化學(xué)必修ⅰ魯科版：3.1 碳的多樣性（第1課時(shí)）導(dǎo)學(xué)案

1、第1節(jié)碳的多樣性第1課時(shí)多種多樣的碳單質(zhì)和廣泛存在的含碳化合物課堂合作探究問題導(dǎo)學(xué)一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)活動與探究1實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或化學(xué)方程式活動一將兩個(gè)相同氣球中的等質(zhì)量的兩種固體分別同時(shí)加入等體積等濃度的鹽酸中：兩支試管中_，但加入NaHCO3的試管上的氣球變大得_，但_與鹽酸反應(yīng)更快，化學(xué)方程式分別為：_；_活動二加入BaCl2溶液時(shí)_，再滴加NaOH溶液時(shí)_活動三試管口處有_，燒杯中的澄清石灰水_，化學(xué)方程式為_思考與交流1Na2CO3和NaHCO3都易與鹽酸反應(yīng)，但NaHCO3與鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈。為什么？2如何除去Na2CO3固體中的NaHCO3固體？3你能從物質(zhì)類別

2、的角度歸納碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)嗎？1Na2CO3與NaHCO3的除雜溶液：Na2CO3(NaHCO3)滴入適量NaOH溶液NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O：NaHCO3(Na2CO3)通足量CO2氣體Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3固體：Na2CO3(NaHCO3)充分加熱2NaHCO3Na2CO3H2OCO2：NaHCO3(Na2CO3)加水溶解制成飽和溶液，再通入足量CO2氣體，蒸發(fā)結(jié)晶過濾、洗滌Na2CO3H2OCO2=2NaHCO32所有的碳酸鹽都可以與鹽酸反應(yīng)放出CO2氣體；3所有的碳酸氫鹽都溶于水，都具有受熱易分解的性質(zhì)，都既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)(即HCO與

3、H和OH都不能大量共存)。二、物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別活動與探究2Na2CO3、NaHCO3均為白色固體，溶液均無色，請思考討論并交流如何鑒別這兩種物質(zhì)？(從鑒別依據(jù)、操作及現(xiàn)象、相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式等角度說明)方法依據(jù)操作及現(xiàn)象化學(xué)方程式方法一方法二方法三思考與交流能否使用Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液來鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液？1Na2CO3溶液與鹽酸反應(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。滴加順序反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)方程式一滴加Na2CO3溶液，馬上有氣體放出Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2開始階段無明顯現(xiàn)象，后來有氣體

4、放出開始：Na2CO3HCl=NaClNaHCO3后來：NaHCO3HCl=NaClH2OCO22NaHCO3溶液與鹽酸反應(yīng)無論將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)：NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，即開始滴加就會有CO2氣體生成。遷移與應(yīng)用某學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室有一瓶碳酸氫鈉，由于放置時(shí)間過久，不知是否變質(zhì)。(1)請你利用所學(xué)過的知識，設(shè)計(jì)一簡單的實(shí)驗(yàn)，確定這瓶碳酸氫鈉是否變質(zhì)。你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案：_。(2)如果變質(zhì)了，請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定其是否完全變質(zhì)。你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案：_。當(dāng)堂檢測1下列敘述中正確的是()A僅由碳元素組成的物質(zhì)一定是純凈物B金剛石和

5、石墨具有相同的化學(xué)組成C石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸粚儆诨瘜W(xué)變化D只含有碳元素的物質(zhì)可能是單質(zhì)也可能是化合物2下列關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中，正確的是()A熱穩(wěn)定性：Na2CO3NaHCO3B堿性：Na2CO3NaHCO3C在水中的溶解度：Na2CO3NaHCO3D與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的體積：Na2CO3NaHCO33欲鑒別濃度均為3 mol·L1的Na2CO3和NaHCO3兩溶液，下列方法可行的有()分別滴入澄清石灰水分別用pH試紙測pH分別滴入3 mol·L1的鹽酸分別滴入NaOH溶液A BC D4除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)。(1)除去Na2CO3固體中的NaHCO3，方法是_

6、，化學(xué)方程式：_。(2)除去NaHCO3溶液中的Na2CO3，方法是_，化學(xué)方程式：_。(3)除去CO2氣體中的HCl氣體，方法是_，化學(xué)方程式：_。答案：課堂·合作探究【問題導(dǎo)學(xué)】活動與探究1：都有氣泡產(chǎn)生快Na2CO3、NaHCO3都能與鹽酸反應(yīng)NaHCO3Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O試管中有白色沉淀生成Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl無沉淀生成有白色沉淀生成NaHCO3NaOH=Na2CO3H2ONa2CO3BaCl2=BaCO32NaCl澄清的石灰水不變渾濁Na2CO3受熱不分解水珠凝結(jié)變渾濁NaHCO3受熱

