安徽省阜阳三中2018年鲁科版高一化学：3.1.1多种多样的碳单质　广泛存在的含碳化合物（共46页）ppt课件

1、第1课时多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物第3章第1节碳的多样性学习目的定位1.了解碳单质的多样性及同素异形体的概念，会判别同素异形体，知道构造与性质的关系。2.了解自然界中含碳化合物的多样性。3.认识碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，初步领会它们性质的差别。新知导学达标检测内容索引新知导学1.碳元素有多种单质，其中比较有代表性的是金刚石、石墨、C60。它们的微观构造如以下图：一、多种多样的碳单质察看它们的构造，结合教材内容填写下表： 物质性质金刚石(C)石墨(C)C60外观 色透明晶体 色、不透明 的片状固体灰黑色固体结构由 构成的 结构由 构成的 结构由 和 排列而成的“足球”分子正四面体空间

2、网状深灰平面六边形层状正五边形正六边形无硬度很大 ，在纸上可 留痕迹 导电性不导电良好不导电质软2.同素异形体的概念：由同一种 组成的 不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。(1)常见的同素异形体：碳元素： 、 、 等；氧元素： 、 等。金刚石石墨C60O2O3元素性质(2)问题讨论由同一种元素构成的物质一定是纯真物吗？答案不一定。答案不一定。解析同一种元素能够构成多种同素异形体，多种单质构成混合物。解析同一种元素能够构成多种同素异形体，多种单质构成混合物。组成元素一样的物质一定是同素异形体吗？答案不一定。答案不一定。解析同素异形体研讨的对象是单质，如解析同素异形体研讨的对象是单质，如CO、

3、CO2虽然其组成元素一样，虽然其组成元素一样，但它们不是单质，故不是同素异形体。但它们不是单质，故不是同素异形体。答案解析(3)一定条件下，石墨可以转化成金刚石，该反响属于物理变化，还是化学变化？答案化学变化。答案化学变化。答案1.构成同素异形体的三个要素(1)必需由同一种元素构成；(2)必需是单质；(3)必需具有不同的构造。2.构成同素异形体的两种方式(1)单质中原子的陈列方式不同，如金刚石、石墨；(2)单质中原子数目不同(如O2和O3)。3.同素异形体之间的转化是化学变化。归纳总结归纳总结例例1以下说法中正确的选项是以下说法中正确的选项是A.仅由碳元素组成的物质一定是纯真物仅由碳元素组成的

4、物质一定是纯真物B.金刚石、石墨、足球烯金刚石、石墨、足球烯(C60)互为同素异形体互为同素异形体C.金刚石转化为石墨，有单质生成，该反响属于氧化复原反响金刚石转化为石墨，有单质生成，该反响属于氧化复原反响D.金刚石和石墨的物理性质不同，化学性质也不一样金刚石和石墨的物理性质不同，化学性质也不一样答案解析解析碳元素的单质有金刚石、石墨、解析碳元素的单质有金刚石、石墨、C60等，金刚石是纯真物，但金等，金刚石是纯真物，但金刚石与石墨组成的物质就是混合物；同素异形体之间的转化，由于反响刚石与石墨组成的物质就是混合物；同素异形体之间的转化，由于反响物与生成物不同，应属化学变化，碳在反响前后元素化合价

5、不变，该反物与生成物不同，应属化学变化，碳在反响前后元素化合价不变，该反响不是氧化复原反响；金刚石、石墨、响不是氧化复原反响；金刚石、石墨、C60是碳元素的三种同素异形体，是碳元素的三种同素异形体，它们的物理性质有差别，但化学性质是一样的。它们的物理性质有差别，但化学性质是一样的。(1)金刚石和石墨都是由碳原子构成的，足球烯是由C60分子构成的，C60是由60个碳原子构成的分子。(2)由于构造上的差别，同素异形体的物理性质不同；由于同素异形体的组成元素一样，化学性质类似，而且同素异形体之间的转化是化学变化。(3)有单质参与或生成的反响不一定是氧化复原反响。好像素异形体之间的转化不是氧化复原反响

6、。易错警示碳元素在自然界中主要以 的方式存在，是构成化合物种类 的元素。既能构成蛋白质、淀粉等 ，又能构成大理石、菱铁矿等_ 。碳酸钠和碳酸氢钠是常见的含碳化合物。二、广泛存在的含碳化合物化合物最多有机化合物无机化合物1.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反响快慢的比较碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反响快慢的比较(1)按上图要求完成实验：在两支试管中分别参与3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。察看到的实验景象是_ ；_。个气球均膨胀两 碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大(2)实验

