《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件

第1節(jié)碳的多樣性第1課時(shí)碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物自然界中的元素

第1節(jié)碳的多樣性自然界中的元素《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件1．通過對(duì)碳的三種重要單質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)來認(rèn)識(shí)碳的多樣性。2．掌握碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)。1．通過對(duì)碳的三種重要單質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)來認(rèn)識(shí)碳的多樣性。《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件知識(shí)清單多種多樣的碳單質(zhì)1．同素異形體(1)同素異形體的概念：由同一種________組成的性質(zhì)不同的幾種________，叫做該元素的同素異形體。(2)常見的同素異形體：碳：________；氧：________。(1)元素單質(zhì)(2)金剛石、石墨、C60氧氣、臭氧(O3)知識(shí)清單多種多樣的碳單質(zhì)1．同素異形體(1)元素單質(zhì)2．金剛石、石墨、C60(1)結(jié)構(gòu)①金剛石：每個(gè)碳原子與另外________個(gè)碳原子以一種較強(qiáng)的相互作用相連接，形成________結(jié)構(gòu)，向空間伸展形成________結(jié)構(gòu)。①4正四面體空間網(wǎng)狀2．金剛石、石墨、C60①4正四面體空間網(wǎng)狀②石墨：石墨晶體是________結(jié)構(gòu)。在同一層內(nèi)，碳原子排列成________邊形(碳原子位于正六邊形的頂點(diǎn)上)，一個(gè)個(gè)正六邊形排列成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每一個(gè)碳原子都跟其他________個(gè)碳原子相連。在同一層內(nèi)，相鄰的碳原子以________的相互作用相結(jié)合，但層與層之間以一種________的相互作用相結(jié)合。層狀正六3較強(qiáng)較弱②石墨：石墨晶體是________結(jié)構(gòu)。在同一層內(nèi)，碳原子排③C60∶C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球，由12個(gè)________和20個(gè)________組成。分子內(nèi)部，碳原子間以________的相互作用結(jié)合，但分子間的相互作用________。

C60分子結(jié)構(gòu)，形似足球，故又名足球烯正五邊形正六邊形較強(qiáng)較弱③C60∶C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球，問題探究金剛石、石墨、C60

都是由碳元素組成的單質(zhì)，為什么性質(zhì)差別如此之大？金剛石、石墨、C60

是碳元素的同素異形體，但三者在碳原子的排列方式、相鄰碳原子的作用力等方面有較大差異。石墨為層狀結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)每個(gè)原子參與形成三個(gè)平面六邊形，層內(nèi)相鄰原子間作用力強(qiáng)，層間作用力弱，故石墨層與層之間易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，從而具有滑膩感；金剛石為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以每個(gè)碳原子為中心形成一個(gè)正四面體，相鄰碳原子間作用力強(qiáng)，要是破壞該作用力，需要相當(dāng)多的能量，故金剛石具有較高的硬度和熔沸點(diǎn)；問題探究金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，為什么C60

為球形分子，每個(gè)分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成，形似足球，碳原子位于球的表面，呈正六邊形和正五邊形排列，球內(nèi)是空的，內(nèi)部空間可以用來儲(chǔ)存氫氣，亦可以容納一些金屬原子。特別提示：物質(zhì)之所以具有不同的性質(zhì)，主要是因?yàn)樗鼈兙哂胁煌慕Y(jié)構(gòu)，應(yīng)為結(jié)構(gòu)決定了性質(zhì)。C60為球形分子，每個(gè)分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成，形似足球，碳嘗試應(yīng)用1．近年來，科學(xué)家在氦的氣氛中給石墨通電，使石墨揮發(fā)，在石墨揮發(fā)的黑煙中發(fā)現(xiàn)了C60，它的金屬滲入物具有可貴的超導(dǎo)性質(zhì)。北京大學(xué)首先將C60滲錫，獲超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為37K的好成績(jī)。下列關(guān)于C60的敘述正確的是(

