理化生碳族元素學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1理化生碳族元素理化生碳族元素(yun s)第一頁，共47頁?？季V定標考綱定標1了解碳單質(zhì)的性質(zhì)了解碳單質(zhì)的性質(zhì)(xngzh)。2了解了解CO2、CO的性質(zhì)的性質(zhì)(xngzh)。3了解碳的氧化物對大氣的污染及其防治。了解碳的氧化物對大氣的污染及其防治。第1頁/共47頁第二頁，共47頁。熱點定位熱點定位(dngwi)1碳單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)。碳單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)。2碳酸鹽、碳酸氫鹽的性質(zhì)。碳酸鹽、碳酸氫鹽的性質(zhì)。3CO2與與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷。溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷。第2頁/共47頁第三頁，共47頁。1牢記牢記3個遞變規(guī)律：個遞變規(guī)律：碳族元素隨原子序數(shù)的增加碳族元素隨原子序數(shù)的增加

2、(zngji)，金屬性逐漸增強，非，金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱；最高價含氧酸的酸性逐漸減弱，堿性逐漸金屬性逐漸減弱；最高價含氧酸的酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強。增強；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強。第3頁/共47頁第四頁，共47頁。第4頁/共47頁第五頁，共47頁。第5頁/共47頁第六頁，共47頁。第6頁/共47頁第七頁，共47頁。一、碳族元素一、碳族元素1碳族元素的原子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)碳族元素的原子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)(1)碳族元素包括碳族元素包括(boku)： 、 、Ge、Sn、 。(2)在元素周期表中位置：在元素周期表中位置： 族。族。(3

3、)最外層電子數(shù)為最外層電子數(shù)為 ，主要化合價為，主要化合價為2、4，其中，其中C、Si、Ge、Sn的的 價化合物穩(wěn)定，而價化合物穩(wěn)定，而Pb的的 價化合物穩(wěn)價化合物穩(wěn)定。定。CSiPbA442第7頁/共47頁第八頁，共47頁。2碳族元素碳族元素(yun s)性質(zhì)的相似性和遞變性性質(zhì)的相似性和遞變性4第8頁/共47頁第九頁，共47頁。4H2RO3H4RO4第9頁/共47頁第十頁，共47頁。二、碳單質(zhì)的性質(zhì)二、碳單質(zhì)的性質(zhì)1碳單質(zhì)的同素異形體碳單質(zhì)的同素異形體金剛石屬于金剛石屬于(shy) 晶體；石墨屬于晶體；石墨屬于(shy)混合型晶體；混合型晶體；C60、C70屬于屬于(shy) 晶體。晶體。

4、原子原子(yunz)分子分子(fnz)第10頁/共47頁第十一頁，共47頁。2碳單質(zhì)碳單質(zhì)(dnzh)的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)第11頁/共47頁第十二頁，共47頁。第12頁/共47頁第十三頁，共47頁。無無無無難難有有第13頁/共47頁第十四頁，共47頁。2二氧化碳二氧化碳(1)實驗室制法：實驗室制法：原理：原理： 。(2)物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：無色無味的氣體，無色無味的氣體， 溶于水，溶于水， 毒；固態(tài)二氧化碳俗稱毒；固態(tài)二氧化碳俗稱 。(3)化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：具有具有(jyu)酸性氧化物的通性。酸性氧化物的通性。能能無無干冰干冰(gnbng)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O第14頁/

5、共47頁第十五頁，共47頁。人工降雨人工降雨(rngngjingy)光合光合第15頁/共47頁第十六頁，共47頁。第16頁/共47頁第十七頁，共47頁。碳的氧化物的性質(zhì)碳的氧化物的性質(zhì)(xngzh)碳的氧化物碳的氧化物COCO2物理性質(zhì)物理性質(zhì)無色無味氣體，有毒無色無味氣體，有毒(能能與人體內(nèi)的血紅蛋白結(jié)與人體內(nèi)的血紅蛋白結(jié)合，使人體因缺氧而中合，使人體因缺氧而中毒毒)，難溶于水，難溶于水無色氣體，無毒，無色氣體，無毒，能溶于水，導(dǎo)致能溶于水，導(dǎo)致溫室效應(yīng)的主要溫室效應(yīng)的主要氣體氣體第17頁/共47頁第十八頁，共47頁。第18頁/共47頁第十九頁，共47頁。第19頁/共47頁第二十頁，共47頁

