《碳的多樣性》PPT課件.ppt

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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、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； 2、知道含碳化合物種類及其分類，認(rèn)識(shí)碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)并體會(huì)其差異。,金剛石,煤,1、這些物質(zhì)都含有什么元素，以什么形態(tài)存在？,2、你身邊還有什么物質(zhì)含有這種元素？,碳元素 游離態(tài),一、多種多樣的碳單質(zhì),石 墨 深灰色、硬度小、不透明、易導(dǎo)電的片狀固體，熔點(diǎn)極高。,金剛石 金剛石是硬度最大，熔點(diǎn)最高的單質(zhì)，無色透明的晶體，無自由電子，不導(dǎo)電。,C60 灰黑色的固體,不導(dǎo)電，又名足球烯,C60分子模型,碳原子的排列方式不

2、同,1、碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)相異的主要原因是什么？,2、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,3、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)？,化學(xué)變化 非氧化還原反應(yīng),金剛石、石墨、和C60 是碳元素的同素異形體。,氧氣和 O3 是氧元素的同素異形體。,同素 異形 體,同種元素,結(jié)構(gòu) 不同,單質(zhì),同素異形體的相互轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化,5.同素異形體的定義,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。,二、廣泛存在的含碳化合物,碳元素存在于無機(jī)物中,碳元素存在于有機(jī)物中,白色固體,純堿或蘇打,小蘇打,都易溶于水 但溶解

3、度S碳酸鈉S碳酸氫鈉,玻璃 造紙業(yè),發(fā)酵粉,白色固體,Na2CO3與NaHCO3也是常見的含碳化合物 Na2CO3與NaHCO3物理性質(zhì)比較,根據(jù)學(xué)過的碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì) 1、碳酸鈉可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？ 2、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,實(shí)驗(yàn)試劑: 碳酸鈉固體、碳酸氫鈉固體、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液 稀鹽酸、Ba(OH)2溶液、NaOH溶液、CaCl2溶液。,碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)：,Na2CO3、NaHCO3化學(xué)性質(zhì),結(jié)論：碳酸鈉和碳酸氫鈉都易與酸反應(yīng)，但是碳酸氫鈉與酸反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈。,Na2CO3+2HCl====2NaCl+ H

4、2O+CO2,CO32 - +2H+====H2O + CO2,NaHCO3+HCl====NaCl+ H2O + CO2,HCO3- + H+====H2O+CO2,1、與酸反應(yīng),CO32-與H+反應(yīng)：,思考：分別向Na2CO3和NaHCO3的溶液中逐滴滴加鹽酸，會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？,Na2CO3：開始無氣泡，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡,NaHCO3：立即產(chǎn)生氣泡,先：CO32-+ H+ ==== HCO3- 后：HCO3-+H+ ==== H2O+CO2,與量有關(guān),不一樣。將鹽酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中開始無現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡。將Na2CO3溶液逐滴滴入到鹽酸中開始就產(chǎn)生氣泡。,將鹽酸逐滴滴入到N

5、a2CO3溶液中，與將Na2CO3溶液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Na2CO3溶液與稀鹽酸？,能?；サ畏ǎ褐鸬蔚渭?Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3 +2NaOH,CO32 -+Ca2+====CaCO3,能與所有可溶性堿反應(yīng)生成碳酸正鹽和水,NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O,HCO3-+OH-====CO32-+H2O,易與Ba2+、Ca2+的堿反應(yīng)生成碳酸鹽沉淀和NaOH,2、與堿反應(yīng),NaHCO3與可溶性堿反應(yīng)：,NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O,HCO3- +OH-====CO32-+H2O,（1）與NaOH溶

6、液反應(yīng),Ca2++2OH-,看做1mol,==== 2H2O+CaCO3+CO32-,（2）NaHCO3與Ca(OH)2反應(yīng),+2HCO3-,少量Ca(OH)2：,少量NaHCO3：,+ OH- + Ca2+,==== H2O + CaCO3 ,HCO3-,看做1mol,（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)：,與量有關(guān),Na2CO3+CaCl2====CaCO3 +2NaCl,與可溶性的鈣鹽、鋇鹽反應(yīng)生成沉淀,CO32-+Ca2+====CaCO3,3、與鹽反應(yīng),,碳酸鈉受熱不分解,4、熱穩(wěn)定性,除雜： 除NaHCO3(aq)中的Na2CO3________

7、__________ 除Na2CO3固體中的NaHCO3________________,注意：HCO3-與H+和OH-的反應(yīng),HCO3- + H+ ====,HCO3- + OH- ====,,H2O + CO2 ,H2O + CO32-,+H2O+CO2 或少量鹽酸,通入CO2,加熱,（1）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 （2）加入可溶性的鈣鹽或鋇鹽，生成白色沉淀的是碳酸鈉溶液。,1、NaHCO3與NaOH反應(yīng)嗎？如何檢驗(yàn)發(fā)生了反應(yīng)？ 2、如何鑒別一種固體物質(zhì)是Na2CO3還是NaHCO3？如何鑒別一種無色溶液是Na2CO3溶液還是NaHCO3溶液？,檢驗(yàn)反

