高中化學(xué) 第3章 自然界中的元素 3.1.1 多種多樣的碳單質(zhì)廣泛存在的課件 魯科版必修1-魯科版高一必修1化學(xué)課件

1、第三章第三章 自然界中的元素自然界中的元素第第1 1節(jié)碳的多樣性節(jié)碳的多樣性第第1 1課時(shí)多種多樣的碳單質(zhì)廣泛存在的課時(shí)多種多樣的碳單質(zhì)廣泛存在的含碳化合物含碳化合物一、同素異形體1.(1)定義:由_組成的性質(zhì)不同的幾種單_。(2)幾種元素的同素異形體:氧元素有_和_；碳元素有_、_和_等。同一種元素同一種元素質(zhì)質(zhì)O2O3金剛金剛石石石墨石墨C602.常見(jiàn)的含碳化合物(1)有機(jī)化合物:_。(2)含碳元素的無(wú)機(jī)化合物:_。含碳的化合物（如甲烷、乙醇、蔗糖、蛋白含碳的化合物（如甲烷、乙醇、蔗糖、蛋白質(zhì)、油脂）質(zhì)、油脂）碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳酸氫鹽、氰酸鹽酸氫鹽、氰

2、酸鹽二、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)1.碳酸鈉俗名_，_色_體，_溶于水，具有鹽的通性，與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_，與氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。純堿或蘇打純堿或蘇打白白固固能能NaNa2 2COCO3 3+2HCl 2NaCl+CO+2HCl 2NaCl+CO2 2+H+H2 2O OCa(OH)Ca(OH)2 2+Na+Na2 2COCO3 3 CaCOCaCO3 3+2NaOH+2NaOH= = =2.碳酸氫鈉俗名小蘇打，白色固體，能溶于水，和碳酸鈉有相似的性質(zhì)，與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_，與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。3.碳酸鈉穩(wěn)定，受熱不易分解，碳酸氫鈉受熱易分解，分解反應(yīng)的化學(xué)方程式

3、:_。=NaHCONaHCO3 3+HCl NaCl+CO+HCl NaCl+CO2 2+H+H2 2O ONaHCONaHCO3 3+NaOH Na+NaOH Na2 2COCO3 3+H+H2 2O O2NaHCO2NaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O1.金剛石、石墨、C60性質(zhì)有所不同，是由于( )A.構(gòu)成原子不同B.碳原子的排列方式不同C.具有不同的幾何外形D.硬度不同B2.下列物質(zhì)的化學(xué)名稱(chēng)、化學(xué)式和俗名一致的是( )A.碳酸鈣、CaCO3、生石灰B.氫氧化鈉、NaOH、純堿C.碳酸鈉、Na2CO3、蘇打D.碳酸氫鈉、NaHCO3、蘇打

4、C3.關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的下列說(shuō)法中不正確的是( )A.純堿是Na2CO3的俗名B.NaHCO3與鹽酸、NaOH均能反應(yīng)C.Na2CO3與鹽酸、NaOH均能反應(yīng)D.Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定C探究一多種多樣的碳單質(zhì)1.同素異形體(1)定義:由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)。(2)幾種常見(jiàn)元素的同素異形體:氧元素有O2和O3；碳元素有金剛石、石墨和C60等。2.認(rèn)識(shí)碳的單質(zhì)無(wú)無(wú)深灰深灰灰黑灰黑正四面體正四面體 正六邊形正六邊形 大大 軟軟不導(dǎo)電不導(dǎo)電 導(dǎo)電導(dǎo)電 多種多樣的無(wú)定形碳（1）根據(jù)自然界中的含碳的物質(zhì)，碳元素在自然界中的存在形態(tài)？答案:既有游離態(tài):如金剛石、石墨等，又

5、有化合態(tài):如CO2、CaCO3等。（2）如何理解同素異形體中“同素”“異形”的含義？描述對(duì)象是什么？答案:“同素”指同種元素，“異形”指結(jié)構(gòu)不同，描述對(duì)象是“體”，指單質(zhì)。（3）同素異形體之間可以相互轉(zhuǎn)化，屬于物理變化還是化學(xué)變化？有單質(zhì)參加的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)嗎？答案:同素異形體之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化，但不屬于氧化還原反應(yīng)，因?yàn)樵氐幕蟽r(jià)沒(méi)有變化，故有單質(zhì)參加的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)。（4）同一種元素構(gòu)成的物質(zhì)一定是純凈物嗎？組成元素相同的物質(zhì)一定是同素異形體嗎？答案:同一種元素構(gòu)成的物質(zhì)不一定是純凈物，如:金剛石、石墨組成的混合物；組成元素相同的物質(zhì)不一定是同素異形體，還可能是混合

