碳的多樣性課件_魯科版必修1ppt

1、第三章第三章 自然界中的元素自然界中的元素 第一節(jié) 碳的多樣性 第一課時 碳單質(zhì)及其化合物教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)： 1.1.了解同素異形體的概念，知道金剛石、石墨、了解同素異形體的概念，知道金剛石、石墨、C C6060物理性質(zhì)的差異及主要原因物理性質(zhì)的差異及主要原因2.2.了解碳的多種存在形態(tài)。了解碳的多種存在形態(tài)。3.3.掌握碳單質(zhì)、一氧化碳和二氧化碳之間的轉(zhuǎn)化。掌握碳單質(zhì)、一氧化碳和二氧化碳之間的轉(zhuǎn)化。4.4.掌握二氧化碳、碳酸鈉和碳酸氫鈉之間的轉(zhuǎn)化掌握二氧化碳、碳酸鈉和碳酸氫鈉之間的轉(zhuǎn)化. .5.5.通過實驗探究認識通過實驗探究認識NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的

2、主要性質(zhì)，初步體會它們性質(zhì)的差異。的主要性質(zhì)，初步體會它們性質(zhì)的差異。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容1.幾種碳的單質(zhì)幾種碳的單質(zhì).2.含碳的化合物含碳的化合物.3.碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)研究碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)研究 金剛石金剛石煤煤圖中的鉆石重約五十克拉價值高達五百萬美元在一九三四年芝加哥世界博覽會上被評為美國最完美的鉆石。世界上最大的鉆石世界上最大的鉆石庫利南一號庫利南一號美麗的美麗的珊瑚珊瑚溶 洞石柱、石筍一、多種多樣的碳單質(zhì)一、多種多樣的碳單質(zhì)石墨石墨 深灰色、硬度小、深灰色、硬度小、不透明、不透明、易導(dǎo)電易導(dǎo)電的片狀的片狀固體，熔點極高。固體，熔點極高。金剛石金剛石 金剛石是硬度金剛石是硬度極高，

3、熔點極高的單質(zhì)，極高，熔點極高的單質(zhì)，無色透明的晶體，無色透明的晶體，不導(dǎo)不導(dǎo)電電。世界上最大的鉆石世界上最大的鉆石庫利南一號庫利南一號C60 灰黑色灰黑色的固體的固體,不導(dǎo)不導(dǎo)電，又名富電，又名富勒烯、足球勒烯、足球烯烯 C60分子模型分子模型組成原子相同的單質(zhì)，性質(zhì)為何差別這么大？335pm核間距142pm碳原子的排列方式碳原子的排列方式不同不同-？物質(zhì)的結(jié)？物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)！構(gòu)決定性質(zhì)！原來如此 由由同一種元素同一種元素組成的組成的性質(zhì)不同性質(zhì)不同的幾的幾種種單質(zhì)單質(zhì)，叫做該元素的，叫做該元素的同素異形體同素異形體。 金剛石、石墨、和金剛石、石墨、和C60 是碳元素是碳元素的同素異形體

4、。的同素異形體。 O2和和 O3 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。二、廣泛存在的含碳化合物二、廣泛存在的含碳化合物有機物：有機物：天然氣、淀粉、蛋白質(zhì)等天然氣、淀粉、蛋白質(zhì)等無機物：無機物： 二氧化碳、二氧化碳、 大理石、方解石、白云石、大理石、方解石、白云石、 菱鎂礦、菱鎂礦、 菱鋅礦、菱鐵礦菱鋅礦、菱鐵礦 純堿或蘇打純堿或蘇打小蘇打小蘇打Na2CO3.10H2O白色粉末白色粉末白色晶體白色晶體Na2CO3比比NaHCO3易溶于水易溶于水碳酸鈉碳酸鈉、碳酸氫鈉碳酸氫鈉比較比較預(yù)測碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測碳酸鈉和

5、碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)思考：思考：回顧碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)：回顧碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)： 1、與鹽酸反應(yīng)：、與鹽酸反應(yīng)： CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 2、受熱分解：、受熱分解： CaCO3CaO+CO2探究碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)探究碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)1.與酸反應(yīng)與酸反應(yīng) 2.與某些堿反應(yīng)與某些堿反應(yīng)3.與某些鹽反應(yīng)與某些鹽反應(yīng)4.熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性1.與與鹽鹽 酸酸 反反 應(yīng)，為何應(yīng)，為何碳酸氫鈉碳酸氫鈉更劇烈？更劇烈？ 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)與酸反應(yīng)比碳酸鈉比碳酸鈉更劇烈更劇烈。Na2CO3

6、+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2CO32 - +2H+= H2O + CO2NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2HCO3- + H+=H2O+CO2討論：稀討論：稀鹽酸鹽酸(a)(a)和和碳酸鈉碳酸鈉(b)(b)溶液溶液滴加順序滴加順序不同？不同？現(xiàn)象一樣嗎？現(xiàn)象一樣嗎？ 有兩瓶無色溶液，分別是稀鹽酸有兩瓶無色溶液，分別是稀鹽酸(a)(a)和碳酸鈉和碳酸鈉(b)(b)溶液，溶液，不用任何試劑，如何鑒別這兩種溶液？不用任何試劑，如何鑒別這兩種溶液？CO32 - + H+ = HCO3 -HCO3 - + H += H2O + CO2CO32 - + 2H += H2O +

