高一化學(xué)課件碳的多樣性

第3章自然界中的元素(yuánsù)第1節(jié)碳的多樣性第一頁，共28頁。1C60金剛石石墨(shímò)無色(wúsè)透明、堅(jiān)硬的晶體深灰色、質(zhì)軟、不透明(tòumíng)、導(dǎo)電的片狀固體灰黑色固體一、多種多樣的碳單質(zhì)由同一種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體。第二頁，共28頁。2109o28'金剛石是一種具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體，在晶體中，每個(gè)碳原都被相鄰的4個(gè)碳原子包圍(bāowéi)，處于4個(gè)碳原子的中心，以共價(jià)鍵與4個(gè)碳原子結(jié)合。成為正四面體結(jié)構(gòu)，這些正四面體向空間開展，構(gòu)成彼此聯(lián)結(jié)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。金剛石的熔點(diǎn)〔>3550℃〕和沸點(diǎn)〔4827℃〕都很高,硬度很大。金剛石第三頁，共28頁。3------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------120o共價(jià)鍵范德華力石墨是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，碳原子排成六邊形，每個(gè)碳原子與其它3個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成平面(píngmiàn)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；在層與層之間，是以分子間作用力結(jié)合的。由于同一層的碳原子以較強(qiáng)共價(jià)鍵結(jié)合，使石墨的熔點(diǎn)很高(比金剛石的還要高〕,沸點(diǎn)與金剛石相同。但由于層與層之間的分子間作用力很弱，容易滑動(dòng)，使石墨的硬度很小。石墨(shímò)第四頁，共28頁。4C60分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)示意圖共價(jià)鍵12個(gè)正五邊形20個(gè)正六邊形第五頁，共28頁。5二、含碳化合物的多樣性含碳化合物無機(jī)物：有機(jī)物：CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽等除了(chúle)以上物質(zhì)，含碳的化合物。第六頁，共28頁。6三、碳單質(zhì)(dānzhì)的化學(xué)性質(zhì)復(fù)原(fùyuán)性

第七頁，共28頁。7

第八頁，共28頁。81、二氧化碳(èryǎnghuàtàn)的性質(zhì)①氧化性：CO2+C====2CO

CO2+2Mg====2MgO+C點(diǎn)燃②酸性(suānxìnɡ)氧化物：CO2+Ca(OH)2====CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2Na2CO3(飽和(bǎohé))+CO2+H2O====2NaHCO3四、碳氧化物注意：不能用CO2撲滅Mg、Na火2CO2+2Na=Na2CO3+CONa2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3+Na2CO3第九頁，共28頁。9〔02上?！硨⒆懔緾O2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)(wùzhì)的量〔n〕和通入CO2體積〔y〕的關(guān)系正確的選項(xiàng)是D第十頁，共28頁。10COCO2物理性質(zhì)無色、無味氣體，同比空氣密度略小，標(biāo)準(zhǔn)密度1.25g／L，難溶于水，CO有毒。無色、無味氣體，同況比空氣密度大，密度1.977g/L，1體積水可溶解1體積CO2，加壓、降溫變?yōu)檠罟腆w“干冰”。化學(xué)性質(zhì)2可與堿性(jiǎnxìnɡ)氧化物CaO+CO2====CaCO3與堿反響2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O1.CO屬不成鹽氧化物，一般(yībān)不與酸、堿、鹽反響;3.主要表現(xiàn)還原性：CO+CuO=Cu+CO2△是大氣(dàqì)污染物2.CO可燃焰藍(lán)2CO+O2==2CO2點(diǎn)燃3.具有弱氧化性Mg+CO2====C+2MgO△2.不可燃燒，但支持某些物質(zhì)燃燒

