最多有机化合物无机化合物1(1)两个气球均膨胀碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大(2)碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比碳酸钠与盐酸反应产生气体剧烈得多(3)na2co32hcl=2naclco2h2oco2h=co2h2onahco3hcl=naclco2h2ohcoh=co2h2o2(1)小试管中棉花球变蓝色，b烧杯中澄清石灰水变浑浊，a中有气泡冒出(2)不分解易分解co2和h2o强(3)将两种固体分别加热，能生成气体且生成的气体能使澄清石灰水变浑浊的是nahco3，另一固体是na2co32nahco3,na2co3co2h2oco2ca(oh)2=caco3h2o活学活用2a20 时，na2co3的溶解度为21.5 g，nahco3的溶解度为9.6 g，a项正确； na2co3加热不分解，而nahco3加热完全分解，b项错误；石灰水与na2co3、nahco3均能反应，c项错误；na2co32hcl=2naclco2h2o，nahco3hcl=naclh2oco2，d项错误。3a向该溶液中通入co2发生反应na2co3co2h2o=2nahco3，co2与nahco3不反应，a项可采取；naoh、ca(oh)2和稀盐酸都能与nahco3反应，b、c、d项不能采取。4bnahco3受热易分解，na2co3不分解，加热时有气体放出，无法判定有na2co3，a项错误；cacl2na2co3=caco32nacl，nahco3与cacl2不反应，滴加cacl2溶液有白色沉淀生成，说明该粉末中有na2co3，b项正确；nahco3、na2co3均能与盐酸反应产生气泡，故无法判定na2co3的存在，c项错误；na2co3与ca(oh)2反应：na2co3ca(oh)2=caco32naoh，产生白色沉淀，nahco3与ca(oh)2反应：ca(oh)22nahco3=2h2ona2co3caco3，也产生白色沉淀，故无法判定na2co3的存在，d项错误。达标检测1b金刚石、石墨和c60性质不同是由于它们的结构不同，a项错误；三者均由碳元素组成，完全燃烧都生成co2，b项正确；同素异形体是同种元素组成的不同单质， c60和p4组成元素不同， h2o和h2o2均为化合物，c项错误；由同种元素组成的纯净物属于单质，c60是单质，而不是化合物，d项错误。2cnahco3的溶解性较小，a项错误；放出1molco2消耗na2co3106g，消耗nahco384g，b项错误；nahco3与盐酸反应的速率比na2co3要快，这是因为hcoh=h2oco2，而co与h结合生成co2分两步进行，先要生成hco，后再生成co2，c项正确；106gna2co3消耗2mol盐酸，而106gnahco3消耗盐酸少于2mol，d项错误。3a将固体加热到质量不变，nahco3受热易分解生成na2co3，a项合理；加入过量naoh溶液，会引入新杂质naoh，b项不合理；加入适量盐酸，与两者均反应，c项不合理；加入适量氢氧化钙溶液，与两者均反应，d项不合理。4d加热时，试管内壁有较多水珠生成，且生成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产生气体的速度不同可以鉴别，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。5c与agno3溶液反应能生成白色沉淀的有cl、so、co等，a项不能证明；b、d项中hco也会产生同样现象；c项可以排除hco的干扰，hco与ba2或mg2不会生成沉淀，可以说明溶液中大量存在c