201X_202x学年高中化学第3章自然界中的元素第1节第2课时碳及其化合物间的转化鲁科版必修1

1、1.了解碳元素在自然界及生产、生活中的转化。 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、木炭燃烧过程中的相关反应。 3.了解碳单质、碳的氧化物及碳酸盐的性质及转化关系。 4.通过了解CO2的排放对环境的影响，增强环保意识,核心素养发展目标,新知导学 XIN ZHI DAO XUE,01,1.自然界中碳及其化合物间的转化过程,一、自然界中碳及其化合物间的转化,1)动植物间碳的化合物间的转化 植物的 、植物和动物的 以及动植物遗骸形成的化石燃料燃烧三方面碳的化合物间的转化。 (2)海水中碳的化合物间的转化 空气中的二氧化碳一部分被海水吸收，溶于水的二氧化碳逐渐转变为 沉积海

2、底形成新的岩石。这些碳酸盐又与空气中的二氧化碳和水反应，生成_而溶于水中归于海洋。 (3)自然现象中的碳的转化 火山把大量的 喷发到大气中，地壳剧烈变化后，死亡的热带植物经过漫长的过程转化成,答案,光合作用,呼吸过程,碳酸盐,碳酸氢盐,二氧化碳,煤,2.实验探究溶洞的形成原理,变浑浊,变澄清,变浑浊,Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O,CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2 CaCO3CO2H2O,答案,归纳总结,CO2、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化,1)少量CO2与Ca(OH)2溶液(或NaOH溶液)反应生成CaCO3(或Na2CO3)，足量CO2与Ca(OH)2溶

3、液(或NaOH溶液)反应生成Ca(HCO3)2(或NaHCO3)。 (2)碳酸正盐与CO2、H2O反应生成酸式盐。 (3)稳定性Na2CO3CaCO3NaHCO3,例1CO2通入下列溶液中，不可能产生沉淀的是 A.CaCl2溶液 B.Ca(OH)2溶液 C.Ba(OH)2溶液 D.Ca(ClO)2溶液,解析A项，因为碳酸的酸性比盐酸弱，不可能生成CaCO3； B项，二氧化碳少量则生成CaCO3，二氧化碳过量则生成Ca(HCO3)2； C项，二氧化碳少量则生成BaCO3，二氧化碳过量则生成Ba(HCO3)2； D项，因为碳酸的酸性比次氯酸强，二氧化碳少量时生成CaCO3和HClO，二氧化碳过量时

4、生成Ca(HCO3)2和HClO,答案,解析,思维启迪,二氧化碳通入钙或钡的盐酸盐或硝酸盐溶液中不能生成碳酸钙，而通入过量的次氯酸钙溶液中生成白色沉淀。假如CO2与CaCl2溶液反应CaCl2CO2H2O=CaCO32HCl，CaCO3与HCl反应，不能通过弱酸H2CO3制备强酸盐酸,例2用1 L 1.0 molL1 NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中的 的物质的量浓度之比约是 A.13 B.12 C.23 D.32,解析 因CO22NaOH=Na2CO3H2O，CO2NaOH=NaHCO3，设生成Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x，y,答案,解析,规律总结,1)CO

5、2与碱反应的原理 CO2与碱反应时产物与二者的相对量有关，当碱足量时生成碳酸盐，当CO2足量时，生成碳酸氢盐。如： CO2不足时：CO22NaOH=Na2CO3H2O CO2足量时：CO2NaOH=NaHCO3 (2)CO2与NaOH反应有关量和产物分析,其上述转化关系可用数轴表示,二、生产和生活中碳及其化合物间的转化,1.高炉炼铁 (1)主要原料： 和 (主要成分是 )。 (2)过程(实际起还原作用的是 )： 还原剂的生成：_；_。 铁矿石被还原：_,答案,CO2 CO2,焦炭,铁矿石,Fe2O3,CO,CO2C 2CO,Fe2O33CO 2Fe3CO2,2.木炭燃烧 木炭在燃烧过程中，发生

6、着碳单质、一氧化碳和二氧化碳之间的转化，具体转化的过程如图,答案,写出各步反应的化学方程式： _； _； _； _,2CO2(不足) 2CO或CCO2 2CO,2COO2 2CO2,CO2 CO2,CO2C 2CO,3.水垢中CaCO3的形成 反应方程式：_。 4.碳在无机物和有机物间的转化 1828年，德国化学家 用无机物氰酸铵(NH4CNO)首次合成了有机物 分子式为CO(NH2)2，开创了以含碳无机化合物合成有机化合物的先河,答案,Ca(HCO3)2 CaCO3H2OCO2,维勒,尿素,归纳总结,碳及其化合物间的转化有的属于单质、氧化物和盐之间的转化，有的属于盐与盐、氧化物与氧化物之间的

