高二化学复 习《化学必修1》 第3章第1节鲁教版

用心 爱心 专心 高二化学高二化学复复 习习 化学必修化学必修 1 第第 3 章章 第第 1 节节鲁教版鲁教版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 高考第一轮复习 化学必修 1 第 3 章 自然界中的元素 第 1 节 碳的多样性 二 教学目的 1 了解碳及部分化合物 氧化物 盐 的性质 2 了解碳的氧化物对大气的污染和防治 三 教学重点 难点 碳及其化合物的性质 四 知识分析 一 多种多样的碳单质 碳元素的单质有多种 其中在结构和性质方面具有代表性的是金刚石 石墨和 C60 说明 1 碳元素的单质还有焦炭 木炭 活性炭和炭黑等 这些也是碳元素的同素异 形体 2 物质结构决定物质性质 各种碳单质的差异是由碳单质里碳原子排列方式的不同 所决定的 3 在碳的同素异形体中 石墨最稳定 C60最活泼 其它的介于两者之间 4 对于同素异形体概念的理解和应用要注意以下几点 各同素异形体是不同的物质 其结构和性质 包括物理性质和化学性质 都有明显 的不同之处 除了碳元素以外 还有许多元素也有同素异形体 如氧气和臭氧 白磷和红磷等等 二 广泛存在的含碳化合物 1 碳元素在自然界里的存在 碳元素的自然存在形态有两种 一是游离态 二是化合态 自然界中存在的游离态碳主 要是石墨 化合态碳存在非常广泛 含碳化合物的种类是最多的 含碳化合物分为含碳无机物和有机物两大类 其中有机物种类繁多 含碳无机物主要 有 CO CO2 碳酸及碳酸盐 2 两种重要的含碳化合物 碳酸钠和碳酸氢钠 1 碳酸钠和碳酸氢钠的主要物理性质 化学式NaHCO3Na2CO3Na2CO3 10H2O 学名碳酸氢钠碳酸钠十水碳酸钠 俗名小苏打纯碱或苏打结晶碳酸钠 状态细小晶体粉末晶体 颜色白色白色白色 溶解度比较易溶于水比 NaHCO3的溶解度还大比 Na2CO3的溶解度还大 2 碳酸钠和碳酸氢钠的主要化学性质 化学式Na2CO3NaHCO3 用心 爱心 专心 与 NaOH 反应不反应HCO3 OH H2O CO32 与 CaCl2反应 Ca2 CO32 CaCO3 不反应 鉴别不分解 与 CaCl2反应易分解 与 CaCl2不反应 转化 用途玻璃 造纸 发酵粉 治胃病 3 碳的氧化物 1 CO2 物理性质 无色 无味 密度比空气大 能溶于水 固体 CO2叫做 干冰 化学性质 氧化性 CO2 C 高温 2CO CO2 2Mg 点燃 2MgO C 酸性氧化物 CO2 H2O H2CO3 H HCO3 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O CO2 CaCO3 H2O Ca HCO3 2 制法 工业 CaCO3 高温 CaO CO2 实验室 CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O 可用启普发生器或其简易装置 CO2与 温室效应 CO2的主要来源 大量燃烧含碳燃料 自然界消耗 CO2的主要反应 a 溶于江水 海水中 CO2 H2O H2CO3 b 光合作用将 CO2转化为有机物 c 岩石的风化 CO2 CaCO3 H2O Ca HCO3 2 2 CO 物理性质 无色 无味气体 不溶于水 有毒 化学性质 可燃性 2CO O2 点燃 2CO2 用点燃的方法除去 CO 还原性 CO H2O 高温 CO2 H2 工业上用于制氢气 Fe2O3 3CO 高温 3CO2 2Fe 炼铁 CuO CO Cu CO2 有关除杂的方法 括号内为杂质 CO CO2 通过盛有澄清石灰水的洗气瓶 CO2 CO 通过盛放灼热 CuO 的硬质玻璃管 用心 爱心 专心 CO2 O2 通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管 CO2 SO2 通过饱和 NaHCO3溶液或酸性 KMnO4溶液 CO2 HCl 通过饱和 NaHCO3溶液 CO2 H2S 通过 CuSO4溶液 三 自然界中碳及其化合物间的转化 自然界中能够释放出 CO2的过程有 