鲁科版高中化学必修一311多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物2PPT课件

1、钻钻 石石新课导入新课导入第1页/共27页介绍史实：介绍史实：1797年英国化学家钱南为了测出金刚石的成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、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却令人非常意外箱子里的气体成分竟然是二氧化碳。箱子里的气体成分竟然是二氧化碳。金刚石是由什么元素组成？第2页/共27页寻找身边的碳元素寻找身边的碳元素第3页/共27页石墨第4页/共27页请把碳及其化合物按单质、氧化物、酸、盐的顺序请把碳及其化合物按单质

2、、氧化物、酸、盐的顺序进行分类进行分类 。金钢石、墨石、金钢石、墨石、C60单质单质：氧化物：氧化物：酸：酸：盐：盐：含碳物质含碳物质CO2、COH2CO3CaCO3、Na2CO3、NaHCO3无机物无机物有机物有机物化合物化合物CH4、CH3COOH、C2H5OH第5页/共27页一、多种多样的碳单质一、多种多样的碳单质知识梳理知识梳理金刚石金刚石石墨石墨质疑：质疑：同是同是C元素组成的单质性质有什么不同呢？元素组成的单质性质有什么不同呢？第6页/共27页1. C单质的性质：单质的性质：金刚石金刚石：最硬的，无色透明的：最硬的，无色透明的晶体晶体石墨石墨：深灰色、不透明、质软、易导电的片状固：

3、深灰色、不透明、质软、易导电的片状固体体C60：灰墨色的固体：灰墨色的固体活动探究：为什么同种元素组成的不同种单质的性质相差这么大呢？第7页/共27页 金刚石金刚石石墨石墨C60球形分子球形分子 层状结构层状结构 空间立方体空间立方体网状结构网状结构 第8页/共27页2.同素异形体：同素异形体：例如：例如：碳元素的同素异形体有：金刚石、石墨、碳元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C60、C70、C50、 碳纳米管碳纳米管同种元素组成的性质不同的几种单质。氧元素的同素异形体有：氧元素的同素异形体有：O2、O3磷元素的同素异形体有：红磷、白磷磷元素的同素异形体有：红磷、白磷第9页/共27页C60的潜

4、在应用前景气体的贮存C60不但可以贮存氢气，还可以用来贮存氧气。利用C60在低压下大量贮存氧气对于医疗部门、军事部门乃至商业部门都会有很多用途。新型催化剂日本丰桥科技大学的研究人员合成了具有高度催化活性的钯与C60的化合物C60Pd6。中国武汉大学的研究人员合成了Pt(PPh3)2C60(PPh3为三苯基膦)，对于硅氢加成反应具有很高的催化活性。光学应用具有独特微观结构的C60具有特殊的光学性质，其中令人感兴趣的光学性质之一是光限制性，即在增加入射光的强度时，C60会使光学材料的传输性能降低。癌细胞的杀伤效应C60经光激发后有很高的单线态氧的产率，而单线态氧与生物机体的生理生化功能、组织损伤、

5、肿瘤以及光化治疗技术都有着重要关系。第10页/共27页厦门大学研究组首次“捕获” C50 （论文发表于科学杂志） 我校郑兰荪院士领导的研究小组在全球首次捕获天性活泼的碳分子C504月30日出版的美国科学杂志，发表了我校郑兰荪院士领导的研究组与中国科学院化学所完成的论文活泼 C50的捕获。在美国出版的科学是世界科学家公认的权威杂志之一，在某种程度上说，能够在科学上发表文章，也是对科学家成果的最大肯定。研究组第一次将活泼的C50用氯原子稳定下来，生成的新型富勒烯C50 Cl10具有极高稳定性，可以方便地进行分离、纯化和结构表征。科学审稿人对这一成果给予了高度评价，认为这是一篇应该在科学上发表的里程

6、碑式论文。科学家评价说，这是全世界首次明确无误地合成出比C60小的富勒烯，是富勒烯科学的一个重要突破，有可能开辟新的研究领域，掀起又一轮富勒烯研究热潮。第11页/共27页碳纳米管的应用总结：结构决定性质！总结：结构决定性质！第12页/共27页二、广泛存在的含碳化合物二、广泛存在的含碳化合物1.种类：种类： 无机化合物：无机化合物：CO、CO2、H2CO3 、碳酸盐等、碳酸盐等 有机化合物有机化合物：天然气：天然气 (CH4)、醋酸醋酸(CH3COOH) 、蔗糖、蔗糖（C6H12O6） 乙醇乙醇（C2H5OH） 、蛋白质等、蛋白质等2.重要的含碳化合物重要的含碳化合物 Na2CO3和和NaHCO