7、转化，其转化关系为,例3某实验工作者欲使1.6 g Fe2O3完全还原为Fe，则他实验前应准备的CO的体积(标准状况下)为 A.672 mL B.336 mL C.672 mL D.672 mL,解析由方程式Fe2O33CO 2Fe3CO2可知，1.6 g Fe2O3完全还原需要标准状况下672 mL CO，但实际操作中需要先通入CO排净装置中的空气，实验结束后再通入CO直至Fe冷却，故实验前准备的CO应大于672 mL,答案,解析,思维启迪,CO与金属氧化物在加热条件下还原出金属时，应先通入CO排出装置内的空气，否则CO和氧气在加热条件下反应发生爆炸,解析由题意知A为Ca(OH)2，Ca(O

8、H)2与过量CO2反应，生成的B为Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受热分解生成的C为CaCO3，CaCO3与盐酸反应生成的D为CaCl2,例4A、B、C、D、E五种物质的转化关系如下图所示。已知A为二元碱，微溶于水且溶解度随温度升高而降低。 (1)写出各物质的化学式： A._；B._；C._； D._；E._。 (2)写出下列两个反应的离子方程式： BD_， BE_,答案,解析,Ca(OH)2,Ca(HCO3)2,CaCO3,CaCl2,Na2CO3,规律总结,学习小结,返回,达标检测 DA BIAO JIAN CE,02,1,2,3,4,5,1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)

9、(1)大气中的CO2能被海洋溶解一部分( ) (2)自然界中同时存在产生CO2和消耗CO2的过程( ) (3)BaCl2溶液中通入CO2产生白色沉淀( ) (4)植物光合作用主要消耗CO2，因此植树造林能有效减弱“温室效应”( ) (5)加热碳酸氢钙溶液会变浑浊，加热碳酸氢钠溶液也会变浑浊( ) (6)高炉炼铁过程中，碳元素只显还原性( ) (7)钟乳石、石笋是由于CaCO3和Ca(HCO3)2的相互转化形成的( ) (8)CaCO3是水垢的成分之一( ) (9)高炉炼铁原理中涉及的反应均为氧化还原反应(,答案,6,1,2,3,4,5,10)CO2是参与自然界中钟乳石、石笋形成的一种主要物质(

10、 ) (11)除去CO2气体中混有的CO，常采用的方法是通过灼热的CuO粉末(,答案,6,1,2,3,4,5,2.下列各变化中，在木炭燃烧时不可能发生的反应是 A.2CO2 2CO B.CO2 CO2 C.CO2C 2CO D.CO2 CO2,解析二氧化碳比较稳定，加热条件下不分解,答案,解析,6,1,2,3,4,5,3.以下属于自然界中碳及其化合物间转化过程的是 植物通过光合作用吸收二氧化碳形成葡萄糖 以无机化合物氰酸铵(NH4CNO)为原料合成尿素CO(NH2)2 钟乳石、石笋的形成 石油、天然气等化石燃料的形成 A. B.只有 C.只有 D.只有,解析为自然界中碳及其化合物之间的转化过程

11、，属于生产和生活中碳及其化合物间的转化,答案,解析,6,1,2,3,4,5,4.将Ca(HCO3)2加热分解产生的混合气体通过足量的Na2O2，最后得到的气体是 A.CO2 B.H2O C.N2 D.O2,解析根据题意，可发生下列反应：Ca(HCO3)2 CaCO3CO2H2O,2Na2O22H2O=4NaOHO2，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，最终得到的气体是O2,答案,解析,6,5.下列各组物质中的两种物质反应时，反应物用量或反应条件的改变对反应产物没有影响的是 A.C和O2 B.Na2CO3和盐酸 C.Na和O2 D.NaHCO3和NaOH,1,2,3,4,5,6,答案,解析,B项，Na2CO3HCl(少量)=NaClNaHCO3，Na2CO32HCl(足量)=2NaClCO2H2O,D项，NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O,解析由题意可知E为解题突破口。E为淡黄色粉末，通常用在呼吸面