)A．是一種新型的化合物B．是碳元素的一種同素異形體C．C60燃燒時(shí)可生成CO2D．摩爾質(zhì)量是720嘗試應(yīng)用1．近年來，科學(xué)家在氦的氣氛中給石墨通電，使石墨揮發(fā)解析：C60屬于單質(zhì)，由一種元素組成，與金剛石、石墨互為同素異形體；由于C60由碳元素構(gòu)成，因此，在一定條件下可以燃燒生成CO2，D選項(xiàng)中摩爾質(zhì)量的單位為g·mol－1。答案：BC解析：C60屬于單質(zhì)，由一種元素組成，與金剛石、石墨互為同知識(shí)清單廣泛存在的含碳化合物1．常見的含碳化合物(1)有機(jī)化合物：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)無機(jī)化合物：CO、CO2、H2CO3、碳酸鈉、碳酸氫鈉、大理石、方解石、白云石、菱鋅礦、菱鎂礦、菱鐵礦等。2．碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較知識(shí)清單廣泛存在的含碳化合物1．常見的含碳化合物《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件純堿或蘇打小蘇打易溶于水較易溶于水穩(wěn)定不穩(wěn)定，受熱易分解反應(yīng)，放出氣體反應(yīng)放出氣體，但NaHCO3與酸反應(yīng)的劇烈程度強(qiáng)于Na2CO3不反應(yīng)反應(yīng)：NaHCO3＋NaOHNaCl＋H2O

Na2CO3＋BaCl2BaCO3↓＋2NaCl

不反應(yīng)紡織、肥皂、玻璃、造紙等工業(yè)發(fā)酵粉、制胃藥純堿或蘇打小蘇打易溶于水較易溶于水穩(wěn)定問題探究碳酸鈣有哪些化學(xué)性質(zhì)？由此，可推知碳酸鈉和碳酸氫鈉可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)？碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)：①CaCO3和酸反應(yīng)(如CaCO3和鹽酸反應(yīng)，CaCO3和醋酸反應(yīng)，CaCO3遇到溶有CO2的水)；②碳酸鈣受熱分解。由此可知碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)：①Na2CO3和酸反應(yīng)(如Na2CO3和鹽酸反應(yīng))；②在酒精燈加熱的條件下Na2CO3受熱不能分解。碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)：①NaHCO3與鹽酸反應(yīng)；②碳酸氫鈉與NaOH溶液反應(yīng)；③在酒精燈加熱的條件下NaHCO3分解。問題探究碳酸鈣有哪些化學(xué)性質(zhì)？由此，可推知碳酸鈉和碳酸氫鈉可特別提示：碳酸鈉與酸反應(yīng)的過程分析Na2CO3與鹽酸反應(yīng)是分步進(jìn)行的：Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl,NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O。若往碳酸鈉溶液中滴加鹽酸，在開始時(shí)由于碳酸鈉的量多，而加入的酸(氫離子)少，第二步反應(yīng)尚未進(jìn)行，故沒有氣體生成；滴加一定量以后，溶液已轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉溶液，再加入鹽酸，很快反應(yīng)產(chǎn)生氣體，量也較多。若將碳酸鈉溶液滴加到鹽酸中，則情況大不一樣，由于試管中酸充足，滴入的碳酸鈉溶液很快完成上述二步反應(yīng)，因此立即產(chǎn)生氣泡。利用上述現(xiàn)象，可以不用任何試劑鑒別二者。特別提示：碳酸鈉與酸反應(yīng)的過程分析嘗試應(yīng)用2．蘇打和小蘇打都是家庭中常備用品，試從消耗反應(yīng)物的量的角度，回答下列問題：(1)做面條時(shí)為防止?jié)衩嬖谳^長(zhǎng)時(shí)間后變酸，應(yīng)選用________，理由：____________________。(2)制泡沫滅火器時(shí)，需要與酸性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生大量CO2

，此時(shí)應(yīng)選用____________，理由：______________。嘗試應(yīng)用2．蘇打和小蘇打都是家庭中常備用品，試從消耗反應(yīng)物的解析：為防止?jié)衩嬖谳^長(zhǎng)時(shí)間后變酸，應(yīng)選用耗酸多的；制泡沫滅火器時(shí)，需要產(chǎn)生大量CO2

