必修1第三章第一节多种多样的碳元素

1、普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书 化学化学1（必修）（必修）第三章第三章 自然界中的元素自然界中的元素第一节第一节溶洞中的 石花、石笋、钟乳图中的钻石重约五十克拉价值高达五百万美元在一九三四年芝加哥世界博览会上被评为美国最完美的钻石。世界上最大的钻石世界上最大的钻石库利南一号库利南一号美丽的美丽的珊瑚珊瑚 金刚石的结构金刚石的结构一、多种多样的碳单质一、多种多样的碳单质石墨的结构石墨的结构天然石墨天然石墨C20C40C70二、广泛存在的含碳化合物二、广泛存在的含碳化合物大理石大理石方解石方解石主要成分：主要成分：CaCO3白云石：白云石：CaMg(CO3)2菱锌矿：菱锌矿：

2、ZnCO3菱镁矿：菱镁矿：MgCO3菱铁矿：菱铁矿：FeCO3天然气天然气胡萝卜胡萝卜含碳无机化合物含碳无机化合物（矿物）（矿物）有机化合物有机化合物（几千万种）（几千万种）天然碳酸盐天然碳酸盐1、Na2CO3与与NaHCO3物理性质比较物理性质比较名名 称称碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠俗俗 名名 色态色态水溶性水溶性白色固体白色固体苏打苏打小苏打小苏打都易溶于水，都易溶于水，但溶解度但溶解度S碳酸钠碳酸钠S碳酸氢钠碳酸氢钠2、Na2CO3与与NaHCO3的的化学性质化学性质比较比较实验内容实验内容实验现象实验现象结论结论与与H+反应反应与与NaOH与与Ca(OH)2与与CaCl 2加热加热产

3、生气泡产生气泡CO32-+2H+= CO2 + H2OHCO3-+H+= CO2 +H2O无明显现象无明显现象Na2CO3不反应不反应HCO3-+OH-= CO32- +H2O产生白色沉淀产生白色沉淀CO32-+Ca2+= Ca CO3Ca2+ +HCO3-+OH- = Ca CO3 +H2ONa2CO3产生白色沉淀产生白色沉淀NaHCO3无现象无现象CO32-+Ca2+= Ca CO3NaHCO3不反应不反应Na2CO3无现象无现象NaHCO3分解产生分解产生CO22NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2ONa2CO3不分解不分解3、Na2CO3与与NaHCO3的相互转变的相互转变 Na2

4、CO3转变成转变成 NaHCO3 _ NaHCO3转变成转变成Na2CO3_Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3NaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O加热；加碱加热；加碱碳酸盐碳酸盐碳酸氢盐碳酸氢盐CO2+H2O碳及其化合物间的转化碳及其化合物间的转化三、碳及其化合物间的转化三、碳及其化合物间的转化1、自然界中碳及其化合物间的转化 （1）二氧化碳是通过哪些途经进入大气）二氧化碳是通过哪些途经进入大气中的？中的？ （2）海水中的含碳物质是从哪里来的？）海水中的含碳物质是从哪里来的？ （3）若大气中没有二氧化碳会怎么样？）若大气中没

5、有二氧化碳会怎么样？二氧化碳过量又会怎样？二氧化碳过量又会怎样？大气中的二氧化碳大气中的二氧化碳绿色植物绿色植物海洋海洋光合作用光合作用呼吸呼吸动物动物呼吸排泄呼吸排泄岩石岩石风化溶解风化溶解光合作用光合作用森林草原森林草原化石燃料化石燃料喷发喷发火山火山燃烧燃烧燃烧燃烧动植物遗体演变动植物遗体演变自然界中碳及其化合物间的转化大自然的精美绝伦的奇观：张家界黄龙洞【活动【活动探究】探究】模拟模拟“溶洞的形成溶洞的形成”实验方案及实验记录：实验方案及实验记录：实验内容实验内容实验现象实验现象离子方程式离子方程式澄清石灰水澄清石灰水持续通入持续通入CO2开始出现白色沉淀开始出现白色沉淀CO2过量时沉

6、淀溶解过量时沉淀溶解澄清溶液澄清溶液加热加热出现白色沉淀出现白色沉淀Ca2+ + 2OH- + CO2 = Ca CO3+ H2OCa CO3 +CO2+ H2O = Ca2+ + 2 H CO3-Ca2+ + 2 H CO3- =Ca CO3 +CO2+ H2O CaCO3+H2O+CO2 = Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2 = CaCO3 +H2O+CO2, 高炉炼铁是将铁矿石用高炉炼铁是将铁矿石用焦炭还原成金属铁的过程。在焦炭还原成金属铁的过程。在此过程中，此过程中，CO是如何产生的？是如何产生的？碳元素发生了哪些变化？用方碳元素发生了哪些变化？用方程式如何表示？程式如何表示？ C