7、3的性质比较的性质比较第13页/共27页研究物质性质的基本程序研究物质性质的基本程序观察物质的外观性质预测物质的性质解释及结论实验和观察发现特殊现象提出新问题做出新的预测并验证预测第14页/共27页性质Na2CO3NaHCO3俗称颜色溶解性用途(1)物理性质比较物理性质比较:纯碱或苏打纯碱或苏打小苏打小苏打Na2CO3比比NaHCO3易溶于水易溶于水做糕点时的发酵粉白色粉末白色粉末细小的白色晶体细小的白色晶体制造玻璃和造纸业、洗涤剂第15页/共27页预测预测Na2CO3和和NaHCO3的化学性质的化学性质Na2CO3和和NaHCO3属于盐类，可能会与哪些物质发生属于盐类，可能会与哪些物质发生反

8、应？反应？（1）可能会与酸反应（2）可能会与碱反应（3）可能会与某些盐发生复分解反应（4）可能会受热分解CaCO3加热会分解、加热会分解、Na2CO3和和NaHCO3呢？呢？第16页/共27页探究活动：探究活动：Na2CO3和和NaHCO3的化学性质的化学性质提供的药品提供的药品: :Na2CO3固体、固体、NaHCO3固体、固体、 Na2CO3溶液溶液 、稀盐酸、稀盐酸 NaHCO3溶溶液、液、NaOH溶液、溶液、 Ca(OH)2溶液、溶液、 CaCl2溶液溶液第17页/共27页学有所得，各抒己见学有所得，各抒己见第18页/共27页Na2CO3 的化学性质的化学性质 我的结论Na2CO3+2

9、HCl=2NaCl+H2O+CO2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOHNa2CO3 + CaCl2= CaCO3 +2NaCl1. 与酸反应与酸反应2. 与碱反应与碱反应3. 与盐反应与盐反应第19页/共27页NaHCO3 的化学性质的化学性质 NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2 NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2ONaHCO3 + CaCl2=1. 与酸反应与酸反应2. 与碱反应与碱反应3. 与盐反应与盐反应NaHCO3+Ca(OH)2= CaCO3 +NaOH+H2O4. 受热分解受热分解2 NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 第20页/共

10、27页2. Na2CO3 和和NaHCO3均为白色固体，溶液均为无色，均为白色固体，溶液均为无色，如何鉴别这两种物质？如何鉴别这两种物质？方法方法1.逐滴滴加稀盐酸逐滴滴加稀盐酸方法方法2.加热加热(固体固体)方法方法3.加加CaCl2或或BaCl2Na2CO3 NaHCO3 +H2O+CO2NaOH或者或者问题讨论：问题讨论：1. 碳酸盐和碳酸氢盐之间如何转化？ 第21页/共27页当堂检测当堂检测1. 下列说法中正确的是()A.金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是所含碳原子的数目不同B.金刚石、石墨和C60在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳C.C60和P4互为同素异形体D.H2O和H2O2互

11、为同素异形体【解析】金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是结构不同,与所含碳原子数目的多少无关。B第22页/共27页2. 下列有关Na2CO3和NaHCO3的说法中不正确的是()A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水B.Na2CO3比NaHCO3稳定C.石灰水能与Na2CO3反应,而不能与NaHCO3反应D.与足量盐酸反应要得到相同质量的CO2,用Na2CO3比NaHCO3的质量要多【解析】石灰水也能与NaHCO3反应，使酸式盐变成正盐，Ca(OH)2+2NaHCO3 =CaCO3+Na2CO3+2H2O。制取相同质量的CO2，如都制取44 g CO2，在盐酸足量的情况下，需NaHCO3 8

12、4 g，需Na2CO3 106 g。C第23页/共27页3. 可以用来判定碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是()A.加热时有无气体放出B.滴加盐酸时有无气泡放出C.溶于水后,滴加氯化镁稀溶液有无白色沉淀生成D.溶于水后,滴加澄清石灰水,有无白色沉淀生成【解析】加热时,碳酸氢钠易分解:2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O,碳酸钠不分解,A项错误。碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸反应,且都有CO2生成,B项错误。碳酸钠与氯化镁反应时,生成白色沉淀,碳酸氢钠与氯化镁不反应,反应现象不同,C项正确。碳酸钠、碳酸氢钠都能与澄清石灰水反应,生成白色沉淀,反应现象相同,D项错误。C第24页/共27页4. 碳酸钠和碳酸氢钠在日常生活中都有着广泛的应用，现知碳酸钠水溶液的碱性远远强于碳酸氢钠水溶液的碱性。试从反应物的性质或者用量角度说明在下列用途中应选用碳酸钠还是碳酸氢钠，并说明原因。(1)做面条时，为防止面粉长时间放置出现酸味，常加入适量的碱面，选用 ，因为 。 (2