魯科版高中化學(xué)必修一311多種多樣的碳單質(zhì)廣泛存在的含碳化合物2PPT課件

1、鉆鉆 石石新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入第1頁/共27頁介紹史實：介紹史實：1797年英國化學(xué)家錢南為了測出金剛石的成年英國化學(xué)家錢南為了測出金剛石的成分，做了一個非常昂貴的實驗。他將金剛石放在密閉的、分，做了一個非常昂貴的實驗。他將金剛石放在密閉的、充滿氧氣的箱子里進(jìn)行燃燒（箱子是純金制的），結(jié)果充滿氧氣的箱子里進(jìn)行燃燒（箱子是純金制的），結(jié)果卻令人非常意外卻令人非常意外箱子里的氣體成分竟然是二氧化碳。箱子里的氣體成分竟然是二氧化碳。金剛石是由什么元素組成？第2頁/共27頁尋找身邊的碳元素尋找身邊的碳元素第3頁/共27頁石墨第4頁/共27頁請把碳及其化合物按單質(zhì)、氧化物、酸、鹽的順序請把碳及其化合物按單質(zhì)

2、、氧化物、酸、鹽的順序進(jìn)行分類進(jìn)行分類 。金鋼石、墨石、金鋼石、墨石、C60單質(zhì)單質(zhì)：氧化物：氧化物：酸：酸：鹽：鹽：含碳物質(zhì)含碳物質(zhì)CO2、COH2CO3CaCO3、Na2CO3、NaHCO3無機(jī)物無機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物化合物化合物CH4、CH3COOH、C2H5OH第5頁/共27頁一、多種多樣的碳單質(zhì)一、多種多樣的碳單質(zhì)知識梳理知識梳理金剛石金剛石石墨石墨質(zhì)疑：質(zhì)疑：同是同是C元素組成的單質(zhì)性質(zhì)有什么不同呢？元素組成的單質(zhì)性質(zhì)有什么不同呢？第6頁/共27頁1. C單質(zhì)的性質(zhì)：單質(zhì)的性質(zhì)：金剛石金剛石：最硬的，無色透明的：最硬的，無色透明的晶體晶體石墨石墨：深灰色、不透明、質(zhì)軟、易導(dǎo)電的片狀固：

3、深灰色、不透明、質(zhì)軟、易導(dǎo)電的片狀固體體C60：灰墨色的固體：灰墨色的固體活動探究：為什么同種元素組成的不同種單質(zhì)的性質(zhì)相差這么大呢？第7頁/共27頁 金剛石金剛石石墨石墨C60球形分子球形分子 層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu) 空間立方體空間立方體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 第8頁/共27頁2.同素異形體：同素異形體：例如：例如：碳元素的同素異形體有：金剛石、石墨、碳元素的同素異形體有：金剛石、石墨、C60、C70、C50、 碳納米管碳納米管同種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)。氧元素的同素異形體有：氧元素的同素異形體有：O2、O3磷元素的同素異形體有：紅磷、白磷磷元素的同素異形體有：紅磷、白磷第9頁/共27頁C60的潛

4、在應(yīng)用前景氣體的貯存C60不但可以貯存氫氣，還可以用來貯存氧氣。利用C60在低壓下大量貯存氧氣對于醫(yī)療部門、軍事部門乃至商業(yè)部門都會有很多用途。新型催化劑日本豐橋科技大學(xué)的研究人員合成了具有高度催化活性的鈀與C60的化合物C60Pd6。中國武漢大學(xué)的研究人員合成了Pt(PPh3)2C60(PPh3為三苯基膦)，對于硅氫加成反應(yīng)具有很高的催化活性。光學(xué)應(yīng)用具有獨特微觀結(jié)構(gòu)的C60具有特殊的光學(xué)性質(zhì)，其中令人感興趣的光學(xué)性質(zhì)之一是光限制性，即在增加入射光的強(qiáng)度時，C60會使光學(xué)材料的傳輸性能降低。癌細(xì)胞的殺傷效應(yīng)C60經(jīng)光激發(fā)后有很高的單線態(tài)氧的產(chǎn)率，而單線態(tài)氧與生物機(jī)體的生理生化功能、組織損傷、

