高中化學(xué)第3章自然界中的元素第1節(jié)第2課時(shí)碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化課件魯科版必修

1.了解碳元素在自然界及生產(chǎn)、生活中的轉(zhuǎn)化。2.能從原理上解釋鐘乳石、溶洞的形成，能用化學(xué)方程式表示高爐煉鐵、木炭燃燒過程中的相關(guān)反應(yīng)。3.了解碳單質(zhì)、碳的氧化物及碳酸鹽的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系。4.通過了解CO2的排放對(duì)環(huán)境的影響，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)達(dá)標(biāo)檢測檢測評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)過關(guān)新知導(dǎo)學(xué)啟迪思維探究規(guī)律內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN新知導(dǎo)學(xué)XINZHIDAOXUE011.自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化過程

一、自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化(1)動(dòng)植物間碳的化合物間的轉(zhuǎn)化植物的

、植物和動(dòng)物的

以及動(dòng)植物遺骸形成的化石燃料燃燒三方面碳的化合物間的轉(zhuǎn)化。(2)海水中碳的化合物間的轉(zhuǎn)化空氣中的二氧化碳一部分被海水吸收，溶于水的二氧化碳逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

沉積海底形成新的巖石。這些碳酸鹽又與空氣中的二氧化碳和水反應(yīng)，生成________而溶于水中歸于海洋。(3)自然現(xiàn)象中的碳的轉(zhuǎn)化火山把大量的

噴發(fā)到大氣中，地殼劇烈變化后，死亡的熱帶植物經(jīng)過漫長的過程轉(zhuǎn)化成

。答案光合作用呼吸過程碳酸鹽碳酸氫鹽二氧化碳煤2.實(shí)驗(yàn)探究——溶洞的形成原理實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象澄清石灰水先

，后

，加熱時(shí)該溶液又_______化學(xué)方程式①______________________________；②_______________________________；③_________________________________________變渾濁變澄清變渾濁Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O答案歸納總結(jié)CO2、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉(zhuǎn)化(1)少量CO2與Ca(OH)2溶液(或NaOH溶液)反應(yīng)生成CaCO3(或Na2CO3)，足量CO2與Ca(OH)2溶液(或NaOH溶液)反應(yīng)生成Ca(HCO3)2(或NaHCO3)。(2)碳酸正鹽與CO2、H2O反應(yīng)生成酸式鹽。(3)穩(wěn)定性Na2CO3＞CaCO3＞NaHCO3。例1

CO2通入下列溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是2溶液 B.Ca(OH)2溶液C.Ba(OH)2溶液 D.Ca(ClO)2溶液

解析A項(xiàng)，因?yàn)樘妓岬乃嵝员塞}酸弱，不可能生成CaCO3；B項(xiàng)，二氧化碳少量則生成CaCO3，二氧化碳過量則生成Ca(HCO3)2；C項(xiàng)，二氧化碳少量則生成BaCO3，二氧化碳過量則生成Ba(HCO3)2；D項(xiàng)，因?yàn)樘妓岬乃嵝员却温人釓?qiáng)，二氧化碳少量時(shí)生成CaCO3和HClO，二氧化碳過量時(shí)生成Ca(HCO3)2和HClO?！檀鸢附馕鏊季S啟迪二氧化碳通入鈣或鋇的鹽酸鹽或硝酸鹽溶液中不能生成碳酸鈣，而通入過量的次氯酸鈣溶液中生成白色沉淀。假如CO2與CaCl2溶液反應(yīng)CaCl2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HCl，CaCO3與HCl反應(yīng)，不能通過弱酸H2CO3制備強(qiáng)酸鹽酸。例2用1L1.0mol·L－1NaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中的

的物質(zhì)的量濃度之比約是∶∶2∶∶2解析

因CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，CO2＋NaOH===NaHCO3，設(shè)生成Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量分別為x，y。√答案解析規(guī)律總結(jié)(1)CO2與堿反應(yīng)的原理CO2與堿反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物與二者的相對(duì)量有關(guān)，當(dāng)堿足量時(shí)生成碳酸鹽，當(dāng)CO2足量時(shí)，生成碳酸氫鹽。如：①CO2不足時(shí)：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O②CO2足量時(shí)：CO2＋NaOH===NaHCO3(2)CO2與NaOH反應(yīng)有關(guān)量和產(chǎn)物分析

反應(yīng)情況反應(yīng)產(chǎn)物<1∶2NaOH足量，只發(fā)生反應(yīng)①(剩余NaOH)Na2CO3＝1∶2恰好發(fā)生反應(yīng)①Na2CO3

①②兩個(gè)反應(yīng)均有NaHCO3、Na2CO3＝1∶1恰好發(fā)生反應(yīng)②NaHCO3>1∶1只發(fā)生反應(yīng)②，CO2剩余NaHCO3其上述轉(zhuǎn)化關(guān)系可用數(shù)軸表示：二、生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.高爐煉鐵(1)主要原料：

和

(主要成分是

)。(2)過程(實(shí)際起還原作用的是

)：①還原劑的生成：__________________；_________________。②鐵礦石被還原：____________________________。答案C＋O2CO2焦炭鐵礦石Fe2O3COCO2＋C2COFe2O3＋3CO2Fe＋3CO22.木炭燃燒木炭在燃燒過程中，發(fā)生著碳單質(zhì)、一氧化碳和二氧化碳之間的轉(zhuǎn)化，具體轉(zhuǎn)化的過程如圖：

