高中化学必修1课件312碳及其化合物间的转化

第3章第1节碳的多样性第2课时碳及其化合物间的转化1.了解碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化，从而进一步了解它们的性质。2.能够解释与含碳物质有关的现象。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、自然界中碳及其化合物间的转化1.转化过程基础知识导学2.溶洞及钟乳石的形成原理溶洞的形成化学方程式：______________________________钟乳石的形成化学方程式：___________________________________。答案CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2相关视频二、生产和生活中碳及其化合物间的转化1.高炉炼铁(1)原料：

和

。(2)铁矿石被还原：3CO＋Fe2O3

。2.木炭燃烧C、CO、CO2的转化关系如图：2Fe＋3CO2焦炭铁矿石答案用化学方程式表示为①_____________________________，②__________________________，③______________________________，④_______________________。答案3.含碳无机物和有机物间的转化1828年，德国化学家维勒用无机物氰酸铵(NH4CNO)首次合成了有机物尿素[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。议一议1.造成温室效应的主要原因是什么？自然界中消耗CO2的过程主要有哪些？为减缓温室效应，可采取什么措施？答案含碳燃料的燃烧是产生CO2主要原因，也是造成温室效应的主要原因。消耗CO2的过程有光合作用，CO2溶解于水转化为碳酸盐。减少CO2的排放是减缓温室效应的根本方法，如植树造林加强光合作用，开发新能源代替化石燃料等。答案2.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)水垢的主要成分之一是碳酸钙，其形成原因是

(2)在高炉炼铁时加入的原料是碳，而真正的还原剂是CO(

)答案√√返回3.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[(CN)2]与氨水为原料合成尿素[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.①③④C.①②③ D.②③④解析答案解析解题的关键是抓住自然界中碳及其化合物的转化。②是人工合成的过程。B重点难点探究例1

某固体物质A受热分解，生成B、C、D三种物质。B是一种钾盐，向B的水溶液中加入澄清石灰水，产生白色沉淀E；E溶于盐酸放出无色无味气体D；将D通入澄清石灰水中，先出现浑浊现象，然后又变澄清；C在常温下是一种无色液体。(1)写出A、B、E的化学式。A：__________，B：__________，E：________。(2)写出反应的化学方程式。①A受热分解：_____________________________________________；

②将D通入澄清石灰水中，先出现浑浊现象，然后又变澄清：___________；___________________。

(3)写出反应的离子方程式。①向B的水溶液中加入澄清石灰水，产生白色沉淀E：_______________；②E溶于盐酸放出无色无味的气体D：____________________________________________________________________。解析答案解析由题意可知E为难溶性钙盐，与盐酸放出无色无味气体D，则D为CO2，故E为CaCO3，那么B为K2CO3。C是无色液体，则C为H2O，由此可知A为KHCO3。答案(1)KHCO3

K2CO3

CaCO3②CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2解题反思变式训练1

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

E：____________。(2)写出下列两个变化的离子方程式：B→D：______________________________________________________。B→E：______________________________________________。解析首先推测出A为Ca(OH)2，Ca(OH)2与过量CO2反应生成B，B为Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受热分解成C，C为CaCO3，CaCO3与盐酸反应生成D，D为CaCl2。答案

(1)Ca(OH)2

Ca(HCO3)2

CaCO3

CaCl2Na2CO31.CO2与碱反应的多角度分析(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。如与NaOH溶液反应：①CO2不足时：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；②CO2足量时：CO2＋NaOH===NaHCO3。

反应情况反应后溶液中的溶质＞2NaOH过量，只发生反应①Na2CO3、NaOH＝2CO2与NaOH恰好按①反应Na2CO3

①②两个反应均有NaHCO3、Na2CO31恰好发生反应②NaHCO3＜1只发生反应②，CO2剩余NaHCO3(2)CO2与NaOH溶液反应用量和产物分析：(3)根据产物的量确定产物成分：若已知溶液蒸干后所得固体质量，可采用极值法，假设固体全部是Na2CO3或NaHCO3，即CO2与NaOH全部转化为Na2CO3或NaHCO3，将已知条件与计算所得结果比较，即可确定其成分。根据固体质量和碳原子(或钠原子)守恒建立方程。2.用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略)。(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)。解析答案A解题反思

“数轴分析，一目了然”确定CO2和NaOH反应的产物。变式训练2

在标准状况下，将0.672LCO2通入含1.6gNaOH的溶液中，反应后加热得到Na2CO3和NaHCO3的混合物2.74g，则混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为(

)A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.2∶3解析答案假设混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x和y，根据钠原子守恒得：2x＋y＝0.04mol；根据碳原子守恒得：x＋y＝0.03mol；解得：x＝0.01mol，y＝0.02mol，所以n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝1∶2。B变式训练3

将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(

)解析答案返回返回答案C1．下列有关CO2的实验中，只能证明CO2的物理性质的实验是(

)D随堂达标检测解析答案1234解析A项可证明CO2可用于灭火的化学性质；B项可证明CO2与澄清石灰水反应的化学性质；C项可证明CO2是酸性氧化物；D项仅能证明CO2密度比空气大这一物理性质，故选D项。512345解析答案A.CO2、CO、O2、CaO B.O2、CO、CO2、CaCO3C.O2、CO2、CO、CaCO3 D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2C解析答案12345B4.“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。(1)下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有：________(填字母)。a.减少化石燃料的使用b.植树造林，增大植被面积c.采用节能技术d.利用太阳能、风能答案12345abcd答案12345以上反应中，最节能的是_____，原子利用率最高的是____。ac5.已知NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解。取没有妥善保管已部分变质的NaHCO3样品ag，溶于水配成溶液，慢慢滴入0.200mol·L－1稀盐酸并不停地搅拌，反应过程中测得溶液中NaHCO3的质量与加入盐酸的体积之间的关系如图所示。

(1)ag样品中含Na2CO3的质量为________g。12345解析答案解析

由题意知，已部分变质的NaHCO3样品中含有Na2CO3，Na2CO3与盐酸反应的过程为Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，结合图像知，样品中含：n(Na2CO3)＝0.200mol·L－1×0.005L＝0.001mol，则m(Na2CO3)＝0.001mol×1