6、。碳的氧化物碳的氧化物COCO2檢驗方法檢驗方法點燃后在火焰上方罩一個點燃后在火焰上方罩一個干燥的燒杯，無水生成，干燥的燒杯，無水生成，再使點燃后的生成氣體通再使點燃后的生成氣體通入澄清石灰水，溶液變渾入澄清石灰水，溶液變渾濁濁使澄清石灰水使澄清石灰水變渾濁變渾濁用途用途氣體燃料，還原劑氣體燃料，還原劑滅火劑、制冷滅火劑、制冷劑、制純堿劑、制純堿第20頁/共47頁第二十一頁，共47頁。特別提醒特別提醒(1)利用氧化利用氧化(ynghu)還原反應(yīng)知識分析還原反應(yīng)知識分析C、CO、CO2的的相互轉(zhuǎn)化。如：相互轉(zhuǎn)化。如： (2)CO2能引起溫室效應(yīng)，能引起溫室效應(yīng)，CO能與血紅蛋白結(jié)合使人中毒能與血

7、紅蛋白結(jié)合使人中毒。第21頁/共47頁第二十二頁，共47頁。第22頁/共47頁第二十三頁，共47頁。第23頁/共47頁第二十四頁，共47頁。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝赫執(zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)用以上裝置制備干燥純凈的用以上裝置制備干燥純凈的CO，裝置中，裝置中a和和b的作用分別是的作用分別是_，_；c和和d中盛放的中盛放的試劑分別是試劑分別是_，_。(2)制丙烯制丙烯(bn x)時，還產(chǎn)生少量時，還產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣，該小組用以下試及水蒸氣，該小組用以下試劑檢驗這四種氣體，混合氣體通過試劑的順序是劑檢驗這四種氣體，混合氣體通過試劑的順序是_(填序號填序號)。飽和飽和Na2SO3溶液酸性溶液酸性K

8、MnO4溶液石灰水溶液石灰水無水無水CuSO4品紅溶液品紅溶液第24頁/共47頁第二十五頁，共47頁。解析解析(1)因為因為a連接分液漏斗和燒瓶，故連接分液漏斗和燒瓶，故a具有恒壓作用，使漏斗內(nèi)的具有恒壓作用，使漏斗內(nèi)的液體順利流下，由液體順利流下，由b裝置導(dǎo)氣管長短可知裝置導(dǎo)氣管長短可知b裝置是為了防止倒吸，因為甲裝置是為了防止倒吸，因為甲酸易揮發(fā)，所以制備的酸易揮發(fā)，所以制備的CO中一定含有甲酸，可用中一定含有甲酸，可用NaOH溶液除去，溶液除去，d中中盛有濃硫酸，用于干燥盛有濃硫酸，用于干燥CO。(2)注意檢驗的是四種氣體，要先檢驗水的存在；因為注意檢驗的是四種氣體，要先檢驗水的存在；因

9、為SO2的存在會干擾的存在會干擾CO2的檢驗，所以應(yīng)該先檢驗的檢驗，所以應(yīng)該先檢驗SO2并除去并除去SO2，再檢驗，再檢驗CO2，SO2與丙與丙烯均能與酸性烯均能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)，所以不能用酸性溶液反應(yīng)，所以不能用酸性KMnO4溶液除溶液除SO2氣氣體，只能用飽和體，只能用飽和Na2SO3溶液除去溶液除去SO2生成生成(shn chn)NaHSO3，故正，故正確的順序應(yīng)該是確的順序應(yīng)該是(或或)。第25頁/共47頁第二十六頁，共47頁。答案答案(d n)(1)恒壓防倒吸恒壓防倒吸NaOH溶液濃硫酸溶液濃硫酸(2)(或或)第26頁/共47頁第二十七頁，共47頁。 除去除去CO、CO2氣體