的且耗酸少的。由于：故前者選蘇打，后者選小蘇打。答案：(1)蘇打因?yàn)榕c等量的酸反應(yīng)時(shí)，蘇打的用量少(2)小蘇打因?yàn)楫a(chǎn)生等量的CO2

時(shí)，小蘇打的用量少而且反應(yīng)速率快解析：為防止?jié)衩嬖谳^長(zhǎng)時(shí)間后變酸，應(yīng)選用耗酸多的；制泡沫滅火《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件同素異形體

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．原子的各自排列方式不同C．具有不同的幾何外形D．硬度不同解析：金剛石、石墨、C60三者是碳元素的同素異形體，構(gòu)成原子完全相同，只是其內(nèi)部碳原子排列方式不同，才導(dǎo)致它們結(jié)構(gòu)不同，進(jìn)而性質(zhì)不同。答案：B同素異形體金剛石、石墨、C60性質(zhì)名師點(diǎn)睛：同素異形體是一個(gè)重要的概念，同學(xué)們一定要把握其實(shí)質(zhì)：“同素”即由同種元素組成；“異形”即結(jié)構(gòu)不同，這也決定了它們的性質(zhì)，特別是物理性質(zhì)是不同的?！敖Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”是化學(xué)的重要規(guī)律，對(duì)此要不斷地加深理解，注重應(yīng)用。名師點(diǎn)睛：同素異形體是一個(gè)重要的概念，同學(xué)們一定要把握其實(shí)質(zhì)變式訓(xùn)練1．1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球(圖C)，因此又叫足球烯。1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)一種碳的單質(zhì)——碳納米管，它是由六邊形的碳原子構(gòu)成的管狀大分子(圖D)，圖中A、B分別是金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中小黑點(diǎn)或小黑圈均代表碳原子。用你所學(xué)到的化學(xué)知識(shí)回答下列問題：(1)常溫下足球烯和碳納米管的化學(xué)性質(zhì)是否活潑？(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案，證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的(以足球烯為例，用簡(jiǎn)要文字?jǐn)⑹?。變式訓(xùn)練1．1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的C60分子是由60個(gè)碳原子解析：分析題目時(shí)應(yīng)將足球烯、碳納米管的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)性質(zhì)相聯(lián)系。由于碳原子排列的不同，導(dǎo)致它們的物理性質(zhì)有較大差異。但金剛石、石墨、足球烯、碳納米管都是由碳原子構(gòu)成的碳單質(zhì)，它們的化學(xué)性質(zhì)(常溫下穩(wěn)定性、可燃性、還原性)是相同的，因此，這些碳單質(zhì)在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定。證明足球烯和碳鈉米管都是由碳元素組成的，首先利用其可燃性說明其含有碳元素，其次通過定量測(cè)定證明其只含碳元素。答案：(1)不活潑。(2)將它放在充滿O2的密閉容器里使之燃燒，只生成CO2，且CO2里所含碳元素的質(zhì)量等于足球烯所減少的質(zhì)量。解析：分析題目時(shí)應(yīng)將足球烯、碳納米管的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與金剛石、石碳酸根離子的檢驗(yàn)

可以說明溶液中大量存在CO32-的理由是(

)A．加入AgNO3溶液有白色沉淀產(chǎn)生B．加入鹽酸有無色無味氣體產(chǎn)生C．加入MgCl2時(shí)有白色沉淀產(chǎn)生，再加稀鹽酸，沉淀溶解，放出使澄清石灰水變渾濁的無色氣體D．加入Ba(OH)2

溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加入稀鹽酸，沉淀溶解，且產(chǎn)生可使澄清石灰水變渾濁的無色氣體碳酸根離子的檢驗(yàn)可以說明溶液中解析：與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀的有：Cl－、SO42-、CO32-等許多離子，A不能證明；B、D選項(xiàng)中HCO3-也會(huì)產(chǎn)生同樣現(xiàn)象，C項(xiàng)可以排除HCO3-的干擾，HCO3-與Ba2＋或Mg2＋不會(huì)生成沉淀，所以應(yīng)選C。答案：C解析：與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀的有：Cl－、SO42變式訓(xùn)練2．某同學(xué)做“證明雞蛋殼的成分中含有碳酸根離子”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如下方案(如下圖所示)，經(jīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性合格后加入試劑。變式訓(xùn)練2．某同學(xué)做“證明雞蛋殼的成分中含有碳酸根離子”的實(shí)結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ⅱ中先變渾濁，稍后又變澄清。(1)描述Ⅰ中發(fā)生的現(xiàn)象是________________________________________。(2)分析Ⅲ中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________。(3)根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)，你認(rèn)為上述哪幾種現(xiàn)象結(jié)合在一起足以說明雞蛋殼的成分中含有碳酸根離子？_____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)上述方案中，什么實(shí)驗(yàn)是多余的？________。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ⅱ中先變渾濁，稍后又變澄清。解析：證明物質(zhì)中含有CO32-的方法是：該物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生無色氣泡，且該氣體能使澄清的石灰水變渾濁，出現(xiàn)上述兩點(diǎn)現(xiàn)象即可證明物質(zhì)中含有CO32-

。雞蛋殼不溶于水，但它能與鹽酸反應(yīng)而溶于鹽酸中，同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，該氣體通過導(dǎo)管進(jìn)入Ⅱ中，使石灰水變渾濁。變渾濁的原因是因有難溶于水的CaCO3生成的緣故，繼續(xù)通入CO2后，CO2與CaCO3、H2O反應(yīng)能生成易溶解的Ca(HCO3)2，使石灰水變澄清。雞蛋殼與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡附在雞蛋殼上使蛋殼受到的浮力增大，導(dǎo)致雞蛋殼浮在液面上。CO2還能與水反應(yīng)生成碳酸，酸能使紫色的石蕊試液變紅。答案：(1)雞蛋殼逐漸溶解，并有大量氣泡產(chǎn)生，雞蛋殼浮在液面上(2)溶液由紫色變成紅色(3)Ⅰ中雞蛋殼逐漸溶解，并有大量氣泡產(chǎn)生，Ⅱ中出現(xiàn)渾濁，兩種現(xiàn)象結(jié)合足以說明雞蛋殼含有CO32-(或Ⅰ中現(xiàn)象和Ⅱ中現(xiàn)象)

(4)Ⅲ解析：證明物質(zhì)中含有CO32-的方法是：該物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)機(jī)理現(xiàn)有25mL2mol·L－1Na2CO3和75mL1mol·L－1的稀鹽酸，①將Na2CO3溶液緩緩滴到稀鹽酸中；②將稀鹽酸緩緩滴到Na2CO3溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氣體的體積情況是(

)A．均為0.84L

B．均為0.56LC．①>②D．②>①碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)機(jī)理現(xiàn)有25mL2mo《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件名師點(diǎn)睛：此類題目考查了物質(zhì)在反應(yīng)時(shí)由于滴加順序不同而發(fā)生不同反應(yīng)的問題，計(jì)算時(shí)，首先要正確寫出反應(yīng)過程中的化學(xué)方程式，然后再根據(jù)量的不同進(jìn)行分析。類似的問題還有AlCl3溶液與NaOH溶液的反應(yīng)，反應(yīng)順序不同，反應(yīng)的現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同。名師點(diǎn)睛：此類題目考查了物質(zhì)在反應(yīng)時(shí)由于滴加順序不同而發(fā)生不變式訓(xùn)練3．某二價(jià)金屬碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合物跟足量鹽酸反應(yīng)，消耗H＋和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量之比為6︰5，該混合物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為(

)A．1︰1B．1︰2C．1︰3D．1︰4變式訓(xùn)練3．某二價(jià)金屬碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合物跟足量鹽酸反應(yīng)《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件二氧化碳與堿反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算

將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量（n）和通入CO2體積（V）的關(guān)系正確的是(