5、腫瘤以及光化治療技術(shù)都有著重要關(guān)系。第10頁/共27頁廈門大學(xué)研究組首次“捕獲” C50 （論文發(fā)表于科學(xué)雜志） 我校鄭蘭蓀院士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在全球首次捕獲天性活潑的碳分子C504月30日出版的美國科學(xué)雜志，發(fā)表了我校鄭蘭蓀院士領(lǐng)導(dǎo)的研究組與中國科學(xué)院化學(xué)所完成的論文活潑 C50的捕獲。在美國出版的科學(xué)是世界科學(xué)家公認(rèn)的權(quán)威雜志之一，在某種程度上說，能夠在科學(xué)上發(fā)表文章，也是對科學(xué)家成果的最大肯定。研究組第一次將活潑的C50用氯原子穩(wěn)定下來，生成的新型富勒烯C50 Cl10具有極高穩(wěn)定性，可以方便地進(jìn)行分離、純化和結(jié)構(gòu)表征?？茖W(xué)審稿人對這一成果給予了高度評價，認(rèn)為這是一篇應(yīng)該在科學(xué)上發(fā)表的里程

6、碑式論文?？茖W(xué)家評價說，這是全世界首次明確無誤地合成出比C60小的富勒烯，是富勒烯科學(xué)的一個重要突破，有可能開辟新的研究領(lǐng)域，掀起又一輪富勒烯研究熱潮。第11頁/共27頁碳納米管的應(yīng)用總結(jié)：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)！總結(jié)：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)！第12頁/共27頁二、廣泛存在的含碳化合物二、廣泛存在的含碳化合物1.種類：種類： 無機(jī)化合物：無機(jī)化合物：CO、CO2、H2CO3 、碳酸鹽等、碳酸鹽等 有機(jī)化合物有機(jī)化合物：天然氣：天然氣 (CH4)、醋酸醋酸(CH3COOH) 、蔗糖、蔗糖（C6H12O6） 乙醇乙醇（C2H5OH） 、蛋白質(zhì)等、蛋白質(zhì)等2.重要的含碳化合物重要的含碳化合物 Na2CO3和和NaHCO

7、3的性質(zhì)比較的性質(zhì)比較第13頁/共27頁研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì)預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)解釋及結(jié)論實驗和觀察發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象提出新問題做出新的預(yù)測并驗證預(yù)測第14頁/共27頁性質(zhì)Na2CO3NaHCO3俗稱顏色溶解性用途(1)物理性質(zhì)比較物理性質(zhì)比較:純堿或蘇打純堿或蘇打小蘇打小蘇打Na2CO3比比NaHCO3易溶于水易溶于水做糕點時的發(fā)酵粉白色粉末白色粉末細(xì)小的白色晶體細(xì)小的白色晶體制造玻璃和造紙業(yè)、洗滌劑第15頁/共27頁預(yù)測預(yù)測Na2CO3和和NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)Na2CO3和和NaHCO3屬于鹽類，可能會與哪些物質(zhì)發(fā)生屬于鹽類，可能會與哪些物質(zhì)發(fā)生反

8、應(yīng)？反應(yīng)？（1）可能會與酸反應(yīng)（2）可能會與堿反應(yīng)（3）可能會與某些鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)（4）可能會受熱分解CaCO3加熱會分解、加熱會分解、Na2CO3和和NaHCO3呢？呢？第16頁/共27頁探究活動：探究活動：Na2CO3和和NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)提供的藥品提供的藥品: :Na2CO3固體、固體、NaHCO3固體、固體、 Na2CO3溶液溶液 、稀鹽酸、稀鹽酸 NaHCO3溶溶液、液、NaOH溶液、溶液、 Ca(OH)2溶液、溶液、 CaCl2溶液溶液第17頁/共27頁學(xué)有所得，各抒己見學(xué)有所得，各抒己見第18頁/共27頁Na2CO3 的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 我的結(jié)論Na2CO3+2

