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、 第第3 3章章 自然界中的元素自然界中的元素 第第1 1節(jié)節(jié) 碳的多樣性碳的多樣性 第第1 1課時(shí)課時(shí) 多種多樣的碳單質(zhì)多種多樣的碳單質(zhì) 廣泛存在的含碳化合物廣泛存在的含碳化合物 【思考】【思考】1.1.這些物質(zhì)都含有什么元素，以什么形這些物質(zhì)都含有什么元素，以什么形 態(tài)存在？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) 珊瑚珊瑚珍珠珍珠 鉛筆鉛筆C60 1.1.了解同素異形體的概念。了解同素異形體的概念。 2.2.了解碳元素的多種存在形態(tài)及碳的多種同素異形了解碳元素的多種存在形態(tài)及碳的多種同素異形 體。體。 3.3.掌握碳酸鈉

2、與碳酸氫鈉的主要性質(zhì)以及二者的相掌握碳酸鈉與碳酸氫鈉的主要性質(zhì)以及二者的相 互轉(zhuǎn)化、區(qū)別與鑒定?；マD(zhuǎn)化、區(qū)別與鑒定。（重點(diǎn)）（重點(diǎn)） 一、多種多樣的碳單質(zhì)一、多種多樣的碳單質(zhì) 1.1.常見的碳單質(zhì)常見的碳單質(zhì) （1 1）碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)相異的主要原因是）碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)相異的主要原因是 什么？什么？ 回答下列問題：回答下列問題： 【提示】【提示】我們知道結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，以下為金剛石、我們知道結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，以下為金剛石、 石墨、石墨、C C60 60的結(jié)構(gòu)模型 的結(jié)構(gòu)模型: : 碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同 【思考與交流】【思考與交流】 （2 2）碳的各種單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是否

3、相同？）碳的各種單質(zhì)的化學(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C C60 60的成分為碳元素？ 的成分為碳元素？ 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，）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)？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) 【提示】【提示】 【提示】【提示】 【提示】【提示】 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 2.2.同素異

4、形體同素異形體 （1 1）定義）定義 （2 2）實(shí)例）實(shí)例 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C60 60 是碳元素的同素異形體； 是碳元素的同素異形體； 氧氣和臭氧（氧氣和臭氧（O O3 3）是氧元素的同素異形體；）是氧元素的同素異形體； 白磷和紅磷是磷元素的同素異形體。白磷和紅磷是磷元素的同素異形體。 （3 3）說明）說明 同素異形體的相互轉(zhuǎn)化是同素異形體的相互轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化化學(xué)變化 盡管碳元素有多種同素異形體，但它在自然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。界主要是以化合物的形式存在的。 二、廣泛存在的含碳化合物二、廣泛存在的含碳化合物 含碳化合物含碳化合物

5、 無機(jī)化合物無機(jī)化合物 有機(jī)化合物有機(jī)化合物 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 溶解度溶解度S S（NaNa2 2COCO3 3）S S（NaHCONaHCO3 3） 玻璃、造紙業(yè)玻璃、造紙業(yè)發(fā)酵粉發(fā)酵粉 白色粉末白色粉末白色固體白色固體 NaNa2 2COCO3 3與與NaHCONaHCO3 3 1.1.物理性質(zhì)物理性質(zhì) 碳酸鈉的用途碳酸鈉的用途 碳酸氫鈉的用途碳酸氫鈉的用途 疏松劑疏松劑胃藥胃藥滅火劑滅火劑 NaHCONaHCO3 3常作為食品制作過程中的常作為食品制作過程中的膨松劑、發(fā)酵劑。膨松劑、發(fā)酵劑。 碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)：碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)： 1.1.與鹽酸反應(yīng)：

6、與鹽酸反應(yīng)： CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O 2.2.受熱分解：受熱分解： CaCOCaCO3 3 CaO+CO CaO+CO2 2 高溫 【資料卡片】【資料卡片】 由以上碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)由以上碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè) 碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)。碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)。 思考下面問題：思考下面問題： 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)？ 【思考與交流】【思考與交流】 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

7、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、NaNa2 2COCO3 3溶液、溶液、NaHCONaHCO3 3溶溶 液、稀鹽酸、液、稀鹽酸、Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液、溶液、NaOHNaOH溶液、溶液、CaClCaCl2 2溶液。溶液。 碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng) 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 （1 1）與酸反應(yīng)）與酸反應(yīng) 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 碳酸氫鈉與酸反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈。碳酸氫鈉與酸反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈。 NaNa2 2COCO3 3+2HCl 2NaCl+ H+2HCl