答案寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式：①___________________________________________；②_____________________；③_______________；④__________________。

2C＋O2(不足)2CO或C＋CO22CO2CO＋O22CO2C＋O2CO2CO2＋C2CO3.水垢中CaCO3的形成反應(yīng)方程式：______________________________________。4.碳在無機(jī)物和有機(jī)物間的轉(zhuǎn)化1828年，德國化學(xué)家

用無機(jī)物氰酸銨(NH4CNO)首次合成了有機(jī)物

[分子式為CO(NH2)2]，開創(chuàng)了以含碳無機(jī)化合物合成有機(jī)化合物的先河。

答案Ca(HCO3)2CaCO3↓＋H2O＋CO2↑維勒尿素歸納總結(jié)碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化有的屬于單質(zhì)、氧化物和鹽之間的轉(zhuǎn)化，有的屬于鹽與鹽、氧化物與氧化物之間的轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化關(guān)系為例3某實(shí)驗(yàn)工作者欲使1.6gFe2O3完全還原為Fe，則他實(shí)驗(yàn)前應(yīng)準(zhǔn)備的CO的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為A.672mL B.336mLC.>672mL D.<672mL解析由方程式Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2可知，1.6gFe2O3完全還原需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下672mLCO，但實(shí)際操作中需要先通入CO排凈裝置中的空氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再通入CO直至Fe冷卻，故實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備的CO應(yīng)大于672mL?！檀鸢附馕鏊季S啟迪CO與金屬氧化物在加熱條件下還原出金屬時(shí)，應(yīng)先通入CO排出裝置內(nèi)的空氣，否則CO和氧氣在加熱條件下反應(yīng)發(fā)生爆炸。解析由題意知A為Ca(OH)2，Ca(OH)2與過量CO2反應(yīng)，生成的B為Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受熱分解生成的C為CaCO3，CaCO3與鹽酸反應(yīng)生成的D為CaCl2。例4

A、B、C、D、E五種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。已知A為二元堿，微溶于水且溶解度隨溫度升高而降低。(1)寫出各物質(zhì)的化學(xué)式：；；；；。

(2)寫出下列兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式：B―→D__________________________，B―→E_______________________________________________。答案解析Ca(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3CaCl2Na2CO3規(guī)律總結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)返回達(dá)標(biāo)檢測DABIAOJIANCE02123451.判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)大氣中的CO2能被海洋溶解一部分()(2)自然界中同時(shí)存在產(chǎn)生CO2和消耗CO2的過程(

)(3)BaCl2溶液中通入CO2產(chǎn)生白色沉淀(

)(4)植物光合作用主要消耗CO2，因此植樹造林能有效減弱“溫室效應(yīng)”(

)(5)加熱碳酸氫鈣溶液會(huì)變渾濁，加熱碳酸氫鈉溶液也會(huì)變渾濁(

)(6)高爐煉鐵過程中，碳元素只顯還原性(

)(7)鐘乳石、石筍是由于CaCO3和Ca(HCO3)2的相互轉(zhuǎn)化形成的(

)(8)CaCO3是水垢的成分之一(

)(9)高爐煉鐵原理中涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)(

)√√×√××答案6√√×12345(10)CO2是參與自然界中鐘乳石、石筍形成的一種主要物質(zhì)(

)(11)除去CO2氣體中混有的CO，常采用的方法是通過灼熱的CuO粉末(

)√√答案6123452.下列各變化中，在木炭燃燒時(shí)不可能發(fā)生的反應(yīng)是＋O22CO＋O2CO22＋C2CO2C＋O2解析二氧化碳比較穩(wěn)定，加熱條件下不分解。√答案解析6123453.以下屬于自然界中碳及其化合物間轉(zhuǎn)化過程的是①植物通過光合作用吸收二氧化碳形成葡萄糖②以無機(jī)化合物氰酸銨(NH4CNO)為原料合成尿素[CO(NH2)2]③鐘乳石、石筍的形成④石油、天然氣等化石燃料的形成A.①②③④ B.只有②③④C.只有①②③ D.只有①③④解析①③④為自然界中碳及其化合物之間的轉(zhuǎn)化過程，②屬于生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化?！檀鸢附馕?123454.將Ca(HCO3)2加熱分解產(chǎn)生的混合氣體通過足量的Na2O2，最后得到的氣體是2222解析根據(jù)題意，可發(fā)生下列反應(yīng)：Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，最終得到的氣體是O2。√答案解析65.下列各組物質(zhì)中的兩種物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物用量或反應(yīng)條件的改變對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物沒有影響的是和O22CO3和鹽酸和O23和NaOH123456答案解析√B項(xiàng)，Na2CO3＋HCl(少量)===NaCl＋NaHCO3，Na2CO3＋2HCl(足量)===2NaCl＋CO2↑＋H2O；D項(xiàng)，NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。解析由題意可知E為解題突破口。E為淡黃色粉末，通常用在呼吸面具中作為氧氣的來源，故E為Na2O2。據(jù)框圖逆推A為Na，則B為NaOH，C為Na2CO3，D為NaCl，F(xiàn)為NaHCO3。、B、C、D、E、F六種物質(zhì)有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，E為淡黃色粉末，通常用在呼吸面具中作為氧氣的來源。123456(1)A、C、E、F的化學(xué)式：A____，C________，E______，F(xiàn)_________。答案解析Na