)二氧化碳與堿反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算將足量CO解析：CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，首先CO2和Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3沉淀，當(dāng)Ca(OH)2完全反應(yīng)后，沉淀達(dá)到最大量，然后CO2與KOH溶液反應(yīng)生成K2CO3，K2CO3再轉(zhuǎn)化為KHCO3溶液，在此過程中沉淀量保持不變；如果繼續(xù)通入CO2，因CO2與CaCO3反應(yīng)生成易溶于水的碳酸氫鈣，故沉淀溶解，直到溶解完全。且生成沉淀消耗的CO2和溶解沉淀消耗的CO2的量相等。答案：A解析：CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，首先C名師點(diǎn)睛：在解決有關(guān)圖象問題時(shí)應(yīng)注意首先要理解坐標(biāo)的含義，然后觀察曲線的形狀走向，注意曲線的起點(diǎn)、折點(diǎn)、終點(diǎn)等特殊點(diǎn)，再與反應(yīng)原理結(jié)合綜合分析。具體到每個(gè)題目時(shí)，還應(yīng)注意判斷反應(yīng)的先后順序，如在此題中當(dāng)足量二氧化碳通入氫氧化鉀和氫氧化鈣混合稀溶液中，因二氧化碳在強(qiáng)堿水溶液中以CO32-形式存在，CO32-與Ca2＋生成白色沉淀，所以二氧化碳與氫氧化鈣溶液先反應(yīng)，當(dāng)二氧化碳再通入碳酸鈣和氫氧化鉀的混合物中，二氧化碳先與氫氧化鉀溶液反應(yīng)。名師點(diǎn)睛：在解決有關(guān)圖象問題時(shí)應(yīng)注意首先要理解坐標(biāo)的含義，然變式訓(xùn)練4．用1L1.0mol·L－1NaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中的CO32-和HCO3-的物質(zhì)的量濃度之比約是(

)A．1∶3B．1∶2C．2∶3D．3∶2變式訓(xùn)練4．用1L1.0mol·L－1NaOH溶液吸收第1節(jié)碳的多樣性第1課時(shí)碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物自然界中的元素

第1節(jié)碳的多樣性自然界中的元素《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件1．通過對(duì)碳的三種重要單質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)來認(rèn)識(shí)碳的多樣性。2．掌握碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)。1．通過對(duì)碳的三種重要單質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)來認(rèn)識(shí)碳的多樣性。《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件知識(shí)清單多種多樣的碳單質(zhì)1．同素異形體(1)同素異形體的概念：由同一種________組成的性質(zhì)不同的幾種________，叫做該元素的同素異形體。(2)常見的同素異形體：碳：________；氧：________。(1)元素單質(zhì)(2)金剛石、石墨、C60氧氣、臭氧(O3)知識(shí)清單多種多樣的碳單質(zhì)1．同素異形體(1)元素單質(zhì)2．金剛石、石墨、C60(1)結(jié)構(gòu)①金剛石：每個(gè)碳原子與另外________個(gè)碳原子以一種較強(qiáng)的相互作用相連接，形成________結(jié)構(gòu)，向空間伸展形成________結(jié)構(gòu)。①4正四面體空間網(wǎng)狀2．金剛石、石墨、C60①4正四面體空間網(wǎng)狀②石墨：石墨晶體是________結(jié)構(gòu)。在同一層內(nèi)，碳原子排列成________邊形(碳原子位于正六邊形的頂點(diǎn)上)，一個(gè)個(gè)正六邊形排列成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每一個(gè)碳原子都跟其他________個(gè)碳原子相連。在同一層內(nèi)，相鄰的碳原子以________的相互作用相結(jié)合，但層與層之間以一種________的相互作用相結(jié)合。層狀正六3較強(qiáng)較弱②石墨：石墨晶體是________結(jié)構(gòu)。在同一層內(nèi)，碳原子排③C60∶C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球，由12個(gè)________和20個(gè)________組成。分子內(nèi)部，碳原子間以________的相互作用結(jié)合，但分子間的相互作用________。

C60分子結(jié)構(gòu)，形似足球，故又名足球烯正五邊形正六邊形較強(qiáng)較弱③C60∶C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球，問題探究金剛石、石墨、C60

都是由碳元素組成的單質(zhì)，為什么性質(zhì)差別如此之大？金剛石、石墨、C60

是碳元素的同素異形體，但三者在碳原子的排列方式、相鄰碳原子的作用力等方面有較大差異。石墨為層狀結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)每個(gè)原子參與形成三個(gè)平面六邊形，層內(nèi)相鄰原子間作用力強(qiáng)，層間作用力弱，故石墨層與層之間易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，從而具有滑膩感；金剛石為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以每個(gè)碳原子為中心形成一個(gè)正四面體，相鄰碳原子間作用力強(qiáng)，要是破壞該作用力，需要相當(dāng)多的能量，故金剛石具有較高的硬度和熔沸點(diǎn)；問題探究金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，為什么C60