2Mg+CO2=點(diǎn)燃=C+2MgO2無毒，會(huì)造成溫室效應(yīng)2、碳氧化物的比較第十一頁，共28頁。113、CO、CO2的制取方法(fāngfǎ)COCO2原理HCOOH→H2O+COCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2藥品甲酸、濃硫酸大理石、稀鹽酸(稀硝酸)裝置液液加熱啟普發(fā)生器除雜堿石灰飽和小蘇打液、濃硫酸收集排水法向上排空氣法檢驗(yàn)燃燒的木條(澄清石灰水)尾氣點(diǎn)燃(或通過灼熱CuO)排空或者堿吸收第十二頁，共28頁。12實(shí)驗(yàn)室制CO裝置(zhuāngzhì)實(shí)驗(yàn)室制CO2裝置(zhuāngzhì)第十三頁，共28頁。13碳酸鈉碳酸氫鈉俗名色、態(tài)水溶性熱穩(wěn)定性與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系白色(báisè)晶體，易溶于水白色(báisè)晶體，溶于水〔小〕Na2CO3受熱(shòurè)難分解CO32-+2H+=CO2↑+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O相同條件下放出CO2的速度NaHCO3比Na2CO3快Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHNaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O△Na2CO3NaHCO3CO2+H2O加熱或加NaOH碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)純堿、蘇打小蘇打第十四頁，共28頁。14五、碳酸鹽的熱穩(wěn)定性規(guī)律(guīlǜ)①Na2CO3、K2CO3的熱穩(wěn)定性極強(qiáng)，在高溫熔化下也難分解。②CaCO3、BaCO3、MgCO3、CuCO3等熱穩(wěn)定性很強(qiáng)，但在高溫下能分解，生成金屬(jīnshǔ)氧化物和二氧化碳。③NaHCO3、KHCO3、NH4HCO3、〔NH4〕2CO3、Ca〔HCO3〕2的熱穩(wěn)定性較差，在固態(tài)時(shí)加熱易分解：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O2KHCO3K2CO3+CO2↑+H2ONH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O〔NH4〕2CO3 2NH3↑+CO2↑+H2OCa〔HCO3〕2CaCO3+CO2↑+H2O△△△△△第十五頁，共28頁。15六、硅酸根離子、碳酸(tànsuān)根離子離子檢驗(yàn)CO32-原理：CO32-+Ca2+===CaCO3↓CaCO3為白色固體，不溶于水但溶于鹽酸或硝酸，且生成無色、無味的氣味。CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O方法：向待檢溶液中參加過量的CaCl2溶液，假設(shè)生成白色沉淀，再參加稀鹽酸或稀硝酸，假設(shè)白色沉淀又溶解，且生成無色、無味氣體(qìtǐ)，那么待檢溶液中有CO32-。第十六頁，共28頁。16注意：試劑CaCl2溶液也可用Ca〔NO3〕2、BaCl2、Ba〔NO3〕2等的溶液代之，但不能用Ca〔OH〕2溶液或Ba〔OH〕2溶液，原因是無法排除HCO3-的干擾；對(duì)白色沉淀(chéndiàn)要參加稀鹽酸或稀硝酸溶之以排除Ag+的干擾。但不可用硫酸溶液，原因是H2SO4溶解CaCO3或BaCO3的效果不佳；第十七頁，共28頁。17HCO3-原理：HCO3-的鹽易溶于水，易與H+反響；HCO3-+H+===CO2↑+H2OCO2為無色無味氣味。方法：向待檢溶液中參加足量的Ca2+或Ba2+的可溶性鹽溶液。假設(shè)無明顯現(xiàn)象，再向溶液中參加足量的酸〔如鹽酸、硝酸、醋酸等〕溶液，假設(shè)溶液中逸出無色、無味的氣體，那么(nàme)待檢溶液中有HCO3-。注意：Ca2+或Ba2+的溶液不可用Ca〔OH〕2溶液或Ba〔OH〕2溶液，原因是OH-將HCO3-轉(zhuǎn)化為CO32-；加酸后要通過氣體的氣味排除HSO3-的干擾。第十八頁，共28頁。18作業(yè)：寫出以下(yǐxià)反響的化學(xué)方程式CCO2Na2CO3NaHCO3COCaCO3Ca(HCO3)2注：不能重復(fù)(chóngfù)第十九頁，共28頁。191.C+O2====CO2點(diǎn)燃2.2C+O2====2CO點(diǎn)燃3.CO2+2Mg====C+2MgO點(diǎn)燃4.C+CO2====2CO高溫5.CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O6.CO2+Ca〔OH〕2==CaCO3↓+H2O7.2CO+O2====2CO2燃燒8.CO2+H2O+Na2CO3==2NaHCO3第二十頁，共28頁。2013.2NaHCO3+Ca〔OH〕2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O9.2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2↑+H2O10.CaCl2+Na2CO3==2NaCl+CaCO3↓11.2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑+H2O?12.NaHCO3+HCl==NaCl

+CO2↑+H2O14.CO2+H2O+CaCO3==Ca〔HCO3〕215.CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O16.Ca（HCO3）2==CaCO3↓+CO2↑+H2O?第二十一頁，共28頁。211、以下各溶液中，分別通入過量的CO2氣體后，有沉淀生成的是A．漂白粉溶液B．石灰水C．CaCl2溶液D．硅酸鈉溶液2、以下對(duì)碳的同素異形體：金剛石、石墨、和C60的說法中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.C60的摩爾質(zhì)量是720B.硬度金剛石比石墨大C.在一定條件(tiáojiàn)下與O2反響生成CO2D.在一定條件(tiáojiàn)下它們可能相互轉(zhuǎn)化DA第二十二頁，共28頁。223、以下關(guān)于Na2CO3和NaHCO3說法(shuōfǎ)中不正確的選項(xiàng)是A.Na2CO3更易溶于水B.Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定C.跟酸反響Na2CO3比NaHCO3更劇烈D.都能跟石灰水反響得到白色沉淀4、除去混在碳酸鈉粉末中的少量碳酸氫鈉，最合理的方法是A.加熱B.加NaOH溶液C.加鹽酸D.加CaCl2溶液CA第二十三頁，共28頁。235、等體積等物質(zhì)(wùzhì)的量濃度的NaHCO3和BaOH2溶液混合離子方程式正確的選項(xiàng)是ＡHCO3-+OH-=H2O+CO32-Ｂ2HCO3-+BaOH2=BaCO3+2H2O+HCO32-ＣHCO3-+Ba2++OH-=BaCO3+H2OＤ2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3+2H2O+CO32-C第二十四頁，共28頁。246、COX中氣體雜質(zhì)(zázhì)的除去方法：〔1〕CO中混有CO2通過盛有澄清石灰水的洗氣瓶。〔2〕CO2中混有CO通過硬質(zhì)玻璃管中灼熱的CuO?！?〕CO2中混有HCl通過盛飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶。第二十五頁，共28頁。257、錫、鉛兩種元素(yuánsù)的主要化合價(jià)是+2價(jià)和+4價(jià)，其中+2價(jià)錫和+4價(jià)鉛的化合物是不穩(wěn)定的，+2價(jià)錫離子有強(qiáng)復(fù)原性，+4價(jià)鉛化合物有強(qiáng)氧化性。如Sn2+比F