202X版高考化学大一轮复习第3单元第1节碳的多样性课件鲁科版

1、第三单元自然界中的元素第三单元自然界中的元素第第1 1节碳的多样性节碳的多样性考纲要求:1.碳元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。2.了解碳元素单质及其重要化合物对环境的影响。(科学态度与社会责任)-4-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三多种多样的碳单质1.同素异形体由组成的性质不同的几种,互称同素异形体。2.碳的三种常见同素异形体同一种元素单质-5-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三碳的同素异形体的物理性质及用途(用短线连接)。-6-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三3.碳的化学性质 -7-考点一考点二必备知识

2、自主预诊 关键能力考向突破 考点三自主练习自主练习1.碳元素形成的单质硬度都很大吗?提示 碳元素可形成多种单质,其中金刚石硬度较大,石墨硬度较小。2.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)12C、13C、14C是碳元素的三种同素异形体 ()(2)金刚石的硬度大,则C60的硬度也同样大 ()(3)同素异形体的物理性质相同,化学性质相似 ()(4)碳常温下就能与浓硫酸剧烈反应 ()(5)水煤气的主要成分为CH4()(6)活性炭除去冰箱中的异味,无化学变化发生 ()-8-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三考向多种多样的碳单质例澳大利亚研究人员最近发现了一种固体碳单质,这种新

3、的碳结构称为“纳米泡沫”,它外形类似海绵,密度极小,并具有磁性。“纳米泡沫碳”与金刚石的关系是()A.同种物质B.同分异构体C.同位素D.同素异形体D解析由题目信息可知“纳米泡沫碳”是碳元素的一种单质,与金刚石的物理性质不同,不是同一种物质,而是互为同素异形体。-9-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三归纳总结1.碳的三种同素异形体的比较 -10-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.同种元素组成的物质不一定是纯净物。如由碳元素组成的金刚石、石墨等混合,都是由碳元素组成的,但它们不是纯净物而是混合物。3.非金属元素单质,一般熔、沸点较低,硬度小,但金刚石等

4、含碳元素单质,熔、沸点高,硬度大。4.碳在高温下有较强的还原性,能还原出比它更强的还原剂,如-11-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三对点演练对点演练20世纪80年代后,人们发现和证实碳的另一类单质,它们是由一系列偶数个碳原子组成的分子,其中C60(足球烯,分子中含有30个双键)最具代表性。下图所示为n个C60连接而成的物质X。下列有关说法不正确的是()A.X难溶于水B.X的熔点比金刚石的高C.X是碳的一种同素异形体D.X的摩尔质量为720ngmol-1B解析因为该物质由n个C60连接而成,所以仍为分子晶体,熔、沸点低,故B项错误。-12-考点一考点二必备知识自主预诊 关键

5、能力考向突破 考点三广泛存在的含碳化合物1.一氧化碳(1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水,。(2)化学性质。可燃性:;还原性:与Fe2O3反应。有毒-13-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.二氧化碳(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气的大,可溶于水。(2)化学性质。与H2O反应:。与碱(如NaOH溶液)反应:。与碱性氧化物(如Na2O等)反应:。与某些盐溶液(如Na2CO3溶液等)反应:。与Na2O2反应:。与C反应:。与Mg反应:。(3)实验室制取的原理:。(4)工业制备的原理:CaCO3CaO+CO2。(5)用途:化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂、人工降雨

6、。CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO32CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O-14-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三3.碳及其化合物之间的相互转化以上各数字对应的化学方程式:或或CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+NaOH=NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O-15-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三自主练习自主练习1.一氧化碳和二氧化碳都是酸性氧

7、化物吗?提示 二氧化碳是酸性氧化物,一氧化碳不是酸性氧化物。2.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)CO是冶炼金属常用的还原剂之一 ()(2)CO2属于大气污染物 ()(3)能使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2()(4)将CO2通入NaClO溶液中可生成次氯酸 ()(5)CO2中的少量CO可用通入O2点燃的方法除去 ()-16-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三考向广泛存在的含碳化合物例将CO2气体缓缓地通入到含KOH、Ba(OH)2和KAl(OH)4的混合溶液中直至过量,生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应进程中的各种描述不正确的是

8、 ()A.OA段反应的化学方程式是Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2OB.AB段反应的离子方程式是2OH-+CO2=+H2OC.AB段与CD段所发生的反应相同D.DE段沉淀的减少是由于碳酸钡固体的溶解所致 答案解析解析关闭 答案解析关闭-17-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三-18-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三对点演练对点演练将足量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)和通入CO2体积(V)的关系正确的是() 答案解析解析关闭CO2通入混合稀溶液中发生的反应有:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,C