6、物，如:CO和CO2或SO2和SO3組成的混合物。【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】下列說(shuō)法正確的是( )A.僅由碳元素組成的物質(zhì)一定是純凈物B.金剛石、石墨、足球烯互為同素異形體C.同素異形體之間的轉(zhuǎn)化屬于物理變化D.金剛石和石墨的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)也不同B探究二 廣泛存在的含碳化合物1.常見(jiàn)的含碳化合物(1)有機(jī)化合物:含碳元素的化合物大多數(shù)是有機(jī)物，如蛋白質(zhì)、淀粉、油脂，以及石油、液化氣、天然氣等的主要成分。 (2)（1）有機(jī)化合物一定含有碳元素，含碳元素的化合物一定是有機(jī)化合物嗎？答案:有機(jī)化合物一定含有碳元素，但含碳元素的化合物不一定是有機(jī)化合物，如:碳的氧化物CO、CO2，碳的含氧酸:H2CO3，

7、碳酸鹽:Na2CO3、CaCO3等都不是有機(jī)化合物。（2）有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物之間能否轉(zhuǎn)化？答案:有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物之間可以相互轉(zhuǎn)化，例如:甲烷可以燃燒生成二氧化碳和水，二氧化碳和水也可以合成甲醇或乙醇等有機(jī)物?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練2-1】碳元素是組成物質(zhì)的基本元素，“碳循環(huán)”也是自然界重要的循環(huán)，根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成下列各題:（1）碳元素形成的單質(zhì)除金剛石、石墨外，還有一種物質(zhì)的分子類(lèi)似足球狀，這種物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)，它們都屬于_（填“有機(jī)物”“無(wú)機(jī)物”或“單質(zhì)”）。C C6060無(wú)機(jī)物、單質(zhì)無(wú)機(jī)物、單質(zhì)（2）化石燃料主要包括煤、石油和天然氣，都含有碳元素，其中天然氣的主要成分是_（寫(xiě)化學(xué)式），其完全

8、燃燒的化學(xué)方程式是_。（3）CO2常用于滅火，但鎂著火不能用CO2滅火，原因是它們能發(fā)生反應(yīng)，請(qǐng)寫(xiě)出該置換反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。點(diǎn)燃點(diǎn)燃=點(diǎn)燃點(diǎn)燃=CHCH4 4CHCH4 4+2O+2O2 2 COCO2 2+2H+2H2 2O O2Mg+CO2Mg+CO2 2 C+2MgOC+2MgO（4）礦石中含碳元素，菱錳礦的成分是碳酸錳（MnCO3），其中錳元素的化合價(jià)是_。（5）在440 和高壓條件下，金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)能生成金剛石（C）和碳酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。+2+24Na+3CO4Na+3CO2 2 C+2NaC+2Na2 2COCO3 32.碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)(1)預(yù)測(cè)性質(zhì):

9、Na2CO3和CaCO3都屬于碳酸鹽，NaHCO3與Na2CO3在組成上相似。CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2OCaCO3 CaO+CO2預(yù)測(cè)Na2CO3、NaHCO3也有類(lèi)似的化學(xué)性質(zhì)。高溫高溫= (2)實(shí)驗(yàn)探究（1）為什么碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉快？等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉誰(shuí)產(chǎn)生氣體多？所以碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉快。m g的碳酸鈉產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量是m/106,m g的碳酸氫鈉產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量是m/84，所以等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉，碳酸氫鈉產(chǎn)生的氣體多。 （2）套管實(shí)驗(yàn)中如果將藥品交換一下，能否比較出熱穩(wěn)定性的大??？答案:不能，如果交換了，溫度高處的碳酸氫鈉分解了，

10、溫度低處的碳酸鈉未分解，不能說(shuō)明分解的物質(zhì)熱穩(wěn)定性就差?！練w納整理】Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)比較【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2-2】下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的說(shuō)法正確的是 ( )A.Na2CO3比NaHCO3更易溶于水B.NaHCO3比Na2CO3穩(wěn)定C.石灰水能和Na2CO3反應(yīng)，不能與NaHCO3反應(yīng)D.等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與足量的鹽酸反應(yīng)，消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為12A A探究三(Na2CO3、NaHCO3)與酸的反應(yīng)1.Na2CO3溶液與鹽酸的反應(yīng)Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)時(shí)，滴加順序不同，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同，產(chǎn)生的CO2的量也可能不同。2.NaHCO3溶液與鹽酸的反應(yīng)不論