8、 2NaCl+ H2 2O+COO+CO2 2 COCO3 32- 2- +2H +2H+ + H H2 2O + COO + CO2 2 NaHCONaHCO3 3+HCl+HCl NaCl+ HNaCl+ H2 2O + COO + CO2 2 HCOHCO3 3- - + H + H+ + H H2 2O+COO+CO2 2 注意：注意：COCO3 32- 2-與 與H H+ +反應(yīng)與反應(yīng)與 量有關(guān)！量有關(guān)！ 1.1.分別向分別向NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的溶液中逐滴滴加鹽酸，的溶液中逐滴滴加鹽酸， 會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？ 【提示】【提示】N

9、aNa2 2COCO3 3：開始無氣泡，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡：開始無氣泡，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡 NaHCONaHCO3 3：立即產(chǎn)生氣泡：立即產(chǎn)生氣泡 【思考與交流】【思考與交流】 這兩個(gè)過程中所發(fā)生的反應(yīng)方程式為：這兩個(gè)過程中所發(fā)生的反應(yīng)方程式為： 【提示】【提示】不一樣。將鹽酸逐滴滴入到不一樣。將鹽酸逐滴滴入到NaNa2 2COCO3 3溶溶 液中開始無現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡。將液中開始無現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡。將NaNa2 2COCO3 3溶液溶液 逐滴滴入到鹽酸中開始就產(chǎn)生氣泡。逐滴滴入到鹽酸中開始就產(chǎn)生氣泡。 2.2.將鹽酸逐滴滴入到將鹽酸逐滴滴入到NaNa2 2COCO3 3溶液中，與將溶液中，與

10、將NaNa2 2COCO3 3 溶液逐滴滴入到鹽酸中的現(xiàn)象是否一樣？溶液逐滴滴入到鹽酸中的現(xiàn)象是否一樣？ 3.3.不用其他試劑能否鑒別不用其他試劑能否鑒別NaNa2 2COCO3 3溶液與稀鹽酸？溶液與稀鹽酸？ 【提示】【提示】能?；サ畏ǎ褐鸬蔚渭幽??；サ畏ǎ褐鸬蔚渭?能與所有可溶性堿反應(yīng)生成碳酸鹽和水能與所有可溶性堿反應(yīng)生成碳酸鹽和水 易與含易與含BaBa2+ 2+、 、CaCa2+ 2+的堿反應(yīng)生成碳酸鹽 的堿反應(yīng)生成碳酸鹽 沉淀和沉淀和NaOH NaOH （2 2）與堿反應(yīng)）與堿反應(yīng) NaNa2 2COCO3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2 CaCO CaCO3 3+2NaOH+2

11、NaOH COCO3 32 - 2 -+Ca +Ca2+ 2+ CaCO CaCO3 3 NaHCONaHCO3 3+NaOH Na+NaOH Na2 2COCO3 3+H+H2 2O O HCOHCO3 3- -+OH+OH- - CO CO3 32- 2-+H +H2 2O O 離子方程式書寫：以少定多，離子方程式書寫：以少定多， 先中和，后沉淀。先中和，后沉淀。 NaHCONaHCO3 3與與Ca(OH)Ca(OH)2 2反應(yīng)（將量少的看作反應(yīng)（將量少的看作1 mol1 mol） NaHCONaHCO3 3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) NaHCO NaHCO3 3

12、Ca(OH) Ca(OH)2 2 離子方程式離子方程式 量少的物質(zhì)量少的物質(zhì) CaCa2+ 2+2OH +2OH- - +2HCO +2HCO3 3- - 2H 2H2 2O+CaCOO+CaCO3 3+CO+CO3 32- 2- HCOHCO3 3- - + OH + OH- - + Ca + Ca2+ 2+ H H2 2O + CaCOO + CaCO3 3 【結(jié)論】【結(jié)論】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 （3 3）與鹽反應(yīng)（與氯化鈣溶液）與鹽反應(yīng)（與氯化鈣溶液） NaNa2 2COCO3 3+CaCl+CaCl2 2 CaCO CaCO3 3 +2NaC

13、l+2NaCl COCO3 32- 2-+Ca +Ca2+ 2+ CaCO CaCO3 3 碳酸鈉碳酸鈉 碳酸氫鈉碳酸氫鈉 與氯化鈣不發(fā)生反應(yīng)與氯化鈣不發(fā)生反應(yīng) (4)(4)熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性 鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉 總結(jié)：總結(jié)： 碳酸鈉受熱不分解碳酸鈉受熱不分解 2NaHCO2NaHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2 1.1.除去除去NaHCONaHCO3 3(aq)(aq)中的中的NaNa2 2COCO3 3的方法：的方法：_ _ 除去除去NaNa2 2COCO3 3固體中的固體中的NaHCONaHCO3 3的方法：的方法：_ _

