《碳的多样性》合

第三章自然界中的元素第一节碳的多样性石笋和钟乳石方解石珊瑚CaCO3CCaCO3金刚石C煤碳1、这些物质都含有什么元素，以什么形态存在？2、你身边还有什么物质含有这种元素？一、多种多样的碳单质石墨深灰色、硬度小、不透明、易导电的片状固体，熔点极高。金刚石金刚石是硬度最大，熔点最高的单质，无色透明的晶体，无自由电子，不导电。C60灰黑色的固体,不导电，又名富勒烯

1.定义：由同一种元素组成的性质不同

的几种单质。例：C元素的同素异形体有：金刚石、

石墨、C60；

O元素的同素异形体有：O2、O3；

P元素的同素异形体有：红磷、白磷为什么同是碳元素能组成不同的碳单质？同素异形体:335pm核间距142pm结论：碳原子的排列方式不同(1)同素异形体的判断需注意三个要点：a.必须由同一元素组成；b.必须是不同的单质；c.必须结构不同。如O2与O3；S2、S4与S8等。(2)同素异形体之间的转化属于化学变化，但价态不改变，是非氧化还原反应。(3)不同的同素异形体，因结构不同，物理性质不同，但化学性质相似。(4)由同一种元素形成的物质，由于同素异形体的存在，不一定为纯净物。二、广泛存在含碳的化合物天然气天然碳酸盐含碳无机化合物（矿物）含碳有机化合物（几十万种）(一)、Na2CO3与NaHCO3物理性质比较名称碳酸钠碳酸氢钠俗名色态水溶性用途白色固体纯碱、苏打小苏打都易溶于水但溶解度S碳酸钠＞S碳酸氢钠用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业发酵剂、灭火剂制药根据学过的碳酸钙的性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的性质1、碳酸钠可能与哪些物质反应？2、碳酸氢钠可能与哪些物质反应？活动探究(二)、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质与酸反应与碱反应与盐反应对热稳定性与酸反应Na2CO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+

H2O+CO2CO32-+2H+=H2O+CO2NaHCO3NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3-+H+=H2O+CO2结论：碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。问题1：碳酸氢钠与稀盐酸反应为什么比碳酸钠与稀盐酸反应剧烈得多？反应原理：用离子方程式表示：CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2Na2CO3：NaHCO3：HCO3-+H+=H2O+CO2问题2：为什么等质量的碳酸氢钠与足量稀盐酸反应比碳酸钠与足量稀盐酸反应放出的气体多？Na2CO3+2HCl=2NaCl+

H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2106g44g0.3gm1

84g44g0.3gm2Na2CO3+CO2+H2O

=2NaHCO3问题3：CaCO3与碳酸（CO2+H2O）能否反应？

Na2CO3能否与碳酸（CO2+H2O）反应？CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2碳酸盐都可以与H2O和CO2反应生成碳酸氢盐Na2CO3NaHCO3

Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHCO32-+Ca2+=CaCO3能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=CO32-+H2O易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH

与碱反应：与盐反应Na2CO3

NaHCO3

Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀CO32-+Ca2+=CaCO3与CaCl2不反应热稳定性Na2CO3NaHCO32NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2结论：稳定性：碳酸钠>碳酸氢钠碳酸钠受热不分解利用热的稳定性鉴别碳酸钠与碳酸氢钠(三)、Na2CO3与NaHCO3的相互转变⒈Na2CO3转变成NaHCO3_____________________________⒉NaHCO3转变成Na2CO3①______________________________②_______________________________Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O△向溶液中通入过量CO2加热或加适量NaOHNa2CO3NaHCO31、如何鉴别Na2CO3和NaHCO3固体2、如何除去NaHCO3溶液中的Na2CO33、如何除去Na2CO3固体中的NaHCO3

分别取少量固体加热，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为NaHCO3在混合物溶液中通入足量的二氧化碳加热固体混合物至质量不再改变〖讨论〗思考题

有两瓶无色溶液，分别是稀盐酸(a)和碳酸钠(b)溶液，不用任何试剂，如何鉴别这两种溶液？CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2CO32-+2H+=H2O+CO2a滴入b：b滴入a：刚开始没有气泡，随a滴入量的增加才产生气泡。一滴入就有气泡产生讨论：如何鉴别Na2CO3

、NaHCO3和NaCl固体。１、用三支小试管分别取少量的Na2CO3

、NaHCO3和NaCl固体，加热。如果有使澄清石灰水变浑浊的气体产生，则为NaHCO3

。再向另外两支试管中加入稀盐酸。有气体产生则为Na2CO3

。无现象的为NaCl

。２、用三支小试管分别取少量的Na2CO3

、NaHCO3和NaCl固体，加少量的水配成溶液。然后逐滴加入稀盐酸，反应剧烈者为NaHCO3

，刚滴入稀盐酸时无气体产生，随滴入量的增加才有气体产生则为Na2CO3

，无现象者为NaCl

。小结碳酸钠与碳酸氢钠一、物理性质二、化学性质与酸反应与碱反应与盐反应热稳定性三、相互转化四、用途Na2CO3+2HCl=2NaCl+

H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO22NaHCO3=NaCO3+H2O+CO2Na2CO3NaHCO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑106g2mol1molNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑思考：1、等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应，消耗盐酸的物质的量之比为：______；产生的CO2的物质的量之比为：______2、等质量的Na2CO3（106g·mol-1）和NaHCO3（84g·mol-1）与盐酸反应，________消耗盐酸多；________产生的CO2多。2：11：1Na2CO3

84g1mol1molNaHCO3作业：写出下列反应的化学方程式CCO2Na2CO3NaHCO3COCaCO3Ca(HCO3)2注：不能重复在水溶液中的反应写出离子方程式①按图组装仪器，并检查装置的气密性②将ag试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到bg④从分液漏斗滴入6mol·L-1的硫酸，直到不再产生气体为止⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到cg⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为dg请填空和回答问题：（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明___________（2）装置中干燥管B的作用是________________；（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果___________

（填偏高、偏低或不变）（4）步骤⑤的目的是________________；（5）步骤⑦的目的是________________；（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为____________________；（7）还可以用其