高中化学第3章自然界中的元素第1节第2课时碳及其化合物间的转化课件鲁科版必修

1.了解碳元素在自然界及生产、生活中的转化。2.能从原理上解释钟乳石、溶洞的形成，能用化学方程式表示高炉炼铁、木炭燃烧过程中的相关反应。3.了解碳单质、碳的氧化物及碳酸盐的性质及转化关系。4.通过了解CO2的排放对环境的影响，增强环保意识。核心素养发展目标达标检测检测评价达标过关新知导学启迪思维探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XINZHIDAOXUE011.自然界中碳及其化合物间的转化过程

一、自然界中碳及其化合物间的转化(1)动植物间碳的化合物间的转化植物的

、植物和动物的

以及动植物遗骸形成的化石燃料燃烧三方面碳的化合物间的转化。(2)海水中碳的化合物间的转化空气中的二氧化碳一部分被海水吸收，溶于水的二氧化碳逐渐转变为

沉积海底形成新的岩石。这些碳酸盐又与空气中的二氧化碳和水反应，生成________而溶于水中归于海洋。(3)自然现象中的碳的转化火山把大量的

喷发到大气中，地壳剧烈变化后，死亡的热带植物经过漫长的过程转化成

。答案光合作用呼吸过程碳酸盐碳酸氢盐二氧化碳煤2.实验探究——溶洞的形成原理实验操作

实验现象澄清石灰水先

，后

，加热时该溶液又_______化学方程式①______________________________；②_______________________________；③_________________________________________变浑浊变澄清变浑浊Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O答案归纳总结CO2、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化(1)少量CO2与Ca(OH)2溶液(或NaOH溶液)反应生成CaCO3(或Na2CO3)，足量CO2与Ca(OH)2溶液(或NaOH溶液)反应生成Ca(HCO3)2(或NaHCO3)。(2)碳酸正盐与CO2、H2O反应生成酸式盐。(3)稳定性Na2CO3＞CaCO3＞NaHCO3。例1

CO2通入下列溶液中，不可能产生沉淀的是2溶液 B.Ca(OH)2溶液C.Ba(OH)2溶液 D.Ca(ClO)2溶液

解析A项，因为碳酸的酸性比盐酸弱，不可能生成CaCO3；B项，二氧化碳少量则生成CaCO3，二氧化碳过量则生成Ca(HCO3)2；C项，二氧化碳少量则生成BaCO3，二氧化碳过量则生成Ba(HCO3)2；D项，因为碳酸的酸性比次氯酸强，二氧化碳少量时生成CaCO3和HClO，二氧化碳过量时生成Ca(HCO3)2和HClO。√答案解析思维启迪二氧化碳通入钙或钡的盐酸盐或硝酸盐溶液中不能生成碳酸钙，而通入过量的次氯酸钙溶液中生成白色沉淀。假如CO2与CaCl2溶液反应CaCl2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HCl，CaCO3与HCl反应，不能通过弱酸H2CO3制备强酸盐酸。例2用1L1.0mol·L－1NaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中的

的物质的量浓度之比约是∶∶2∶∶2解析

因CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，CO2＋NaOH===NaHCO3，设生成Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x，y。√答案解析规律总结(1)CO2与碱反应的原理CO2与碱反应时产物与二者的相对量有关，当碱足量时生成碳酸盐，当CO2足量时，生成碳酸氢盐。如：①CO2不足时：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O②CO2足量时：CO2＋NaOH===NaHCO3(2)CO2与NaOH反应有关量和产物分析

反应情况反应产物<1∶2NaOH足量，只发生反应①(剩余NaOH)Na2CO3＝1∶2恰好发生反应①Na2CO3

①②两个反应均有NaHCO3、Na2CO3＝1∶1恰好发生反应②NaHCO3>1∶1只发生反应②，CO2剩余NaHCO3其上述转化关系可用数轴表示：二、生产和生活中碳及其化合物间的转化1.高炉炼铁(1)主要原料：

和

(主要成分是

)。(2)过程(实际起还原作用的是

)：①还原剂的生成：__________________；_________________。②铁矿石被还原：____________________________。答案C＋O2CO2焦炭铁矿石Fe2O3COCO2＋C2COFe2O3＋3CO2Fe＋3CO22.木炭燃烧木炭在燃烧过程中，发生着碳单质、一氧化碳和二氧化碳之间的转化，具体转化的过程如图：

答案写出各步反应的化学方程式：①___________________________________________；②_____________________；③_______________；④__________________。