14、 通入過量通入過量COCO2 2 加熱加熱 【學(xué)與用】【學(xué)與用】 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NaNa2 2COCO3 3還是還是NaHCONaHCO3 3？如何？如何 鑒別一種無色溶液是鑒別一種無色溶液是NaNa2 2COCO3 3溶液還是溶液還是NaHCONaHCO3 3溶液？溶液？ 【提示】【提示】（1 1）分別取少量固體加熱，能產(chǎn)生使澄）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溶液。清石灰水變渾濁的氣體的為碳酸氫鈉溶液。 （2 2）加入可溶性的鈣鹽或鋇鹽，能生成白色沉淀）加入可溶性的鈣鹽或鋇鹽，能生成白色沉淀 的是碳酸鈉溶液。的是碳酸鈉溶

15、液。 3.NaHCO3.NaHCO3 3與與NaOHNaOH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)？ 【提示】【提示】反應(yīng)反應(yīng), ,檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中的檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中的COCO3 32- 2- 4.4.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【提示】【提示】 5.5.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： Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 CO CO2 2NaNa2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3 CaCOCaCO3 3 碳的碳的 多樣性多樣性 金剛石、石墨、金剛石、石墨、C C60 60

16、熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性 與酸的反應(yīng)與酸的反應(yīng) 與堿的反應(yīng)與堿的反應(yīng) NaHCONaHCO3 3 同素異形體同素異形體 NaNa2 2COCO3 3 性質(zhì)性質(zhì) 單質(zhì)單質(zhì) 化合物化合物 區(qū)別區(qū)別 1 1為使以面粉為原料的面包松軟可口，通常用為使以面粉為原料的面包松軟可口，通常用 碳酸氫鈉作發(fā)泡劑，因?yàn)樗妓釟溻c作發(fā)泡劑，因?yàn)樗? )( ) 熱穩(wěn)定性差熱穩(wěn)定性差 增加甜味增加甜味 產(chǎn)生二氧化碳產(chǎn)生二氧化碳 提供鈉離子提供鈉離子 A A B B C C D D A A 2.2.下列敘述中正確的是（下列敘述中正確的是（ ） A.A.由碳元素的單質(zhì)組成的物質(zhì)一定是純凈物由碳元素的單質(zhì)組成的物質(zhì)一定是純凈物 B.

17、B.金剛石和石墨具有相同的化學(xué)性質(zhì)金剛石和石墨具有相同的化學(xué)性質(zhì) C.C.金剛石與石墨之間的轉(zhuǎn)化不屬于化學(xué)變化金剛石與石墨之間的轉(zhuǎn)化不屬于化學(xué)變化 D.CD.C60 60是新發(fā)現(xiàn)的一種碳的化合物 是新發(fā)現(xiàn)的一種碳的化合物 B B 3.3.有關(guān)純堿和小蘇打的敘述正確的是有關(guān)純堿和小蘇打的敘述正確的是( () ) A.A.等質(zhì)量的等質(zhì)量的NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3分別與足量稀鹽酸反應(yīng)，分別與足量稀鹽酸反應(yīng)， NaHCONaHCO3 3產(chǎn)生的產(chǎn)生的COCO2 2多多 B.B.等質(zhì)量的等質(zhì)量的NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3分別與足量的同種鹽酸反應(yīng)

18、，分別與足量的同種鹽酸反應(yīng)， NaHCONaHCO3 3消耗的鹽酸多消耗的鹽酸多 C.C.向向NaHCONaHCO3 3溶液中滴入溶液中滴入Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液無沉淀，而溶液無沉淀，而NaNa2 2COCO3 3溶溶 液中加入液中加入Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液出現(xiàn)白色沉淀溶液出現(xiàn)白色沉淀 D.NaD.Na2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3都既能與酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉反都既能與酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉反 應(yīng)應(yīng) A A 若將若將C C項(xiàng)中兩處的項(xiàng)中兩處的Ba(OH)Ba(OH)2 2改改 為為BaClBaCl2 2，該選項(xiàng)是否正確？，該選項(xiàng)是否正確？ 4.4.

19、將某碳酸鈉和碳酸氫鈉的將某碳酸鈉和碳酸氫鈉的2.74 g2.74 g混合物加熱到質(zhì)混合物加熱到質(zhì) 量不再變化時(shí)，剩余物質(zhì)的質(zhì)量為量不再變化時(shí)，剩余物質(zhì)的質(zhì)量為2.12 g 2.12 g 。 求：（求：（1 1）混合物中碳酸氫鈉與碳酸鈉的物質(zhì)的量；）混合物中碳酸氫鈉與碳酸鈉的物質(zhì)的量； （2 2）將這種混合物與足量的稀鹽酸反應(yīng)可以生成標(biāo)）將這種混合物與足量的稀鹽酸反應(yīng)可以生成標(biāo) 準(zhǔn)狀況下的氣體體積。準(zhǔn)狀況下的氣體體積。 【解析】【解析】用差量法計(jì)算：用差量法計(jì)算： 2NaHCO2NaHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O 2mol 2mol 當(dāng)固體質(zhì)量減