10、中混有的雜質(zhì)氣體中混有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì)括號內(nèi)為雜質(zhì))的的方法方法(fngf)(1)CO(CO2)：通過盛有：通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶；溶液的洗氣瓶；(2)CO2(CO)：通過盛放灼熱：通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管；的硬質(zhì)玻璃管；(3)CO2(O2)：通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管；：通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管；(4)CO2(SO2)：通過盛有飽和：通過盛有飽和NaHCO3溶液或酸性溶液或酸性 KMnO4溶液的洗氣瓶；溶液的洗氣瓶；(5)CO2(HCl)：通過盛有飽和：通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶。溶液的洗氣瓶。第27頁/共47頁第二十八頁，共47頁。1下列檢驗二氧化碳和一氧化

11、碳的方法只用到物理性質(zhì)下列檢驗二氧化碳和一氧化碳的方法只用到物理性質(zhì)的是的是 ()A分別充入氣球，觀察氣球在空氣中的情況，若氣分別充入氣球，觀察氣球在空氣中的情況，若氣 球下沉，則說明充入的氣體是二氧化碳球下沉，則說明充入的氣體是二氧化碳B分別用試管收集氣體，倒立分別用試管收集氣體，倒立(dol)水中觀察液面變化水中觀察液面變化，試管里液面上升，說明氣體是二氧化碳試管里液面上升，說明氣體是二氧化碳C分別通入赤熱的氧化銅粉末，若黑色粉末變成紅分別通入赤熱的氧化銅粉末，若黑色粉末變成紅色粉末，則該氣體是一氧化碳色粉末，則該氣體是一氧化碳D分別用導(dǎo)管導(dǎo)出點燃，能燃燒的氣體是一氧化碳分別用導(dǎo)管導(dǎo)出點燃

12、，能燃燒的氣體是一氧化碳第28頁/共47頁第二十九頁，共47頁。解析：解析：A項，只用密度判斷，屬于物理性質(zhì)；項，只用密度判斷，屬于物理性質(zhì)；B項，二氧化碳項，二氧化碳(r yng hu tn)溶于水，一部分二氧化碳溶于水，一部分二氧化碳(r yng hu tn)與水反與水反應(yīng)，用到化學(xué)性質(zhì)；應(yīng)，用到化學(xué)性質(zhì)；C項，一氧化碳還原氧化銅利用了一氧化碳項，一氧化碳還原氧化銅利用了一氧化碳的還原性；的還原性；D項，一氧化碳燃燒，是一氧化碳的可燃性。項，一氧化碳燃燒，是一氧化碳的可燃性。答案：答案：A第29頁/共47頁第三十頁，共47頁。2將過量的將過量的CO2分別通入分別通入CaCl2溶液；溶液；N

13、a2SiO3溶液；溶液；Ca(OH)2溶液；飽和溶液；飽和(boh)Na2CO3溶液。最終溶液中有白溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是色沉淀析出的是 ()A BC D第30頁/共47頁第三十一頁，共47頁。解析：根據(jù)酸與鹽反應(yīng)的規(guī)律，解析：根據(jù)酸與鹽反應(yīng)的規(guī)律，CO2通入通入CaCl2溶液無明顯溶液無明顯(mngxin)現(xiàn)象現(xiàn)象(一般弱酸不能制強酸一般弱酸不能制強酸)；過量的；過量的CO2通入通入Na2SiO3溶溶液中有白色沉淀液中有白色沉淀H2SiO3生成；生成；CO2通入通入Ca(OH)2溶液至過量，溶液至過量，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3

14、)2，最終生成，最終生成Ca(HCO3)2而無沉淀產(chǎn)生；過量而無沉淀產(chǎn)生；過量CO2通入飽和通入飽和Na2CO3溶液中：溶液中：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，生成的，生成的NaHCO3溶解度比溶解度比Na2CO3溶解度小而溶解度小而結(jié)晶析出。結(jié)晶析出。答案：答案：B第31頁/共47頁第三十二頁，共47頁。1CO2與堿、鹽溶液的反應(yīng)與堿、鹽溶液的反應(yīng)(fnyng)與與堿堿的的反反應(yīng)應(yīng)反應(yīng)原理反應(yīng)原理CO22NaOH(足量足量)=Na2CO3H2OCO2NaOH(少量少量)=NaHCO3反應(yīng)后溶反應(yīng)后溶質(zhì)成分的質(zhì)成分的判斷，判斷，xn(NaOH)n(CO2)x11NaHCO311x21