7、 + O2 = CO22CO2 + C = 2CO高温高温高温高温Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温 在生产和生活中在生产和生活中还有哪些碳及其化合还有哪些碳及其化合物间转化的实例？物间转化的实例？ 木炭在燃烧时产生木炭在燃烧时产生淡蓝色的火焰，这是淡蓝色的火焰，这是COCO燃燃烧产生的。在木炭燃烧的烧产生的。在木炭燃烧的过程中发生着单质过程中发生着单质C C、COCO、COCO2 2之间的转化：之间的转化： 用化学方程式描述上述过用化学方程式描述上述过程，并指出氧化剂与还原剂。程，并指出氧化剂与还原剂。CCO2CO水壶、输送热水的管道内壁常积有水垢，水壶、输送热水的管道

8、内壁常积有水垢，你知道水垢的成分是什么吗？它是怎样形成你知道水垢的成分是什么吗？它是怎样形成的，又如何除掉？的，又如何除掉？水垢的主要成分是水垢的主要成分是CaCO3,是是Ca(HCO3)2分解形成的，分解形成的，常用常用 CH3COOH除掉。除掉。Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 + 2CH+ 2CH3 3COOH= Ca(CHCOOH= Ca(CH3 3COO)COO)2 2 + 2CO+ 2CO2 2+ + 2H2H2 2O O碳及其化合碳及其化合物间的转化物间的转化自然界中碳及自然界中碳及化合物的转化化合物的转化人类生产、人类生产、生活中的转化生活中的转化溶洞的形成溶洞的形成

9、植物的植物的光合作用光合作用CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)26CO2+6H2O=C6H12O6+6O2高炉炼铁高炉炼铁木炭的燃烧木炭的燃烧Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2C+O2=CO2碳碳的的同同素素异异形形体体和和碳碳的的化化合合物物金刚石C60石墨碳单质一氧化碳二氧化碳碳酸碳酸盐无机化合物有机化合物含碳化合物碳元素概括概括整合整合1、下列物质，分别加入、下列物质，分别加入CH3COOH时，会产生相同时，会产生相同气体的是（气体的是（ ） 大理石大理石 钟乳石钟乳石 锅垢锅垢 贝壳贝壳 蛋壳蛋壳A、 B、 C、 D、D2、除去、除去CO2气体中的气体中的CO，常用的方法是

10、（，常用的方法是（ ） A、通过澄清的石灰水、通过澄清的石灰水 B 、通过灼热碳、通过灼热碳 C 、通过水、通过水 D、 通过灼热的氧化铜粉通过灼热的氧化铜粉末末D写出下列反应的化学方程式：写出下列反应的化学方程式：CCO2Na2CO3NaHCO3COCaCO3Ca(HCO3)2注：不能重复注：不能重复自然界中碳及其化合物间的转化自然界中碳及其化合物间的转化大气中的二氧化碳大气中的二氧化碳绿色植物绿色植物海洋海洋光合作用光合作用呼吸呼吸动物动物呼吸排泄呼吸排泄岩石岩石风化溶解风化溶解光合作用光合作用森林草原森林草原化石燃料化石燃料喷发喷发火山火山燃烧燃烧燃烧燃烧动植物遗体演变动植物遗体演变生产

11、和生活中碳及其化合物间的转化生产和生活中碳及其化合物间的转化1、工业炼铁、工业炼铁2、木炭燃烧、木炭燃烧CCO2CO碳“三角”作业作业：写出下列反应的化学方程式：写出下列反应的化学方程式CCO2Na2CO3NaHCO3COCaCO3Ca(HCO3)2注：不能重复注：不能重复2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O碳酸氢钠受热分解实验装置：碳酸氢钠受热分解实验装置：4、关于、关于Na2CO3与与NaHCO3混合物中各成份混合物中各成份质量分数的计算。质量分数的计算。例题剖析：例题剖析： 将某碳酸钠和碳酸氢钠的混合物将某碳酸钠和碳酸氢钠的混合物2.74g 加热到质量不再变化时，剩余物质量加热到

12、质量不再变化时，剩余物质量为为2.12g 。求：求：混合物中碳酸氢钠与碳酸钠的物质的量；混合物中碳酸氢钠与碳酸钠的物质的量；将这种混合物与足量的稀盐酸反应可以将这种混合物与足量的稀盐酸反应可以 生成标准状况下的气体体积。生成标准状况下的气体体积。实验内容实验内容实验现象实验现象实验结论实验结论取少量取少量CaCO3粉末粉末于试管中，加入适于试管中，加入适量蒸馏水量蒸馏水CaCO3不溶解，不溶解，溶液浑浊溶液浑浊通入足量通入足量CO2随着随着CO2得通入得通入 白色沉淀减少白色沉淀减少 最终消失最终消失所得溶液加热所得溶液加热又得到白色沉淀又得到白色沉淀 且有气泡产生且有气泡产生CaCO3与与Ca(HCO3)2可以相互转可以相互转化，碳酸氢化，碳酸氢盐不稳定，盐不稳定，受热分解受热分解解解:用差量法计算：用差量法计算：2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O 固体质量减少固体质量减少 2mol 62.0g n (NaHCO3