7、结论：_。(3)碳酸钠与盐酸反响的化学方程式是_，离子方程式是 ，碳酸氢钠与盐酸反响的化学方程式是 ，离子方程式是 。 碳酸氢钠与盐酸反响产生气体比碳酸钠与盐酸反响产生气体猛烈得多Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O点 燃 酒 精 灯 加 热 ， 能 察 看 到 的 实 验 景 象 是 。2.碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的比较碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的比较(1)如下图实验为如下图实验为“套管实验，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的套管实验，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。棉花球。 小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中廓清石灰水变浑浊，A烧杯中

8、有气泡冒出(2)实验结论：Na2CO3受热 ；NaHCO3受热 ，生成物中含有 。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3 。( 3 ) 鉴 别 N a 2 C O 3 和 N a H C O 3 两 种 固 体 的 方 法 是_，有关的化学方程式是 ；。不分解易分解CO2和H2O强 将两种固体分别加热，能生成气体且生成的气体能使廓清石灰水变浑浊的是NaHCO3，另一固体是Na2CO32NaHCO3 Na2CO3CO2H2OCO2Ca(OH)2=CaCO3H2ONa2CO3和和NaHCO3的性质比较的性质比较 碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打或纯碱小苏打颜色状态白色固体白色固体溶解性易溶于水易溶于

9、水(比Na2CO3溶解度小)与酸反应放出二氧化碳气体反应剧烈，放出二氧化碳气体归纳总结归纳总结与碱反应能与Ba(OH)2、Ca(OH)2溶液反应与碱溶液都能反应与CaCl2溶液反应生成白色沉淀不反应热稳定性稳定、受热不易分解受热易分解相关视频答案解析例例2以下关于以下关于Na2CO3和和NaHCO3的说法正确的选项是的说法正确的选项是A.Na2CO3比比NaHCO3更易溶于水更易溶于水B.NaHCO3比比Na2CO3稳定稳定C.石灰水能和石灰水能和Na2CO3反响，不能与反响，不能与NaHCO3反响反响D.等物质的量的等物质的量的Na2CO3和和NaHCO3与足量盐酸反响，耗费盐酸的物质的与足

10、量盐酸反响，耗费盐酸的物质的量量 之比为之比为1 2解析解析20 时，时，Na2CO3的溶解度为的溶解度为21.5 g，NaHCO3的溶解度为的溶解度为9.6 g，A项正确；项正确； Na2CO3加热不分解，而加热不分解，而NaHCO3加热完全分解，加热完全分解，B项错误；项错误；石灰水与石灰水与Na2CO3、NaHCO3均能反响，均能反响，C项错误；项错误；Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，D项错误。项错误。(2)Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反响的比较方法规律(3)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反响的原理及景象Na2CO3溶液与

11、盐酸反响滴加顺序反应现象离子方程式向稀盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液立即有气体放出 2H=CO2H2O向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸开始无明显现象，后来有气体放出答案解析例例3除去除去NaHCO3溶液中混有的少量溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是可采取的方法是A.通入足量二氧化碳通入足量二氧化碳B.参与适量氢氧化钠溶液参与适量氢氧化钠溶液C.参与适量廓清石灰水参与适量廓清石灰水D.参与适量稀盐酸参与适量稀盐酸解 析 向 该 溶 液 中 通 入解 析 向 该 溶 液 中 通 入 C O 2 发 生 反 响发 生 反 响 N a 2 C O 3 C O 2 H2O=2NaHCO3，CO2与与NaH

12、CO3不反响，不反响，A项可采取；项可采取；NaOH、Ca(OH)2和稀盐酸都能与和稀盐酸都能与NaHCO3反响，反响，B、C、D项不能采取。项不能采取。(1)Na2CO3、NaHCO3的相互转化CO2、H2O；H+少量固体加热；溶液NaOH方法规律(2)Na2CO3、NaHCO3的提纯方法(括号内为杂质) Na2CO3(NaHCO3)NaHCO3(Na2CO3)固体加热：2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O加水溶解制成饱和溶液，通入足量CO2气体，结晶、过滤溶液加适量NaOH溶液：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O通入足量CO2：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3答案解析例例

13、4可以用来断定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是可以用来断定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是A.加热时有无色气体放出加热时有无色气体放出B.溶于水，滴加溶于水，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成溶液，有白色沉淀生成C.滴加盐酸有气泡产生滴加盐酸有气泡产生D.溶于水，滴加廓清石灰水，有白色沉淀生成溶于水，滴加廓清石灰水，有白色沉淀生成解析解析NaHCO3受热易分解，受热易分解，Na2CO3不分解，加热时有气体放出，无法不分解，加热时有气体放出，无法断定有断定有Na2CO3，A项错误；项错误；CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl，NaHCO3与与CaCl2不反响，滴加不反响，滴加Ca

