高中化學(xué)必修1課件312碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化

第3章第1節(jié)碳的多樣性第2課時碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.了解碳單質(zhì)、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉(zhuǎn)化，從而進(jìn)一步了解它們的性質(zhì)。2.能夠解釋與含碳物質(zhì)有關(guān)的現(xiàn)象。目標(biāo)導(dǎo)航基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測欄目索引一、自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.轉(zhuǎn)化過程基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)2.溶洞及鐘乳石的形成原理溶洞的形成化學(xué)方程式：______________________________鐘乳石的形成化學(xué)方程式：___________________________________。答案CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2相關(guān)視頻二、生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.高爐煉鐵(1)原料：

和

。(2)鐵礦石被還原：3CO＋Fe2O3

。2.木炭燃燒C、CO、CO2的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖：2Fe＋3CO2焦炭鐵礦石答案用化學(xué)方程式表示為①_____________________________，②__________________________，③______________________________，④_______________________。答案3.含碳無機(jī)物和有機(jī)物間的轉(zhuǎn)化1828年，德國化學(xué)家維勒用無機(jī)物氰酸銨(NH4CNO)首次合成了有機(jī)物尿素[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。議一議1.造成溫室效應(yīng)的主要原因是什么？自然界中消耗CO2的過程主要有哪些？為減緩溫室效應(yīng)，可采取什么措施？答案含碳燃料的燃燒是產(chǎn)生CO2主要原因，也是造成溫室效應(yīng)的主要原因。消耗CO2的過程有光合作用，CO2溶解于水轉(zhuǎn)化為碳酸鹽。減少CO2的排放是減緩溫室效應(yīng)的根本方法，如植樹造林加強(qiáng)光合作用，開發(fā)新能源代替化石燃料等。答案2.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)水垢的主要成分之一是碳酸鈣，其形成原因是

(2)在高爐煉鐵時加入的原料是碳，而真正的還原劑是CO(

)答案√√返回3.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[(CN)2]與氨水為原料合成尿素[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.①③④C.①②③ D.②③④解析答案解析解題的關(guān)鍵是抓住自然界中碳及其化合物的轉(zhuǎn)化。②是人工合成的過程。B重點(diǎn)難點(diǎn)探究例1

某固體物質(zhì)A受熱分解，生成B、C、D三種物質(zhì)。B是一種鉀鹽，向B的水溶液中加入澄清石灰水，產(chǎn)生白色沉淀E；E溶于鹽酸放出無色無味氣體D；將D通入澄清石灰水中，先出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，然后又變澄清；C在常溫下是一種無色液體。(1)寫出A、B、E的化學(xué)式。A：__________，B：__________，E：________。(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。①A受熱分解：_____________________________________________；

②將D通入澄清石灰水中，先出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，然后又變澄清：___________；___________________。

(3)寫出反應(yīng)的離子方程式。①向B的水溶液中加入澄清石灰水，產(chǎn)生白色沉淀E：_______________；②E溶于鹽酸放出無色無味的氣體D：____________________________________________________________________。解析答案解析由題意可知E為難溶性鈣鹽，與鹽酸放出無色無味氣體D，則D為CO2，故E為CaCO3，那么B為K2CO3。C是無色液體，則C為H2O，由此可知A為KHCO3。答案(1)KHCO3

K2CO3

CaCO3②CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2解題反思變式訓(xùn)練1

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

E：____________。(2)寫出下列兩個變化的離子方程式：B→D：______________________________________________________。B→E：______________________________________________。解析首先推測出A為Ca(OH)2，Ca(OH)2與過量CO2反應(yīng)生成B，B為Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受熱分解成C，C為CaCO3，CaCO3與鹽酸反應(yīng)生成D，D為CaCl2。答案