1 火山喷发 2 森林草原燃烧 3 动植物的呼吸排泄 4 动物的遗体经微生物分解等 自然界中能够消耗 CO2的过程有 1 植物的光合作用 2 在海水中的溶解等 典型例题典型例题 例 1 近期 美国化学会杂志 报道 中国科学家以二氧化碳为碳源 金属钠为还原剂 在 470 80MPa 下合成金刚石具有深远意义 下列说法不正确的是 A 由二氧化碳合成金刚石是化学变化 B 金刚石是碳的一种同位素 C 钠被氧化最终生成碳酸钠 D 金刚石中含有非极性共价键 解析 解析 通过阅读所给信息 可写出 CO2和金属钠反应的化学方程式 3CO2 4Na 2Na2CO3 C A 有新物质生成 故此反应是化学反应 B 金刚石是碳的一种同素异形体 而 不是同位素 C 由上面的方程式可知产物是 Na2CO3 D 金刚石是由碳碳键形成的原子晶体 所以只含有非极性共价键 故 A C D 正确 B 错误 答案 答案 B 点评 点评 本题属于信息题 主要考查碳的单质及 CO2的结构 性质 例 2 某种混合气体可能含有 H2 CO CO2 HCl NH3及水蒸气中的两种或多种 当 混合气体依次通过 澄清石灰水 无浑浊现象 氢氧化钡溶液 有浑浊现象 浓硫酸 无现象 灼热的氧化铜 变红 无水硫酸铜 变蓝 则对该混合气体的成分判断正 确的是 A 一定没有 CO2 肯定有 CO 和 H2 B 一定有 CO CO2 和水蒸气 C 一定有 H2和 CO D 有 CO2 NH3 和水蒸气 解析 解析 澄清石灰水没有变浑浊 而氢氧化钡变浑浊了 说明气体有两种可能 原气 体有大量的 CO2 它与石灰水反应生成了 Ca HCO3 2溶液后有剩余 通过氢氧化钡就生 成了 BaCO3沉淀 原气体中含有 CO2和 HCl 通过石灰水时 HCl 被吸收生成 CaCl2 CO2不与 CaCl2反应 再通过氢氧化钡溶液时 CO2与之反应生成 BaCO3沉淀 从题 干后面信息不难判断出一定有 H2 答案 答案 C 点评 点评 本题考查几种常见气体的化学性质 例 3 将足量 CO2通入 KOH 和 Ca OH 2的混合稀溶液中 生成沉淀的物质的量 n 用心 爱心 专心 和通入 CO2体积 V 的关系正确的是 解析 解析 将足量 CO2通入 KOH 和 Ca OH 2的混合稀溶液中 发生的有关反应有 CO2 2KOH K2CO3 H2O K2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2KOH 随即有沉淀生成 且沉 淀量逐步增加 开始可认为发生 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 当 Ca2 沉淀完全后 二氧化碳和氢氧根离子继续反应 CO2 2KOH K2CO3 H2O 曲线图上必然出现平台 继 续再通入 CO2 碳酸钙沉淀开始转化成可溶性的酸式盐 CaCO3 H2O CO2 Ca HCO3 2 而导致沉淀量逐渐减少 因此生成沉淀的物质的量 n 和通入 CO2体积 V 的关系正 确的是 D 答案 答案 D 点评 点评 考查化学反应中有关量的关系的图象表示法和读图获取信息的能力 例 4 将一定体积的 CO2通入 V L NaOH 溶液中 已知 NaOH 完全反应 在反应后的溶液 中加入足量的石灰水 得到 mg 沉淀 1 能否用上述数据确定参加反应的 CO2体积 标准状况下 若能 请列式表示 若不能 请说明理由 2 能否用以上数据确定 NaOH 溶液的物质的量浓度 填 能 或 不 能 若在上述 CO2与 NaOH 反应后的溶液中不是加入石灰水 而是加足量的 CaCl2溶液 结果得到 ng 沉淀 设原 NaOH 溶液物质的量的浓度为 c 则当 n m 时 c 当 n 0 时 c 当 n m 时 c 解析 解析 1 由 1molCO2最终可得 100g CaCO3 所以 2 CO V 22 4m 100 L 2 因为通入 CO2的量不确定 消耗 NaOH 的量也不确定 无法确定 NaOH 的物质 的量浓度 若不加石灰水改加 CaCl2溶液 则只有 Na2CO3 反应 当 n m 时 说明生成物全 为 Na2CO3 则