為球形分子，每個(gè)分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成，形似足球，碳原子位于球的表面，呈正六邊形和正五邊形排列，球內(nèi)是空的，內(nèi)部空間可以用來儲(chǔ)存氫氣，亦可以容納一些金屬原子。特別提示：物質(zhì)之所以具有不同的性質(zhì)，主要是因?yàn)樗鼈兙哂胁煌慕Y(jié)構(gòu)，應(yīng)為結(jié)構(gòu)決定了性質(zhì)。C60為球形分子，每個(gè)分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成，形似足球，碳嘗試應(yīng)用1．近年來，科學(xué)家在氦的氣氛中給石墨通電，使石墨揮發(fā)，在石墨揮發(fā)的黑煙中發(fā)現(xiàn)了C60，它的金屬滲入物具有可貴的超導(dǎo)性質(zhì)。北京大學(xué)首先將C60滲錫，獲超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為37K的好成績(jī)。下列關(guān)于C60的敘述正確的是(

)A．是一種新型的化合物B．是碳元素的一種同素異形體C．C60燃燒時(shí)可生成CO2D．摩爾質(zhì)量是720嘗試應(yīng)用1．近年來，科學(xué)家在氦的氣氛中給石墨通電，使石墨揮發(fā)解析：C60屬于單質(zhì)，由一種元素組成，與金剛石、石墨互為同素異形體；由于C60由碳元素構(gòu)成，因此，在一定條件下可以燃燒生成CO2，D選項(xiàng)中摩爾質(zhì)量的單位為g·mol－1。答案：BC解析：C60屬于單質(zhì)，由一種元素組成，與金剛石、石墨互為同知識(shí)清單廣泛存在的含碳化合物1．常見的含碳化合物(1)有機(jī)化合物：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)無機(jī)化合物：CO、CO2、H2CO3、碳酸鈉、碳酸氫鈉、大理石、方解石、白云石、菱鋅礦、菱鎂礦、菱鐵礦等。2．碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較知識(shí)清單廣泛存在的含碳化合物1．常見的含碳化合物《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件純堿或蘇打小蘇打易溶于水較易溶于水穩(wěn)定不穩(wěn)定，受熱易分解反應(yīng)，放出氣體反應(yīng)放出氣體，但NaHCO3與酸反應(yīng)的劇烈程度強(qiáng)于Na2CO3不反應(yīng)反應(yīng)：NaHCO3＋NaOHNaCl＋H2O

Na2CO3＋BaCl2BaCO3↓＋2NaCl

不反應(yīng)紡織、肥皂、玻璃、造紙等工業(yè)發(fā)酵粉、制胃藥純堿或蘇打小蘇打易溶于水較易溶于水穩(wěn)定問題探究碳酸鈣有哪些化學(xué)性質(zhì)？由此，可推知碳酸鈉和碳酸氫鈉可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)？碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)：①CaCO3和酸反應(yīng)(如CaCO3和鹽酸反應(yīng)，CaCO3和醋酸反應(yīng)，CaCO3遇到溶有CO2的水)；②碳酸鈣受熱分解。由此可知碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)：①Na2CO3和酸反應(yīng)(如Na2CO3和鹽酸反應(yīng))；②在酒精燈加熱的條件下Na2CO3受熱不能分解。碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)：①NaHCO3與鹽酸反應(yīng)；②碳酸氫鈉與NaOH溶液反應(yīng)；③在酒精燈加熱的條件下NaHCO3分解。問題探究碳酸鈣有哪些化學(xué)性質(zhì)？由此，可推知碳酸鈉和碳酸氫鈉可特別提示：碳酸鈉與酸反應(yīng)的過程分析Na2CO3與鹽酸反應(yīng)是分步進(jìn)行的：Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl,NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O。若往碳酸鈉溶液中滴加鹽酸，在開始時(shí)由于碳酸鈉的量多，而加入的酸(氫離子)少，第二步反應(yīng)尚未進(jìn)行，故沒有氣體生成；滴加一定量以后，溶液已轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉溶液，再加入鹽酸，很快反應(yīng)產(chǎn)生氣體，量也較多。若將碳酸鈉溶液滴加到鹽酸中，則情況大不一樣，由于試管中酸充足，滴入的碳酸鈉溶液很快完成上述二步反應(yīng)，因此立即產(chǎn)生氣泡。利用上述現(xiàn)象，可以不用任何試劑鑒別二者。特別提示：碳酸鈉與酸反應(yīng)的過程分析嘗試應(yīng)用2．蘇打和小蘇打都是家庭中常備用品，試從消耗反應(yīng)物的量的角度，回答下列問題：(1)做面條時(shí)為防止?jié)衩嬖谳^長(zhǎng)時(shí)間后變酸，應(yīng)選用________，理由：____________________。(2)制泡沫滅火器時(shí)，需要與酸性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生大量CO2