2C＋O2(不足)2CO或C＋CO22CO2CO＋O22CO2C＋O2CO2CO2＋C2CO3.水垢中CaCO3的形成反应方程式：______________________________________。4.碳在无机物和有机物间的转化1828年，德国化学家

用无机物氰酸铵(NH4CNO)首次合成了有机物

[分子式为CO(NH2)2]，开创了以含碳无机化合物合成有机化合物的先河。

答案Ca(HCO3)2CaCO3↓＋H2O＋CO2↑维勒尿素归纳总结碳及其化合物间的转化有的属于单质、氧化物和盐之间的转化，有的属于盐与盐、氧化物与氧化物之间的转化，其转化关系为例3某实验工作者欲使1.6gFe2O3完全还原为Fe，则他实验前应准备的CO的体积(标准状况下)为A.672mL B.336mLC.>672mL D.<672mL解析由方程式Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2可知，1.6gFe2O3完全还原需要标准状况下672mLCO，但实际操作中需要先通入CO排净装置中的空气，实验结束后再通入CO直至Fe冷却，故实验前准备的CO应大于672mL。√答案解析思维启迪CO与金属氧化物在加热条件下还原出金属时，应先通入CO排出装置内的空气，否则CO和氧气在加热条件下反应发生爆炸。解析由题意知A为Ca(OH)2，Ca(OH)2与过量CO2反应，生成的B为Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受热分解生成的C为CaCO3，CaCO3与盐酸反应生成的D为CaCl2。例4

A、B、C、D、E五种物质的转化关系如下图所示。已知A为二元碱，微溶于水且溶解度随温度升高而降低。(1)写出各物质的化学式：；；；；。

(2)写出下列两个反应的离子方程式：B―→D__________________________，B―→E_______________________________________________。答案解析Ca(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3CaCl2Na2CO3规律总结学习小结返回达标检测DABIAOJIANCE02123451.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)大气中的CO2能被海洋溶解一部分()(2)自然界中同时存在产生CO2和消耗CO2的过程(

)(3)BaCl2溶液中通入CO2产生白色沉淀(

)(4)植物光合作用主要消耗CO2，因此植树造林能有效减弱“温室效应”(

)(5)加热碳酸氢钙溶液会变浑浊，加热碳酸氢钠溶液也会变浑浊(

)(6)高炉炼铁过程中，碳元素只显还原性(

)(7)钟乳石、石笋是由于CaCO3和Ca(HCO3)2的相互转化形成的(

)(8)CaCO3是水垢的成分之一(

)(9)高炉炼铁原理中涉及的反应均为氧化还原反应(

)√√×√××答案6√√×12345(10)CO2是参与自然界中钟乳石、石笋形成的一种主要物质(

)(11)除去CO2气体中混有的CO，常采用的方法是通过灼热的CuO粉末(

)√√答案6123452.下列各变化中，在木炭燃烧时不可能发生的反应是＋O22CO＋O2CO22＋C2CO2C＋O2解析二氧化碳比较稳定，加热条件下不分解。√答案解析6123453.以下属于自然界中碳及其化合物间转化过程的是①植物通过光合作用吸收二氧化碳形成葡萄糖②以无机化合物氰酸铵(NH4CNO)为原料合成尿素[CO(NH2)2]③钟乳石、石笋的形成④石油、天然气等化石燃料的形成A.①②③④ B.只有②③④C.只有①②③ D.只有①③④解析①③④为自然界中碳及其化合物之间的转化过程，②属于生产和生活中碳及其化合物间的转化。√答案解析6123454.将Ca(HCO3)2加热分解产生的混合气体通过足量的Na2O2，最后得到的气体是2222解析根据题意，可发生下列反应：Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，最终得到的气体是O2。√答案解析65.下列各组物质中的两种物质反应时，反应物用量或反应条件的改变对反应产物没有影响的是和O22CO3和盐酸和O23和NaOH123456答案解析√B项，Na2CO3＋HCl(少量)===NaCl＋NaHCO3，Na2CO3＋2HCl(足量)===2NaCl＋CO2↑＋H2O；D项，NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。解析由题意可知E为解题突破口。E为淡黄色粉末，通常用在呼吸面具中作为氧气的来源，故E为Na2O2。据框图逆推A为Na，则B为NaOH，C为Na2CO3，D为NaCl，F为NaHCO3。、B、C、D、E、F六种物质有如下转化关系，E为淡黄色粉末，通常用在呼吸面具中作为氧气的来源。123456(1)A、C、E、F的化学式：A____，C________，E______，F_________。答案解析Na