7、 CO2a滴入滴入b：b滴入滴入a：剛開始沒有氣泡，隨剛開始沒有氣泡，隨a a滴入量的增加才產(chǎn)生氣泡。滴入量的增加才產(chǎn)生氣泡。一滴入就有氣泡產(chǎn)生一滴入就有氣泡產(chǎn)生Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOHCO32 -+Ca2+=CaCO3能與可溶性的堿反應(yīng)生成碳酸正鹽和水能與可溶性的堿反應(yīng)生成碳酸正鹽和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH -=CO32-+H2O 易與易與Ba2+、Ca2+的堿的堿反應(yīng)生成反應(yīng)生成碳酸碳酸鹽鹽沉淀和沉淀和NaOH 2.與某些堿反應(yīng)與某些堿反應(yīng)3.與某些鹽反應(yīng)與某些鹽反應(yīng)Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl與可溶

8、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+=CaCO3也可與某些鹽反應(yīng)也可與某些鹽反應(yīng)2NaHCO3= NaCO3+H2O+CO2結(jié)論：結(jié)論： 加熱時，碳酸鈉不分解，而碳酸氫鈉則分解。加熱時，碳酸鈉不分解，而碳酸氫鈉則分解。即：即：碳酸鈉比碳酸氫鈉更穩(wěn)定。碳酸鈉比碳酸氫鈉更穩(wěn)定。碳酸鈉受熱不分解碳酸鈉受熱不分解 所以可以利用它們對熱的穩(wěn)定性來鑒別它們。所以可以利用它們對熱的穩(wěn)定性來鑒別它們。4.熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O碳酸氫鈉受熱分解實驗裝置：碳酸氫鈉受熱分解實驗裝置：練習(xí) 全品學(xué)練考 P28 例2 例3. 當(dāng)堂自測 P2

9、8 全品學(xué)練考 1.判斷正誤 2.兩種互為同素異形體的物質(zhì)是 3.下列物質(zhì)的化學(xué)名稱、化學(xué)式和俗名一致的是課堂小結(jié)課堂小結(jié) 3.Na2CO3性質(zhì)性質(zhì)：能和酸反應(yīng)能和酸反應(yīng)能和含有鈣、鋇等離子的能和含有鈣、鋇等離子的 可溶性鹽或堿反應(yīng)生成沉淀可溶性鹽或堿反應(yīng)生成沉淀 NaHCO3性質(zhì)：性質(zhì)：跟酸和堿都能發(fā)生反應(yīng)跟酸和堿都能發(fā)生反應(yīng)受熱分解，熱穩(wěn)定性差受熱分解，熱穩(wěn)定性差1. 幾種碳單質(zhì)及其同素異形體的定義幾種碳單質(zhì)及其同素異形體的定義2.廣泛存在的含碳化合物廣泛存在的含碳化合物關(guān)于關(guān)于Na2CO3與與NaHCO3混合物中各成份質(zhì)混合物中各成份質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算。量分?jǐn)?shù)的計算。例題例題將某碳酸鈉和碳酸

10、氫鈉的混合物 2.74g 加熱到質(zhì)量不再變化時，剩余物質(zhì)量為 2.12g 。求：混合物中碳酸氫鈉與碳酸鈉的物質(zhì)的量；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。解解:用差量法計算：2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O 固體質(zhì)量減少固體質(zhì)量減少 2mol 62.0g n (NaHCO3) 0.620gn (NaHCO3)=0.02mol n (Na2CO3) =（2.74g-0.02mol84g/mol）/106gmol-1 =0.01molCO32-+2H+= CO2 + H2O HCO3-+H+= CO2 +H2O n (CO2)=n (NaHCO3) + n (N

11、a2CO3)=0.03mol V (CO2)= 0.03mol 22.4L mol-1=0.672L練習(xí)練習(xí)1.寫出以下轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式寫出以下轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式 Na2CO3 NaHCO3CO2和和H2ONaOH或加熱或加熱2.如何除去如何除去Na2CO3固體中的固體中的NaHCO3 如何除去如何除去NaHCO3溶液中的溶液中的Na2CO3【活動【活動探究】探究】模擬模擬“溶洞的形成溶洞的形成”實驗方案及實驗記錄：實驗方案及實驗記錄：澄清石灰水澄清石灰水持續(xù)通入持續(xù)通入CO2開始出現(xiàn)白色沉淀開始出現(xiàn)白色沉淀CO2過量時沉淀溶解過量時沉淀溶解澄清溶液澄清溶液加熱加熱出現(xiàn)白色沉淀出現(xiàn)白色沉淀Ca2+ + 2OH- + CO2 = Ca CO3+ H2OCa CO3 +CO2+ H2O = Ca2+ + 2 H CO3-Ca2+ + 2 H CO3- =Ca CO3 +CO2+ H2O 三、碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化三、碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化 閱讀閱讀65-66頁（頁（3分鐘）分鐘）活動探究活動探究：模擬溶洞的形成模擬溶洞的形成2.生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化 高爐煉鐵高爐煉鐵 木炭燃燒木炭燃燒 水垢的形成水垢的形成 無機物和有機物