1112版高中化學(xué)同步授課課件 第3章第1節(jié)第1課時(shí) 多種多樣的碳單質(zhì) 廣泛存在的含碳化合物 魯科版必修1

第3章 自然界中的元素第1節(jié) 碳的多樣性第1課時(shí) 多種多樣的碳單質(zhì) 廣泛存在的含碳化合物 1 1、了解同素異形體的概念，知道碳的三種同素異形體和、了解同素異形體的概念，知道碳的三種同素異形體和其物理性質(zhì)的差異及其原因；其物理性質(zhì)的差異及其原因；2 2、知道含碳化合物種類及其分類，認(rèn)識(shí)碳酸鈉和碳酸氫、知道含碳化合物種類及其分類，認(rèn)識(shí)碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)并體會(huì)其差異。鈉的性質(zhì)并體會(huì)其差異。金剛石金剛石煤煤1 1、這些物質(zhì)都含有什么元素，以什么形態(tài)存在？、這些物質(zhì)都含有什么元素，以什么形態(tài)存在？2 2、你身邊還有什么物質(zhì)含有這種元素？、你身邊還有什么物質(zhì)含有這種元素？碳元素碳元素 游離態(tài)游離態(tài)圖中的鉆石重約五十克拉圖中的鉆石重約五十克拉價(jià)值高達(dá)五百萬(wàn)美元在一價(jià)值高達(dá)五百萬(wàn)美元在一九三四年芝加哥世界博覽九三四年芝加哥世界博覽會(huì)上被評(píng)為美國(guó)最完美的會(huì)上被評(píng)為美國(guó)最完美的鉆石。鉆石。世界上最大的鉆石世界上最大的鉆石庫(kù)利南一號(hào)庫(kù)利南一號(hào)美麗的美麗的珊瑚珊瑚溶洞中的溶洞中的 石花、石筍、鐘乳石花、石筍、鐘乳一、多種多樣的碳單質(zhì)一、多種多樣的碳單質(zhì)石石 墨墨 深灰色、硬度小、不透明、易深灰色、硬度小、不透明、易導(dǎo)電的片狀固體，導(dǎo)電的片狀固體，熔點(diǎn)極高熔點(diǎn)極高。金剛石金剛石 金剛石是硬度最大，熔點(diǎn)最高金剛石是硬度最大，熔點(diǎn)最高的單質(zhì)，無(wú)色透明的晶體，的單質(zhì)，無(wú)色透明的晶體，無(wú)自由電子，無(wú)自由電子，不導(dǎo)電。不導(dǎo)電。C60 灰黑色的固體灰黑色的固體,不導(dǎo)電，又名足球烯不導(dǎo)電，又名足球烯 C60分子模型分子模型335pm核間距核間距142pm碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同1 1、碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)相異的主要原因是什么？、碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)相異的主要原因是什么？閱讀課本閱讀課本62626363頁(yè)回答下列問(wèn)題：頁(yè)回答下列問(wèn)題：2 2、碳的各種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否相同？、碳的各種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否相同？化學(xué)性質(zhì)相似化學(xué)性質(zhì)相似3 3、如何確定金剛石、石墨和、如何確定金剛石、石墨和C60其成分為碳元素？其成分為碳元素？燃燒看產(chǎn)物燃燒看產(chǎn)物4 4、金剛石和石墨在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，此轉(zhuǎn)化是、金剛石和石墨在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，此轉(zhuǎn)化是物理變化還是化學(xué)變化？是否是氧化還原反應(yīng)？物理變化還是化學(xué)變化？是否是氧化還原反應(yīng)？化學(xué)變化化學(xué)變化 非氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng) 金剛石、石墨、和金剛石、石墨、和C60 是碳元素的同素異形體。是碳元素的同素異形體。 氧氣和氧氣和 O3 是氧元素的同素異形體。是氧元素的同素異形體。同素同素 異形異形 體體同種同種元素元素結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)不同不同單質(zhì)單質(zhì)性質(zhì)不同性質(zhì)不同同素異形體的相互轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化同素異形體的相互轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化5.5.同素異形體的定義同素異形體的定義大理石大理石溶洞溶洞菱菱鐵鐵礦礦盡管碳元素有多種同素異形體，但它在自然界主要是以化盡管碳元素有多種同素異形體，但它在自然界主要是以化合物的形式存在的。合物的形式存在的。二、廣泛存在的含碳化合物二、廣泛存在的含碳化合物碳元素存在碳元素存在于無(wú)機(jī)物中于無(wú)機(jī)物中碳元素存在于有機(jī)物中碳元素存在于有機(jī)物中名名 稱稱Na2CO3NaHCO3俗俗 名名色色 態(tài)態(tài)溶解性溶解性用用 途途白色固體白色固體純堿或蘇打純堿或蘇打小蘇打小蘇打都易溶于水都易溶于水 但溶解度但溶解度S碳酸鈉碳酸鈉S碳酸氫鈉碳酸氫鈉玻璃玻璃 造紙業(yè)造紙業(yè)發(fā)酵粉發(fā)酵粉白色固體白色固體Na2CO3與與NaHCO3也是常見的含碳化合物也是常見的含碳化合物Na2CO3與與NaHCO3物理性質(zhì)比較物理性質(zhì)比較根據(jù)學(xué)過(guò)的碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)碳酸鈉和碳酸氫鈉的化根據(jù)學(xué)過(guò)的碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)學(xué)性質(zhì)1 1、碳酸鈉可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？