《碳的多樣性》合

第三章自然界中的元素第一節(jié)碳的多樣性石筍和鐘乳石方解石珊瑚CaCO3CCaCO3金剛石C煤碳1、這些物質(zhì)都含有什么元素，以什么形態(tài)存在？2、你身邊還有什么物質(zhì)含有這種元素？一、多種多樣的碳單質(zhì)石墨深灰色、硬度小、不透明、易導(dǎo)電的片狀固體，熔點(diǎn)極高。金剛石金剛石是硬度最大，熔點(diǎn)最高的單質(zhì)，無色透明的晶體，無自由電子，不導(dǎo)電。C60灰黑色的固體,不導(dǎo)電，又名富勒烯

1.定義：由同一種元素組成的性質(zhì)不同

的幾種單質(zhì)。例：C元素的同素異形體有：金剛石、

石墨、C60；

O元素的同素異形體有：O2、O3；

P元素的同素異形體有：紅磷、白磷為什么同是碳元素能組成不同的碳單質(zhì)？同素異形體:335pm核間距142pm結(jié)論：碳原子的排列方式不同(1)同素異形體的判斷需注意三個要點(diǎn)：a.必須由同一元素組成；b.必須是不同的單質(zhì)；c.必須結(jié)構(gòu)不同。如O2與O3；S2、S4與S8等。(2)同素異形體之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化，但價態(tài)不改變，是非氧化還原反應(yīng)。(3)不同的同素異形體，因結(jié)構(gòu)不同，物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)相似。(4)由同一種元素形成的物質(zhì)，由于同素異形體的存在，不一定為純凈物。二、廣泛存在含碳的化合物天然氣天然碳酸鹽含碳無機(jī)化合物（礦物）含碳有機(jī)化合物（幾十萬種）(一)、Na2CO3與NaHCO3物理性質(zhì)比較名稱碳酸鈉碳酸氫鈉俗名色態(tài)水溶性用途白色固體純堿、蘇打小蘇打都易溶于水但溶解度S碳酸鈉＞S碳酸氫鈉用于制玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)發(fā)酵劑、滅火劑制藥根據(jù)學(xué)過的碳酸鈣的性質(zhì)預(yù)測碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)1、碳酸鈉可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？2、碳酸氫鈉可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？活動探究(二)、碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)與鹽反應(yīng)對熱穩(wěn)定性與酸反應(yīng)Na2CO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+

H2O+CO2CO32-+2H+=H2O+CO2NaHCO3NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3-+H+=H2O+CO2結(jié)論：碳酸鈉和碳酸氫鈉都易與酸反應(yīng)，但是碳酸氫鈉與酸反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈。問題1：碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)為什么比碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)劇烈得多？反應(yīng)原理：用離子方程式表示：CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2Na2CO3：NaHCO3：HCO3-+H+=H2O+CO2問題2：為什么等質(zhì)量的碳酸氫鈉與足量稀鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉與足量稀鹽酸反應(yīng)放出的氣體多？Na2CO3+2HCl=2NaCl+

H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2106g44g0.3gm1

84g44g0.3gm2Na2CO3+CO2+H2O

=2NaHCO3問題3：CaCO3與碳酸（CO2+H2O）能否反應(yīng)？

Na2CO3能否與碳酸（CO2+H2O）反應(yīng)？CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2碳酸鹽都可以與H2O和CO2反應(yīng)生成碳酸氫鹽Na2CO3NaHCO3

Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHCO32-+Ca2+=CaCO3能與所有可溶堿反應(yīng)生成碳酸正鹽和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=CO32-+H2O易與Ba2+、Ca2+的堿反應(yīng)生成碳酸鹽沉淀和NaOH

與堿反應(yīng)：與鹽反應(yīng)Na2CO3

NaHCO3

Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl與可溶性的鈣鹽、鋇鹽反應(yīng)生成沉淀CO32-+Ca2+=CaCO3與CaCl2不反應(yīng)熱穩(wěn)定性Na2CO3NaHCO32NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2結(jié)論：穩(wěn)定性：碳酸鈉>碳酸氫鈉碳酸鈉受熱不分解利用熱的穩(wěn)定性鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉(三)、Na2CO3與NaHCO3的相互轉(zhuǎn)變⒈Na2CO3轉(zhuǎn)變成NaHCO3_____________________________⒉NaHCO3轉(zhuǎn)變成Na2CO3①______________________________②_______________________________Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O△向溶液中通入過量CO2加熱或加適量NaOHNa2CO3NaHCO31、如何鑒別Na2CO3和NaHCO3固體2、如何除去NaHCO3溶液中的Na2CO33、如何除去Na2CO3固體中的NaHCO3

分別取少量固體加熱，能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的為NaHCO3在混合物溶液中通入足量的二氧化碳加熱固體混合物至質(zhì)量不再改變〖討論〗思考題

有兩瓶無色溶液，分別是稀鹽酸(a)和碳酸鈉(b)溶液，不用任何試劑，如何鑒別這兩種溶液？CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2CO32-+2H+=H2O+CO2a滴入b：b滴入a：剛開始沒有氣泡，隨a滴入量的增加才產(chǎn)生氣泡。一滴入就有氣泡產(chǎn)生討論：如何鑒別Na2CO3

、NaHCO3和NaCl固體。１、用三支小試管分別取少量的Na2CO3

、NaHCO3和NaCl固體，加熱。如果有使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生，則為NaHCO3

。再向另外兩支試管中加入稀鹽酸。有氣體產(chǎn)生則為Na2CO3

。無現(xiàn)象的為NaCl

。２、用三支小試管分別取少量的Na2CO3

、NaHCO3和NaCl固體，加少量的水配成溶液。然后逐滴加入稀鹽酸，反應(yīng)劇烈者為NaHCO3

，剛滴入稀鹽酸時無氣體產(chǎn)生，隨滴入量的增加才有氣體產(chǎn)生則為Na2CO3

，無現(xiàn)象者為NaCl

。小結(jié)碳酸鈉與碳酸氫鈉一、物理性質(zhì)二、化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)與鹽反應(yīng)熱穩(wěn)定性三、相互轉(zhuǎn)化四、用途Na2CO3+2HCl=2NaCl+

H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO22NaHCO3=NaCO3+H2O+CO2Na2CO3NaHCO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑106g2mol1molNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑思考：1、等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應(yīng)，消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為：______；產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為：______2、等質(zhì)量的Na2CO3（106g·mol-1）和NaHCO3（84g·mol-1）與鹽酸反應(yīng)，________消耗鹽酸多；________產(chǎn)生的CO2多。2：11：1Na2CO3

84g1mol1molNaHCO3作業(yè)：寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式CCO2Na2CO3NaHCO3COCaCO3Ca(HCO3)2注：不能重復(fù)在水溶液中的反應(yīng)寫出離子方程式①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性②將ag試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到bg④從分液漏斗滴入6mol·L-1的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體為止⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到cg⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為dg請?zhí)羁蘸突卮饐栴}：（1）在用托盤天平稱量樣品時，如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn)，說明___________（2）裝置中干燥管B的作用是________________；（3）如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測試的結(jié)果___________

（填偏高、偏低或不變）（4）步驟⑤的目的是________________；（5）步驟⑦的目的是________________；（6）該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為____________________；（7）還可以用其