，此時(shí)應(yīng)選用____________，理由：______________。嘗試應(yīng)用2．蘇打和小蘇打都是家庭中常備用品，試從消耗反應(yīng)物的解析：為防止?jié)衩嬖谳^長(zhǎng)時(shí)間后變酸，應(yīng)選用耗酸多的；制泡沫滅火器時(shí)，需要產(chǎn)生大量CO2

的且耗酸少的。由于：故前者選蘇打，后者選小蘇打。答案：(1)蘇打因?yàn)榕c等量的酸反應(yīng)時(shí)，蘇打的用量少(2)小蘇打因?yàn)楫a(chǎn)生等量的CO2

時(shí)，小蘇打的用量少而且反應(yīng)速率快解析：為防止?jié)衩嬖谳^長(zhǎng)時(shí)間后變酸，應(yīng)選用耗酸多的；制泡沫滅火《碳單質(zhì)的多樣性及含碳化合物》課件同素異形體

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．原子的各自排列方式不同C．具有不同的幾何外形D．硬度不同解析：金剛石、石墨、C60三者是碳元素的同素異形體，構(gòu)成原子完全相同，只是其內(nèi)部碳原子排列方式不同，才導(dǎo)致它們結(jié)構(gòu)不同，進(jìn)而性質(zhì)不同。答案：B同素異形體金剛石、石墨、C60性質(zhì)名師點(diǎn)睛：同素異形體是一個(gè)重要的概念，同學(xué)們一定要把握其實(shí)質(zhì)：“同素”即由同種元素組成；“異形”即結(jié)構(gòu)不同，這也決定了它們的性質(zhì)，特別是物理性質(zhì)是不同的?！敖Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”是化學(xué)的重要規(guī)律，對(duì)此要不斷地加深理解，注重應(yīng)用。名師點(diǎn)睛：同素異形體是一個(gè)重要的概念，同學(xué)們一定要把握其實(shí)質(zhì)變式訓(xùn)練1．1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球(圖C)，因此又叫足球烯。1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)一種碳的單質(zhì)——碳納米管，它是由六邊形的碳原子構(gòu)成的管狀大分子(圖D)，圖中A、B分別是金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中小黑點(diǎn)或小黑圈均代表碳原子。用你所學(xué)到的化學(xué)知識(shí)回答下列問題：(1)常溫下足球烯和碳納米管的化學(xué)性質(zhì)是否活潑？(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案，證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的(以足球烯為例，用簡(jiǎn)要文字?jǐn)⑹?。變式訓(xùn)練1．1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的C60分子是由60個(gè)碳原子解析：分析題目時(shí)應(yīng)將足球烯、碳納米管的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)性質(zhì)相聯(lián)系。由于碳原子排列的不同，導(dǎo)致它們的物理性質(zhì)有較大差異。但金剛石、石墨、足球烯、碳納米管都是由碳原子構(gòu)成的碳單質(zhì)，它們的化學(xué)性質(zhì)(常溫下穩(wěn)定性、可燃性、還原性)是相同的，因此，這些碳單質(zhì)在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定。證明足球烯和碳鈉米管都是由碳元素組成的，首先利用其可燃性說明其含有碳元素，其次通過定量測(cè)定證明其只含碳元素。答案：(1)不活潑。(2)將它放在充滿O2的密閉容器里使之燃燒，只生成CO2，且CO2里所含碳元素的質(zhì)量等于足球烯所減少的質(zhì)量。解析：分析題目時(shí)應(yīng)將足球烯、碳納米管的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與金剛石、石碳酸根離子的檢驗(yàn)