、碳酸鈉可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？2 2、碳酸氫鈉可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？、碳酸氫鈉可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？討論性質(zhì)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案討論性質(zhì)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)試劑:碳酸鈉固體、碳酸氫鈉固體、碳酸鈉固體、碳酸氫鈉固體、Na2CO3溶液、溶液、NaHCO3溶液溶液稀鹽酸、稀鹽酸、Ba(OH)2溶液、溶液、NaOH溶液、溶液、CaCl2溶液。溶液。1 1、與鹽酸反應(yīng)：與鹽酸反應(yīng)：CaCO3+2HCl = CaCl2+CO2+H2O2 2、受熱分解：受熱分解：CaCO3 = CaO+CO2高溫高溫碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)：碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)：Na2CO3、NaHCO3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)Na2CO3NaHCO3 結(jié)論：結(jié)論：碳酸鈉和碳酸氫鈉都易與酸反應(yīng)，但是碳酸鈉和碳酸氫鈉都易與酸反應(yīng)，但是碳酸氫鈉碳酸氫鈉與酸反應(yīng)比與酸反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈碳酸鈉更劇烈。Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2CO32 - +2H+=H2O + CO2NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2HCO3- + H+=H2O+CO21 1、與酸反應(yīng)、與酸反應(yīng)CO32-與與H+反應(yīng)：反應(yīng)：思考：思考：分別向分別向Na2CO3和和NaHCO3的溶液中逐滴滴加鹽的溶液中逐滴滴加鹽酸，會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？酸，會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？ Na2CO3：開始無(wú)氣泡，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡開始無(wú)氣泡，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡NaHCO3：立即產(chǎn)生氣泡：立即產(chǎn)生氣泡先：先：CO32-+ H+ = HCO3- 后：后：HCO3-+H+ = H2O+CO2與量有關(guān)與量有關(guān)不一樣。不一樣。將鹽酸逐滴滴入到將鹽酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中開始無(wú)現(xiàn)象，溶液中開始無(wú)現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡。將后產(chǎn)生氣泡。將Na2CO3溶液逐滴滴入到鹽酸中開始就溶液逐滴滴入到鹽酸中開始就產(chǎn)生氣泡。產(chǎn)生氣泡。將鹽酸逐滴滴入到將鹽酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中，與將溶液中，與將Na2CO3溶液溶液逐滴滴入到鹽酸中的現(xiàn)象是否一樣？逐滴滴入到鹽酸中的現(xiàn)象是否一樣？不用其它試劑能否鑒別不用其它試劑能否鑒別Na2CO3溶液與稀鹽酸？溶液與稀鹽酸？能?；サ畏ǎ褐鸬蔚渭幽??；サ畏ǎ褐鸬蔚渭覰a2CO3NaHCO3 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOHCO32 -+Ca2+=CaCO3能與所有可溶性堿反應(yīng)生成碳酸正鹽和水能與所有可溶性堿反應(yīng)生成碳酸正鹽和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=CO32-+H2O易與易與Ba2+、Ca2+的堿反應(yīng)生成碳酸鹽沉淀和的堿反應(yīng)生成碳酸鹽沉淀和NaOH 2 2、與堿反應(yīng)、與堿反應(yīng)NaHCO3與可溶性堿反應(yīng)：與可溶性堿反應(yīng)：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3- +OH-=CO32-+H2O（1 1）與）與NaOH溶液反應(yīng)溶液反應(yīng)Ca2+2OH-看做看做1mol= 2H2O+CaCO3+CO32-（2）NaHCO3與與Ca(OH)2反應(yīng)反應(yīng)+2HCO3-少量少量Ca(OH)2：少量少量NaHCO3：+ OH- + Ca2+= H2O + CaCO3 HCO3-看做看做1mol（離子方程式書寫：以少定多，先中和，后沉淀）（離子方程式書寫：以少定多，先中和，后沉淀）NaHCO3與可溶性堿反應(yīng)：與可溶性堿反應(yīng)：與量有關(guān)與量有關(guān)Na2CO3NaHCO3 Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl與可溶性的鈣鹽、鋇鹽反應(yīng)生成沉淀與可溶性的鈣鹽、鋇鹽反應(yīng)生成沉淀CO32-+Ca2+=CaCO33 3、與鹽反應(yīng)、與鹽反應(yīng)Na2CO3NaHCO3碳酸鈉受熱不分解碳酸鈉受熱不分解2NaHCO3= Na2CO3+H2O+CO24 4、熱穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性除雜：除雜：除除NaHCO3(aq)中的中的Na2CO3_除除Na2CO3固體中的固體中的NaHCO3_ 注意：注意：HCO3-與與H+和和OH-的反應(yīng)的反應(yīng)HCO3- + H+ =HCO3- + OH- =H2O + CO2 H2O + CO32- Na2CO3 NaHCO3+H2O+CO2 或或少量鹽酸少量鹽酸NaOH 或或通入通入CO2加熱加熱（1 1）分別取少量固體加熱，能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的）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碳酸氫鈉氣體的為碳酸氫鈉（2 2）加入可溶性的鈣鹽或鋇鹽，生成白色沉淀的是碳酸鈉）加入可溶性的鈣鹽或鋇鹽，生成白色沉淀的是碳酸鈉溶液。溶液。1 1、NaHCO3與與NaOH反應(yīng)嗎？如何檢驗(yàn)發(fā)生了反應(yīng)？反應(yīng)嗎？如何檢驗(yàn)發(fā)生了反應(yīng)？2 2、如何鑒別一種固體物質(zhì)是、如何鑒別一種固體物質(zhì)是Na2CO3還是還是NaHCO3？如何？如何鑒別一種無(wú)色溶液是鑒別一種無(wú)色溶液是Na2CO3溶液還是溶液還是NaHCO3溶液？溶液？檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中的檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中的CO32- 學(xué)以致用學(xué)以致用3.3.如何除去如何除去Na2CO3（aq）中少量的）中少量的NaHCO3？4.4.如何除去如何除去NaHCO3 （aq）中少量的）中少量的Na2CO3？加適量加適量NaOH溶液；加熱溶液；加熱 通入足量通入足量CO2 5.5.碳酸鹽和碳酸氫鹽之間如何轉(zhuǎn)化？碳酸鹽和碳酸氫鹽之間如何轉(zhuǎn)化？碳酸氫鹽碳酸氫鹽碳酸鹽碳酸鹽H2O+CO2加熱，加堿加熱，加堿寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式CCO2Na2CO3NaHCO3COCaCO3Ca(HCO3)2注：不能重復(fù)注：不能重復(fù)例例1 1、下列說(shuō)法中不正確的是下列說(shuō)法中不正確的是( () )A A、Na2CO3比比NaHCO3易溶于水易溶于水B B、Na2CO3比比NaHCO3穩(wěn)定穩(wěn)定C C、石灰水能與、石灰水能與Na2CO3反應(yīng)，而不能與反應(yīng)，而不能與NaHCO3反應(yīng)反應(yīng)D D、Na2CO3、NaHCO3與與NaOH溶液均不反應(yīng)溶液均不反應(yīng)CDCD例例2 2、現(xiàn)有現(xiàn)有25 mL 2 molL25 mL 2 molL1 1的的Na2CO3溶液和溶液和75 mL75 mL 1 molL1 molL1 1的稀鹽酸，的稀鹽酸，將將Na2CO3溶液緩緩滴加到鹽酸中；溶液緩緩滴加到鹽酸中；將稀鹽酸緩緩滴加到將稀鹽酸緩緩滴加到Na2CO3溶液中溶液中; ;在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氣體的情況是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氣體的情況是( () )A A、均為、均為0.84 L0.84 LB B、均為、均為0.56 L0.56 LC C、 D D、C C例例3 3、可以肯定溶液中存在大量可以肯定溶液中存在大量CO32的理由是的理由是( () )A A、加入加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生溶液，有白色沉淀產(chǎn)生B B、加入鹽酸有無(wú)色無(wú)味的氣體放出加入鹽酸有無(wú)色無(wú)味的氣體放出C C、加入加入Ba(OH)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生溶液，有白色沉淀產(chǎn)生D D、加入加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入硝酸，沉淀全溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入硝酸，沉淀全部溶解，產(chǎn)生一種無(wú)色無(wú)味的氣體，該氣體能使澄清石灰部溶解，產(chǎn)生一種無(wú)色無(wú)味的氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁水變渾濁D D例例4 4、可以用來(lái)斷定碳酸鈉粉末中混有碳酸氫鈉的實(shí)驗(yàn)方可以用來(lái)斷定碳酸鈉粉末中混有碳酸氫鈉的實(shí)驗(yàn)方法是法是( () )A A、加熱時(shí)有無(wú)色氣體放出、加熱時(shí)有無(wú)色氣體放出B B、滴加鹽酸時(shí)有氣泡產(chǎn)生、滴加鹽酸時(shí)有氣泡產(chǎn)生C C、溶于水后，滴加稀氯化鈣溶液有沉淀生成、溶于水后，滴加稀氯化鈣溶液有沉淀生成D D、溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成、溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成A A