15、NaOH、Na2CO3第32頁/共47頁第三十三頁，共47頁。與堿的與堿的反應(yīng)反應(yīng)也可用數(shù)軸表示：也可用數(shù)軸表示： 與鹽的與鹽的反應(yīng)反應(yīng)(遵遵循強制循強制弱的原弱的原理理)CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3CO2(少量少量)2NaAlO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3 CO2(足量足量)NaAlO22H2O=Al(OH)3NaHCO3CO2(少量少量)Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClOCO2(少量少量)Na2SiO3H2O=H2SiO3Na2CO3第33頁/共47頁第三十四頁，共47頁。第34頁/共47頁第三十五頁，共47頁。第35頁/共47頁第三十六頁，共47頁。第3

16、6頁/共47頁第三十七頁，共47頁。第37頁/共47頁第三十八頁，共47頁。答案答案(d n)B第38頁/共47頁第三十九頁，共47頁。 利用鹽酸和利用鹽酸和Na2CO3溶液互滴現(xiàn)象溶液互滴現(xiàn)象(xinxing)不同鑒別鹽酸不同鑒別鹽酸和和Na2CO3溶液：溶液：(1)向向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，開始無氣泡產(chǎn)生，溶液中逐滴加入鹽酸，開始無氣泡產(chǎn)生， 一段時間后產(chǎn)生大量氣泡。一段時間后產(chǎn)生大量氣泡。(2)向鹽酸中逐滴加入向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液，立即產(chǎn)生大量氣泡。溶液，立即產(chǎn)生大量氣泡。第39頁/共47頁第四十頁，共47頁。3(2011南昌模擬南昌模擬)一定量一定量CO2通入某濃

17、度的通入某濃度的NaOH溶液溶液(rngy)得溶液得溶液(rngy)A，向，向A溶液溶液(rngy)中逐滴滴入稀鹽酸，加入中逐滴滴入稀鹽酸，加入n(HCl)與生成與生成n(CO2)的關(guān)的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是系如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是 ()第40頁/共47頁第四十一頁，共47頁。A通入的通入的CO2氣體在標準狀況下可能大于氣體在標準狀況下可能大于22.4 LBA溶液中的溶液中的n(NaOH)2n(Na2CO3)CA溶液中既含溶液中既含Na2CO3，又含，又含NaHCO3DA溶液中一定溶液中一定(ydng)只有只有Na2CO3第41頁/共47頁第四十二頁，共47頁。解析：根據(jù)碳

18、酸鈉與鹽酸的反應(yīng)情況：解析：根據(jù)碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)情況：Na2CO3HCl=NaHCO3NaClNaHCO3HCl=NaClCO2H2O。開始滴入開始滴入3 mol鹽酸無氣體生成，后滴入鹽酸無氣體生成，后滴入1 mol鹽酸，生成鹽酸，生成1 mol CO2，而后再滴加鹽酸無氣體生成，說明，而后再滴加鹽酸無氣體生成，說明A溶液溶液(rngy)為氫氧化鈉與碳酸鈉的混合溶液為氫氧化鈉與碳酸鈉的混合溶液(rngy)，根據(jù)上，根據(jù)上述化學(xué)反應(yīng)機理，可以推斷述化學(xué)反應(yīng)機理，可以推斷A溶液溶液(rngy)中碳酸鈉為中碳酸鈉為1 mol，氫氧化鈉為，氫氧化鈉為2 mol。答案答案(d n)：B第42頁/共47頁第四十三頁，共47頁。4(2012惠州模擬惠州模擬)(1)有一包白色固體粉末可能為有一包白色固體粉末可能為