9、HCl=2NaCl+H2O+CO2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOHNa2CO3 + CaCl2= CaCO3 +2NaCl1. 與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)2. 與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)3. 與鹽反應(yīng)與鹽反應(yīng)第19頁/共27頁NaHCO3 的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2 NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2ONaHCO3 + CaCl2=1. 與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)2. 與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)3. 與鹽反應(yīng)與鹽反應(yīng)NaHCO3+Ca(OH)2= CaCO3 +NaOH+H2O4. 受熱分解受熱分解2 NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 第20頁/共

10、27頁2. Na2CO3 和和NaHCO3均為白色固體，溶液均為無色，均為白色固體，溶液均為無色，如何鑒別這兩種物質(zhì)？如何鑒別這兩種物質(zhì)？方法方法1.逐滴滴加稀鹽酸逐滴滴加稀鹽酸方法方法2.加熱加熱(固體固體)方法方法3.加加CaCl2或或BaCl2Na2CO3 NaHCO3 +H2O+CO2NaOH或者或者問題討論：問題討論：1. 碳酸鹽和碳酸氫鹽之間如何轉(zhuǎn)化？ 第21頁/共27頁當(dāng)堂檢測當(dāng)堂檢測1. 下列說法中正確的是()A.金剛石、石墨和C60性質(zhì)不同的根本原因是所含碳原子的數(shù)目不同B.金剛石、石墨和C60在氧氣中完全燃燒都生成二氧化碳C.C60和P4互為同素異形體D.H2O和H2O2互

11、為同素異形體【解析】金剛石、石墨和C60性質(zhì)不同的根本原因是結(jié)構(gòu)不同,與所含碳原子數(shù)目的多少無關(guān)。B第22頁/共27頁2. 下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的說法中不正確的是()A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水B.Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定C.石灰水能與Na2CO3反應(yīng),而不能與NaHCO3反應(yīng)D.與足量鹽酸反應(yīng)要得到相同質(zhì)量的CO2,用Na2CO3比NaHCO3的質(zhì)量要多【解析】石灰水也能與NaHCO3反應(yīng)，使酸式鹽變成正鹽，Ca(OH)2+2NaHCO3 =CaCO3+Na2CO3+2H2O。制取相同質(zhì)量的CO2，如都制取44 g CO2，在鹽酸足量的情況下，需NaHCO3 8

12、4 g，需Na2CO3 106 g。C第23頁/共27頁3. 可以用來判定碳酸氫鈉粉末中是否混有碳酸鈉的實驗方法是()A.加熱時有無氣體放出B.滴加鹽酸時有無氣泡放出C.溶于水后,滴加氯化鎂稀溶液有無白色沉淀生成D.溶于水后,滴加澄清石灰水,有無白色沉淀生成【解析】加熱時,碳酸氫鈉易分解:2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O,碳酸鈉不分解,A項錯誤。碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng),且都有CO2生成,B項錯誤。碳酸鈉與氯化鎂反應(yīng)時,生成白色沉淀,碳酸氫鈉與氯化鎂不反應(yīng),反應(yīng)現(xiàn)象不同,C項正確。碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與澄清石灰水反應(yīng),生成白色沉淀,反應(yīng)現(xiàn)象相同,D項錯誤。C第24頁/共27頁4. 碳酸鈉和碳酸氫鈉在日常生活中都有著廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)知碳酸鈉水溶液的堿性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于碳酸氫鈉水溶液的堿性。試從反應(yīng)物的性質(zhì)或者用量角度說明在下列用途中應(yīng)選用碳酸鈉還是碳酸氫鈉，并說明原因。(1)做面條時，為防止面粉長時間放置出現(xiàn)酸味，常加入適量的堿面，選用 ，因為 。 (2