可以說明溶液中大量存在CO32-的理由是(

)A．加入AgNO3溶液有白色沉淀產(chǎn)生B．加入鹽酸有無色無味氣體產(chǎn)生C．加入MgCl2時(shí)有白色沉淀產(chǎn)生，再加稀鹽酸，沉淀溶解，放出使澄清石灰水變渾濁的無色氣體D．加入Ba(OH)2

溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加入稀鹽酸，沉淀溶解，且產(chǎn)生可使澄清石灰水變渾濁的無色氣體碳酸根離子的檢驗(yàn)可以說明溶液中解析：與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀的有：Cl－、SO42-、CO32-等許多離子，A不能證明；B、D選項(xiàng)中HCO3-也會(huì)產(chǎn)生同樣現(xiàn)象，C項(xiàng)可以排除HCO3-的干擾，HCO3-與Ba2＋或Mg2＋不會(huì)生成沉淀，所以應(yīng)選C。答案：C解析：與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀的有：Cl－、SO42變式訓(xùn)練2．某同學(xué)做“證明雞蛋殼的成分中含有碳酸根離子”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如下方案(如下圖所示)，經(jīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性合格后加入試劑。變式訓(xùn)練2．某同學(xué)做“證明雞蛋殼的成分中含有碳酸根離子”的實(shí)結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ⅱ中先變渾濁，稍后又變澄清。(1)描述Ⅰ中發(fā)生的現(xiàn)象是________________________________________。(2)分析Ⅲ中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________。(3)根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)，你認(rèn)為上述哪幾種現(xiàn)象結(jié)合在一起足以說明雞蛋殼的成分中含有碳酸根離子？_____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)上述方案中，什么實(shí)驗(yàn)是多余的？________。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ⅱ中先變渾濁，稍后又變澄清。解析：證明物質(zhì)中含有CO32-的方法是：該物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生無色氣泡，且該氣體能使澄清的石灰水變渾濁，出現(xiàn)上述兩點(diǎn)現(xiàn)象即可證明物質(zhì)中含有CO32-

。雞蛋殼不溶于水，但它能與鹽酸反應(yīng)而溶于鹽酸中，同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，該氣體通過導(dǎo)管進(jìn)入Ⅱ中，使石灰水變渾濁。變渾濁的原因是因有難溶于水的CaCO3生成的緣故，繼續(xù)通入CO2后，CO2與CaCO3、H2O反應(yīng)能生成易溶解的Ca(HCO3)2，使石灰水變澄清。雞蛋殼與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡附在雞蛋殼上使蛋殼受到的浮力增大，導(dǎo)致雞蛋殼浮在液面上。CO2還能與水反應(yīng)生成碳酸，酸能使紫色的石蕊試液變紅。答案：(1)雞蛋殼逐漸溶解，并有大量氣泡產(chǎn)生，雞蛋殼浮在液面上(2)溶液由紫色變成紅色(3)Ⅰ中雞蛋殼逐漸溶解，并有大量氣泡產(chǎn)生，Ⅱ中出現(xiàn)渾濁，兩種現(xiàn)象結(jié)合足以說明雞蛋殼含有CO32-(或Ⅰ中現(xiàn)象和Ⅱ中現(xiàn)象)

(4)Ⅲ解析：證明物質(zhì)中含有CO32-的方法是：該物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)機(jī)理現(xiàn)有25mL2mol·L－1Na2CO3和75mL1mol·L－1的稀鹽酸，①將Na2CO3溶液緩緩滴到稀鹽酸中；②將稀鹽酸緩緩滴到Na2CO3溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氣體的體積情況是(

)A．均為0.84L

B