7、分解2NaHCO3Na2CO3CO2H2O思考與交流：1答案：碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)分兩步：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2；而NaHCO3直接結(jié)合H就可以放出CO2：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，因此Na2CO3和NaHCO3分別與鹽酸反應(yīng)時(shí)，NaHCO3與鹽酸反應(yīng)更劇烈。2答案：除去Na2CO3固體中的NaHCO3固體，可采用加熱的方法使NaHCO3分解從而除去。3答案：(1)Na2CO3的性質(zhì)(2)NaHCO3的性質(zhì)活動與探究2：答案：方法依據(jù)操作及現(xiàn)象化學(xué)方程式方法一利用兩種物質(zhì)的熱穩(wěn)定性差異取少量固體樣品加熱，能夠產(chǎn)生使澄清的

8、石灰水變渾濁的氣體的為NaHCO3，無明顯現(xiàn)象的為Na2CO32NaHCO3Na2CO3CO2H2O，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O方法二利用兩種物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)的快慢取少量的固體樣品于試管中，分別逐滴加入稀鹽酸，產(chǎn)生氣體速率快的是NaHCO3，產(chǎn)生氣體速率慢的是Na2CO3NaHCO3HCl=NaClH2OCO2；Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2方法三利用能否與可溶性鈣鹽(或鋇鹽)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀向二者溶液中分別加入CaCl2(或BaCl2)溶液，有沉淀生成的為Na2CO3，無沉淀生成的為NaHCO3Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl(或Na2CO3BaCl2=BaC

9、O32NaCl)，NaHCO3與CaCl2(或BaCl2)不反應(yīng)思考與交流：答案：不能。因?yàn)槎呔芘cCa(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀：Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH,2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O或NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3NaOHH2O。遷移與應(yīng)用：解析：首先正確判斷NaHCO3變質(zhì)后的物質(zhì)，然后根據(jù)Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)差異設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。NaHCO3易分解，如果NaHCO3中含有Na2CO3，說明NaHCO3已變質(zhì)。鑒別NaHCO3中是否含有Na2CO3可用CaCl2溶液。若NaHCO3完全變質(zhì)，就會

10、全部生成Na2CO3。確定NaHCO3是否完全變質(zhì)，可用加熱法，若加熱時(shí)有氣體生成，該氣體使澄清石灰水變渾濁，說明沒有完全變質(zhì)，否則，說明完全變質(zhì)。答案：(1)取固體少量加入試管中，加水配成溶液后滴加CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，說明NaHCO3已變質(zhì)，若無白色沉淀生成，說明沒有變質(zhì)(答案合理即可)(2)將固體裝入試管中，并塞上帶有導(dǎo)管的單孔塞，將導(dǎo)管插入澄清石灰水中，加熱，若有使澄清石灰水變渾濁的氣體生成，說明沒有完全變質(zhì)。否則，說明已完全變質(zhì)【當(dāng)堂檢測】1B解析：僅由同一元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)，叫該元素的同素異形體。單質(zhì)與單質(zhì)之間為不同的物質(zhì)，因而僅由一種元素組成的物質(zhì)可能是純凈

11、物，也可能是混合物，例如金剛石為純凈物，而金剛石、石墨、C60混在一起就為混合物。既然金剛石和石墨屬于不同的單質(zhì)，因而它們之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化。由于都是由碳原子構(gòu)成的單質(zhì)，所以金剛石和石墨具有相同的化學(xué)組成，也具有相同的化學(xué)性質(zhì)。2C解析：NaHCO3受熱時(shí)發(fā)生分解而Na2CO3受熱時(shí)不易分解，A不正確；等物質(zhì)的量濃度溶液的堿性，Na2CO3的強(qiáng)，B不正確；在相同溫度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，C正確；D中沒有說明Na2CO3和NaHCO3的用量，故反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積無法判斷。3A解析：向Na2CO3和NaHCO3溶液中加入Ca(OH)2時(shí)都有白色沉淀生成，故不正確；等濃度的Na2CO3溶液的堿性強(qiáng)，pH大，故正確；向濃度相同的兩溶液中滴加鹽酸時(shí)，NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)快，故正確；雖然NaOH與NaHCO3反應(yīng)，但無明顯的現(xiàn)象，所以無法用NaOH區(qū)分Na2CO3和NaHCO3，不正確。4解析：除雜的基本原則是除去雜質(zhì)但不能引入新的雜質(zhì)。(1)NaHCO3受熱分解產(chǎn)生Na2CO3，