14、Cl2溶液有白色沉淀生成，阐明该粉末中有溶液有白色沉淀生成，阐明该粉末中有Na2CO3，B项正确；项正确；NaHCO3、Na2CO3均能与盐酸反响产生气泡，故无法断定均能与盐酸反响产生气泡，故无法断定Na2CO3的存的存在，在，C项错误；项错误；Na2CO3与与Ca(OH)2反响：反响：Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，产 生 白 色 沉 淀 ，产 生 白 色 沉 淀 ， N a H C O 3 与与 C a ( O H ) 2 反 响 ：反 响 ： C a ( O H ) 2 2NaHCO3=2H2ONa2CO3CaCO3，也产生白色沉淀，故无法断，也产生白色沉淀，故无法断定

15、定Na2CO3的存在，的存在，D项错误。项错误。(1)鉴别Na2CO3、NaHCO3的方法固体鉴别法加热法固体加热时产生使廓清石灰水变浑浊气体的为碳酸氢钠，无明显景象的是碳酸钠。溶液鉴别法a.沉淀法：取适量溶液滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成的是碳酸钠，无沉淀生成的是碳酸氢钠。b.加酸法：取适量溶液，逐滴滴加稀盐酸，立刻产生气泡的是碳酸氢钠，不立刻产生气泡，一段时间后产生气泡的是碳酸钠。(2)鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液时，不能用Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液。规律方法学习小结达标检测1.以下说法中正确的选项是A.金刚石、石墨和C60性质不同的根本缘由是所含碳原子的数目不同B.金刚

16、石、石墨和C60在氧气中完全熄灭都生成二氧化碳C.C60和P4、H2O和H2O2均互为同素异形体D.C60是新发现的一种碳的化合物12345答案解析6解析金刚石、石墨和解析金刚石、石墨和C60性质不同是由于它们的构造不同，性质不同是由于它们的构造不同，A项错误；项错误；三者均由碳元素组成，完全熄灭都生成三者均由碳元素组成，完全熄灭都生成CO2，B项正确；项正确；同素异形体是同种元素组成的不同单质，同素异形体是同种元素组成的不同单质，C60和和P4组成元素不同，组成元素不同， H2O和和H2O2均为化合物，均为化合物，C项错误；项错误；由同种元素组成的纯真物属于单质，由同种元素组成的纯真物属于单

17、质，C60是单质，而不是化合物，是单质，而不是化合物，D项项错误。错误。123456答案解析2.以下关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中正确的选项是A.碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠B.与盐酸反响放出等量的二氧化碳耗费碳酸钠的质量小于碳酸氢钠C.与等浓度的盐酸反响，碳酸氢钠反响的速率快D.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反响，碳酸钠耗费盐酸少123456解析解析 NaHCO3的溶解度较小，的溶解度较小，A项错误；项错误；放出放出1 mol CO2耗费耗费Na2CO3 106 g，耗费，耗费NaHCO3 84 g，B项错误；项错误；106 g Na2CO3耗费2 mol盐酸，而106 g NaHCO3耗费盐酸

18、少于2 mol，D项错误。1234563.除去混在Na2CO3粉末中的少量NaHCO3，最合理的方法是A.加热 B.加过量氢氧化钠溶液，再蒸发结晶C.加盐酸 D.加氢氧化钙溶液解析将固体加热到质量不变，解析将固体加热到质量不变，NaHCO3受热易分解生成受热易分解生成Na2CO3，A项合理；项合理；参与过量参与过量NaOH溶液，会引入新杂质溶液，会引入新杂质NaOH，B项不合理；项不合理；参与适量盐酸，与两者均反响，参与适量盐酸，与两者均反响，C项不合理；项不合理；参与适量氢氧化钙溶液，与两者均反响，参与适量氢氧化钙溶液，与两者均反响，D项不合理。项不合理。答案解析123456答案解析4.现有两瓶白色固体化学药品，一瓶为Na2CO3，另一瓶为NaHCO3。无法将其鉴别开来的方法是A.加热B.两者分别与同浓度的稀盐酸反响C.溶于水，参与CaCl2溶液D.两者分别参与氢氧化钠溶液或Ba(OH)2溶液123456解析加热时，试管内壁有较多水珠生成，且生成使廓清石灰水变浑解析加热时，试管内壁有较多水珠生成，且生成使廓清石