2012高考化学必修1碳的多样性第一轮知识点复习教案

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/82012高考化学必修1碳的多样性第一轮知识点复习教案第1节碳的多样性1碳单质的多样性1同素异形体（1）同素异形体的概念由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。（2）常见的同素异形体碳金刚石、石墨、C60；氧氧气、臭氧（O3）。【领悟整合】由于同素异形体由同种元素构成，所以同素异形体往往具有相似的化学性质；但由于组成同素异形体各种单质的原子间连接的方式不同（即结构不同），因此同素异形体的物理性质往往有很大差别。2金刚石、石墨、C60（1）结构金刚石每个碳原子与另外4个碳原子以一种较强的相互作用相连接，形成正四面体结构，向空间伸展形成空间网状结构。石墨石墨晶体是层状结构。在同一层内，碳原子排列成正六边形碳原子位于正六边形的顶点上，一个个正六边形排列成平面网状结构，每一个碳原子都跟其他3个碳精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/8原子相连。在同一层内，相邻的碳原子以较强的相互作用相结合，但层与层之间以一种较弱的相互作用相结合。C60C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球，由12个正五边形和20个正六边形组成。分子内部，碳原子间以较强的相互作用结合，但分子间的相互作用较弱。（2）性质同素异形体金刚石石墨C60主要物理性质硬度大、熔沸点高硬度小、熔沸点高，易导电硬度小、熔沸点低主要化学性质相似，如在一定条件下都可与氧气反应，生成CO2【知识链接】昂贵的实验1797年英国化学家钱南为了测出金刚石的成分，做了一个非常昂贵的实验。他将金刚石放在密闭的、充满氧气的箱子里进行燃烧（箱子是纯金制的），结果却令人非常意外子里的气体成分竟然是二氧化碳。碳60家族这一类物质的分子式可以表示为CN，N为28到540之间的整数值，有C50、C60、C70、C84、C240等，科学家预言C540有可能实现室温超导；也有设想将某些药物置入C60球体空腔内，成为缓释型的药物。碳60家族已经广泛地影响到物理、化学、材料科学、生命及医药科学各领域。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/8碳纳米管碳纳米管可分单层及多层的碳纳米管，它是由单层或多层同心轴石墨层卷曲而成的中空碳管。碳纳米管非常微小，5万个并排起来才有人的一根头发丝宽。利用碳纳米管可以制成高强度碳纤维材料和复合材料，如其强度为钢的100倍，重量则只有钢的1/6，被科学家称为未来的“超级纤维”。碳纳米管在航天、电子、储氢等诸多领域有广泛的应用前景。2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）无机化合物CO、CO2、H2CO3、碳酸钠、碳酸氢钠、大理石、方解石、白云石、菱锌矿、菱镁矿、菱铁矿等。2碳酸钠和碳酸氢钠（1）碳酸钠和碳酸氢钠的比较化学式NA2CO3NAHCO3俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末细小白色晶体溶解性易溶于水较易溶于水溶解度较NA2CO3小热稳定性不易分解受热易分解2NAHCO3NA2CO3CO2H2O与HCL反应NA2CO32HCLCO2H2O较快精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/8NAHCO3HCLCO2H2O剧烈与NAOH反应不反应HCO3OHCO32H2O与CO2反应NA2CO3CO2H2O2NAHCO3不反应用途用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业；洗涤剂发酵剂、灭火器，医疗上用于治胃酸过多（2）碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法热稳定性不同。分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NAHCO3，另一个为NA2CO3。和酸反应生成气体的速率不同。分别取一定量的固体，加入等浓度等体积的盐酸，反应快、产生气体相应多的为碳酸氢钠，另一个为碳酸钠。阴离子不同。分别取其稀溶液，滴加氯化钡稀溶液或CACL2溶液，产生沉淀的原试剂为碳酸钠，另一个为碳酸氢钠（特别注意该方法必须取极稀溶液）。（3）NA2CO3和NAHCO3在一定条件下的相互转化溶液中NAHCO3NAOHNA2CO3H2O，NA2CO3CO2H2O2NAHCO3固体中NAOHNAHCO3NA2CO3H2O，2NAHCO3NA2CO3CO2H2O【品思感悟】NA2CO3与盐酸反应是分步进行的精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/8NA2CO3HCLNAHCO3NACL，NAHCO3HCLCO2H2O（1）由于NAHCO3跟HCL反应一步完成，所以NAHCO3跟HCL反应比NA2CO3跟HCL反应放出CO2的速率快。（2）当NA2CO3溶液与稀盐酸反应时，加入试剂的次序不同，产生的现象不同若往碳酸钠溶液中滴加盐酸，由于碳酸钠的量多，而加入的酸（氢离子）少，第二步反应尚未进行，产生的气体较少（有可能在滴加的局部范围内完成二步反应，看到有气体产生）。滴加一定量以后，溶液已转化为碳酸氢钠溶液，再加入盐酸，很快反应产生气体，量也较多若将碳酸钠溶液滴加到盐酸中，则情况大不一样，试管中酸充足过量，滴入碳酸钠溶液很快完成上述二步反应，因此很容易观察到气体产生。利用上述现象，可以不用任何试剂鉴别二者。3碳及其化合物间的转化1自然界中碳及其化合物的转化（1）碳及其化合物在自然界中的转化示意图（2）模拟溶洞的形成溶洞的形成原理石灰岩的主要成分是碳酸钙。碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水时，会慢慢变成可溶于水的碳酸氢钙CAHCO32。当受热或压强突然变小时，水中碳酸氢钙会分解，重新变精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/8成碳酸钙沉积下来。在自然界里不断发生上述反应，石灰岩逐渐变成碳酸氢钙而溶解掉，形成溶洞；碳酸氢钙不断分解，生成的碳酸钙逐渐沉积，形成千姿百态的钟乳石、石笋和石柱。实验报告实验目的探究溶洞的形成原理实验准备将CO2通入澄清石灰水中，得到CACO3白色沉淀，备用。实验方案及实验记录实验步骤实验现象化学方程式向得到的悬浊液中继续通入足量的CO2气体CACO3白色沉淀逐渐溶解CACO3CO2H2OCAHCO32将所得溶液小心加热溶液重新变浑浊并冒出气泡CAHCO32CACO3CO2H2O【梳理总结】自然界在永不停息的进行着碳的转化，这种转化形式多种多样，速度也有快有慢，总体上处于平衡状态。但是，由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气，破坏了这种平衡，造成了“温室效应”。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/82生产和生活中碳及其化合物间的转化（1）高炉炼铁原料焦炭、铁矿石；高炉煤气的主要成分CO、CO2、FE2O3、N2等；CO生成的化学方程式CO2CO2；CCO22CO还原铁的氧化物的化学方程式FE2O33CO2FE3CO2（2）木炭燃烧CO2CO22CO22CO2COO22CO2CCO22CO生成水煤气的化学方程式为CH2OCOH2【联想发散】碳作还原剂的特殊性碳作还原剂，温度越高，还原性越强，在反应中碳的氧化产物可以是CO2和CO。当温度较低时（理论上小于710），碳倾向生成稳定的CO2（如实验室用C还原CUO），一般温度超过1000，只要有固态碳存在，生成的气体是CO而CO作还原剂，温度越低还原性越强，如CO只有在低于600时，才能还原FEO，所以在高炉中主要的出铁反应是在炉体上部（低温区）发生的。（3）水垢的形成有关化学方程式为CAHCO3