(1)Ca(OH)2

Ca(HCO3)2

CaCO3

CaCl2Na2CO31.CO2與堿反應(yīng)的多角度分析(1)CO2與堿反應(yīng)的原理：CO2與堿反應(yīng)時產(chǎn)物與二者的相對量有關(guān)，當(dāng)堿足量時生成碳酸鹽，當(dāng)CO2足量時，生成碳酸氫鹽。如與NaOH溶液反應(yīng)：①CO2不足時：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；②CO2足量時：CO2＋NaOH===NaHCO3。

反應(yīng)情況反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)＞2NaOH過量，只發(fā)生反應(yīng)①Na2CO3、NaOH＝2CO2與NaOH恰好按①反應(yīng)Na2CO3

①②兩個反應(yīng)均有NaHCO3、Na2CO31恰好發(fā)生反應(yīng)②NaHCO3＜1只發(fā)生反應(yīng)②，CO2剩余NaHCO3(2)CO2與NaOH溶液反應(yīng)用量和產(chǎn)物分析：(3)根據(jù)產(chǎn)物的量確定產(chǎn)物成分：若已知溶液蒸干后所得固體質(zhì)量，可采用極值法，假設(shè)固體全部是Na2CO3或NaHCO3，即CO2與NaOH全部轉(zhuǎn)化為Na2CO3或NaHCO3，將已知條件與計算所得結(jié)果比較，即可確定其成分。根據(jù)固體質(zhì)量和碳原子(或鈉原子)守恒建立方程。2.用數(shù)形結(jié)合思想理解Na2CO3、NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖2所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖3所示(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比x∶y＝1∶1，其他比例時的圖像略)。(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖4所示(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比m∶n＝1∶1，其他比例時的圖像略)。解析答案A解題反思

“數(shù)軸分析，一目了然”確定CO2和NaOH反應(yīng)的產(chǎn)物。變式訓(xùn)練2

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將0.672LCO2通入含1.6gNaOH的溶液中，反應(yīng)后加熱得到Na2CO3和NaHCO3的混合物2.74g，則混合物中Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比為(

)A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.2∶3解析答案假設(shè)混合物中Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量分別為x和y，根據(jù)鈉原子守恒得：2x＋y＝0.04mol；根據(jù)碳原子守恒得：x＋y＝0.03mol；解得：x＝0.01mol，y＝0.02mol，所以n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝1∶2。B變式訓(xùn)練3

將0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是(

)解析答案返回返回答案C1．下列有關(guān)CO2的實驗中，只能證明CO2的物理性質(zhì)的實驗是(

)D隨堂達(dá)標(biāo)檢測解析答案1234解析A項可證明CO2可用于滅火的化學(xué)性質(zhì)；B項可證明CO2與澄清石灰水反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)；C項可證明CO2是酸性氧化物；D項僅能證明CO2密度比空氣大這一物理性質(zhì)，故選D項。512345解析答案A.CO2、CO、O2、CaO B.O2、CO、CO2、CaCO3C.O2、CO2、CO、CaCO3 D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2C解析答案12345B4.“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。(1)下列措施中，有利于降低大氣中CO2濃度的有：________(填字母)。a.減少化石燃料的使用b.植樹造林，增大植被面積c.采用節(jié)能技術(shù)d.利用太陽能、風(fēng)能答案12345abcd答案12345以上反應(yīng)中，最節(jié)能的是_____，原子利用率最高的是____。ac5.已知NaHCO3在潮濕的空氣中會緩慢分解。取沒有妥善保管已部分變質(zhì)的NaHCO3樣品ag，溶于水配成溶液，慢慢滴入0.200mol·L－1稀鹽酸并不停地攪拌，反應(yīng)過程中測得溶液中NaHCO3的質(zhì)量與加入鹽酸的體積之間的關(guān)系如圖所示。

(1)ag樣品中含Na2CO3的質(zhì)量為________g。12345解析答案解析

由題意知，已部分變質(zhì)的NaHCO3樣品中含有Na2CO3，Na2CO3與鹽酸反應(yīng)的過程為Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，結(jié)合圖像知，樣品中含：n(Na2CO3)＝0.200mol·L－1×0.005L＝0.001mol，則m(Na2CO3)＝0.001mol×1