9、O2+2KOH=K2CO3+H2O;CO2+K2CO3+H2O=2KHCO3;CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2,故最后无沉淀。 答案解析关闭D-19-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较纯碱或苏打小苏打碱性小-20-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三稳定风化-21-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三-22-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三自主练习自主练习1.利用澄清石灰水能否鉴别Na2CO3与NaHCO3?用盐酸呢?2.将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中

10、有何现象?原因是什么?提示 由于二者均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀,故不能鉴别;用盐酸可以鉴别,向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸开始发生反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,无气体生成,继续加盐酸才产生CO2,而向NaHCO3溶液开始滴入盐酸便有气体产生。提示 开始无明显现象,后有沉淀析出。原因是CO2与Na2CO3及水反应生成NaHCO3,生成NaHCO3的质量比原Na2CO3的质量大;NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,反应消耗溶剂水。-23-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三3.(2019湖北武汉一中周测)有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中

11、正确的是()A.Na2CO3比NaHCO3的热稳定性强B.Na2CO3和NaHCO3溶液中离子的种类不同C.Na2CO3和NaHCO3均可与NaOH溶液反应D.相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸作用时,产生的气体质量相同A解析Na2CO3受热一般不分解,NaHCO3受热易分解,A项正确;Na2CO3和NaHCO3溶液中离子的种类相同,B项错误;Na2CO3与NaOH溶液不反应,C项错误;相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸作用时,NaHCO3产生的气体质量大,D项错误。-24-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考向1Na2CO3与NaHCO3的性质、用

12、途与鉴别例1(2019湖南岳阳调研)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图所示。-25-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 (1)只根据图、所示实验,能够达到实验目的的是(填装置序号)。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为;与实验相比,实验的优点是(填字母)。A.比复杂B.可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而不行C.比操作简便(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固体最好是(填化学式)。答案 (1)(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2,CO2+Ca(OH)2=CaCO

13、3+H2OB(3)NaHCO3-26-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 解析 (1)图不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊;图可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度来判断。(2)图、所涉及的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,实验的优点是可同时做对比实验。(3)试管B装入碳酸氢钠,试管A装入碳酸钠,这样直接加热的是碳酸钠,温度高,不分解,不能使澄清石灰水变浑浊,而间接加热的碳酸

14、氢钠分解,使澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠不稳定。-27-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 -28-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 2.Na2CO3、NaHCO3的除杂 -29-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 对点演练对点演练下列有关纯碱和小苏打的叙述中正确的是()A.Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积少C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉

15、淀D.等物质的量Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,NaHCO3产生的CO2多 答案解析解析关闭 答案解析关闭-30-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考向2Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的计算及图像分析例2(2019湖北武汉吴家山中学周测)将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1molL-1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() 答案解析解析关闭 答案解析关闭-31-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 归纳总结1.Na2CO3、NaHCO3与盐

16、酸的反应-32-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 2.Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像-33-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 对点演练对点演练(2019广东东莞月考)某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量Wg样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理的是 () 答案解析解析关闭用甲基橙作指示剂,用盐酸滴定样品溶液发生的反应为Na2CO3+2HCl= 2NaCl+CO2+H2O,根据消耗标准盐酸的体积确定n(HCl),再结合反应计算n(Na2CO3)及m(Na2CO3),从而确

17、定纯碱中碳酸钠的质量分数,A项正确;样品与盐酸反应产生的CO2中含有水蒸气,CO2和水蒸气均被碱石灰吸收,导致测定结果偏高,且测量碱石灰增重不属于量气法,B项错误;CO2逸出带出水蒸气,质量差变大,导致测定结果偏高,C项错误;CO2能溶于水,不能用排水法收集,可用排饱和NaHCO3溶液的方法收集CO2,D项错误。 答案解析关闭A-34-231-35-1231.大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是()A.燃烧煤炭供热B.利用风力发电C.增加植被面积D.节约用水用电 答案解析解析关闭本题主要考查化学与环境保护。煤炭燃烧会产生二氧化碳,导致大气中CO2的含

18、量增加,A项符合题意;利用风力发电能减少CO2的排放,B项不符合题意;绿色植物的光合作用能吸收CO2,可降低大气中CO2的含量,C项不符合题意;我国的电能主要来自燃煤发电,节约用电,会降低大气中CO2的含量,D项不符合题意。 答案解析关闭A-36-1232.下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的说法中,正确的是 ()A.热稳定性:Na2CO3NaHCO3 答案解析解析关闭加热时碳酸氢钠能分解,碳酸钠不分解,所以碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热稳定性,故A项错误;相同的温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的,故B项错误;碳酸钠和碳酸氢钠分别和氢氧化钙反应的化学方程式如下:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+H2O+NaOH,所以都能发生反应生成沉