11、將NaHCO3溶液滴入鹽酸中，還是將鹽酸滴入NaHCO3溶液中，都只發(fā)生反應(yīng):NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O，即開(kāi)始滴加就會(huì)有CO2氣體生成。說(shuō)明：Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)時(shí)，滴加順序不同，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同，可以用互滴的方法鑒別。=【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】如圖所示為向某Na2CO3溶液中滴入稀鹽酸產(chǎn)生CO2的過(guò)程。(1)寫(xiě)出a點(diǎn)以前發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_ 。(2)寫(xiě)出a點(diǎn)到b點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： _ 。(3)若某Na2CO3溶液中含m mol Na2CO3，滴入一定量的稀鹽酸，恰好使溶液中Cl-和 的物質(zhì)的量之比為21，則滴入稀鹽酸的物質(zhì)的量等于_mol(用m表示)。4m3解析:(1

12、)a點(diǎn)以前無(wú)CO2產(chǎn)生，發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3。(2)a點(diǎn)到b點(diǎn)產(chǎn)生CO2的量隨加入鹽酸的量的增大而逐漸增加，發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O。= (3)當(dāng)溶液中n(Cl-)n( )21時(shí)，設(shè)n(Cl-)x mol,則n( ) mol，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)離子為Na+、Cl-、 ，據(jù)電荷守恒規(guī)律可得:x mol+ moln(Na+)2m mol，解得x m mol。則n(HCl)n(Cl-) m mol。3HCO3HCOx 23HCOx 24343探究四Na2CO3和NaHCO3的鑒別與提純1.鑒別2.提純(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)) 【特別提醒】區(qū)

13、別Na2CO3和NaHCO3不能用Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液，原因是二者均能與其反應(yīng)產(chǎn)生沉淀：Na2CO3+Ba(OH)2 BaCO3+2NaOH,2NaHCO3+Ba(OH)2 BaCO3+Na2CO3+2H2O。=【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】現(xiàn)有兩瓶白色固體化學(xué)藥品，一瓶為Na2CO3，另一瓶為NaHCO3。無(wú)法將其鑒別開(kāi)來(lái)的方法是( )A.加熱B.兩者分別與同濃度的稀鹽酸反應(yīng)C.溶于水，加入CaCl2溶液D.兩者分別加入氫氧化鈉溶液或Ba(OH)2溶液D D解析:加熱時(shí)，試管內(nèi)壁有較多水珠生成，且生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3，A項(xiàng)正確。與同濃度的稀鹽酸反應(yīng)，可根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速

14、度不同鑒別，B項(xiàng)正確。Na2CO3與CaCl2反應(yīng)生成沉淀，NaHCO3與CaCl2不反應(yīng)，C項(xiàng)正確。兩者與氫氧化鈉溶液混合后均沒(méi)有明顯現(xiàn)象，與Ba(OH)2都能反應(yīng)生成白色沉淀，現(xiàn)象完全相同，D項(xiàng)不能鑒別。1.下列各組物質(zhì)，不屬于同素異形體的是( )A.金剛石和石墨B.白磷和紅磷C.Na2O和Na2O2D.氧氣和臭氧C C2.除去Na2CO3粉末中NaHCO3的方法是( )A.加入過(guò)量的NaOH溶液，再蒸發(fā)結(jié)晶B.直接加熱C.加入Ba(OH)2固體D.加入鹽酸B B3.下列各組物質(zhì)不用任何外加試劑，只用膠頭滴管和試管就能鑒別的是( )A.AgNO3溶液和NaCl溶液B.BaCl2溶液和KHS

15、O4溶液C.CaCl2溶液和Na2CO3溶液D.Na2CO3溶液和鹽酸D D4.小蘇打和蘇打分別和同濃度的鹽酸反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是( )A.兩反應(yīng)的離子方程式相同B.相同物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生的CO2一樣多C.實(shí)驗(yàn)室制取CO2通常用NaHCO3和鹽酸反應(yīng)D.相同物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng)完全，耗去鹽酸的量一樣多B B5.下列鑒別蘇打（Na2CO3）和小蘇打（NaHCO3）的方法錯(cuò)誤的是( )A.取兩種樣品溶液加入澄清石灰水，觀察是否出現(xiàn)白色沉淀B.取固體加熱，檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體能否使澄清石灰水變渾濁C.取固體滴入相同濃度的稀鹽酸，觀察產(chǎn)生氣泡的劇烈程度D.取相同濃度的兩種樣品溶液，再滴入相同濃度的稀鹽