8、應(yīng)后溶液中的CO32-,學(xué)以致用,3.如何除去Na2CO3（aq）中少量的NaHCO3？ 4.如何除去NaHCO3 （aq）中少量的Na2CO3？,加適量NaOH溶液；加熱,通入足量CO2,5.碳酸鹽和碳酸氫鹽之間如何轉(zhuǎn)化？,寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,例1、下列說法中不正確的是() A、Na2CO3比NaHCO3易溶于水 B、Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定 C、石灰水能與Na2CO3反應(yīng)，而不能與NaHCO3反應(yīng) D、Na2CO3、NaHCO3與NaOH溶液均不反應(yīng),CD,例2、現(xiàn)有25 mL 2 molL1的Na2CO3溶液和75 mL 1 molL1的稀鹽酸， 將Na2CO3溶液緩緩滴加到

9、鹽酸中； 將稀鹽酸緩緩滴加到Na2CO3溶液中; 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氣體的情況是() A、均為0.84 LB、均為0.56 L C、 D、,C,例3、可以肯定溶液中存在大量CO32的理由是() A、加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生 B、加入鹽酸有無色無味的氣體放出 C、加入Ba(OH)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生 D、加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入硝酸，沉淀全部溶解，產(chǎn)生一種無色無味的氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁,D,例4、可以用來斷定碳酸鈉粉末中混有碳酸氫鈉的實(shí)驗(yàn)方法是() A、加熱時(shí)有無色氣體放出 B、滴加鹽酸時(shí)有氣泡產(chǎn)生 C、溶于水后，滴加稀氯化鈣溶液有沉淀生成 D、溶于水

10、后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成,A,第2課時(shí) 碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化,1、了解碳元素在自然界及生活生產(chǎn)中的轉(zhuǎn)化，能寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式； 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、木炭燃燒過程的有關(guān)反應(yīng)； 3、了解碳單質(zhì)、碳的氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系。,1、下列物質(zhì)中不能與CO2反應(yīng)的是（ ） A、KHCO3 B、Na2O2 C、Na2CO3 D、NaOH 2、下列物質(zhì)中，屬于金剛石的同素異形體的是（ ） A、硅 B、碳60 C、石墨 D、一氧化碳,A,BC,3、石墨炸彈爆炸時(shí)能在方圓幾百里范圍內(nèi)撒下大量纖維，造成輸電線路

11、及電場(chǎng)設(shè)備損壞，這是由于石墨（ ） A、有放射性 B、易爆、易燃 C、能導(dǎo)電 D、有劇毒,C,一、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,大氣中的二氧化碳,思考,如果大氣中二氧化碳含量過多，會(huì)對(duì)人類的生存環(huán)境造成什么樣的影響？,溶洞奇觀,提供試劑和儀器： Ca(OH)2 溶液、稀鹽酸、大理石、試管、試管夾、酒精燈、單孔塞、導(dǎo)管等。,探究任務(wù)：請(qǐng)根據(jù)提供的試劑和儀器設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的模擬溶洞形成的實(shí)驗(yàn)。,小組內(nèi)討論實(shí)驗(yàn)方案：,要求： 1、描述出具體的操作步驟，并說明預(yù)期的現(xiàn)象。 2、各小組B層同學(xué)準(zhǔn)備敘述方案。 3、討論時(shí)間3分鐘。,模擬“溶洞的形成”,實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)記錄：,

12、開始出現(xiàn)白色沉淀,CO2過量時(shí)沉淀溶解,出現(xiàn)白色沉淀,Ca2++2OH-+CO2==== CaCO3+H2O CaCO3+CO2+H2O==== Ca2++2HCO3-,CaCO3 +H2O+CO2 ==== Ca(HCO3)2,碳酸鹽與碳酸氫鹽的相互轉(zhuǎn)化：,除去水垢：用醋酸（食醋）,“水滴石穿”如何理解？,CaCO3 +H2O+CO2 ==== Ca(HCO3)2,生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化,1、工業(yè)煉鐵 2、木炭燃燒,一、碳的化學(xué)性質(zhì),1、物理性質(zhì) 無色無味，難溶，有毒。 2、化學(xué)性質(zhì),還原性煉鐵原理,二、CO的性質(zhì),與H2O:,與堿性氧化物:,與堿反應(yīng)： （

13、與量有關(guān)）,,酸性氧化物,三、CO2的化學(xué)性質(zhì),特 殊 性 質(zhì),,弱氧化性,與Na2O2反應(yīng),2Na2O2 + 2CO2 ==== 2Na2CO3 +O2,與碳酸鹽反應(yīng),Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3,強(qiáng)調(diào)：CO2與CaCl2、BaCl2不反應(yīng),例1、下列敘述正確的是（ ） A、由碳元素單質(zhì)組成的物質(zhì)一定是純凈物 B、金剛石和石墨具有相同的化學(xué)組成 C、石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸粚儆诨瘜W(xué)變化 D、C60是新發(fā)現(xiàn)的一種碳單質(zhì)，其摩爾質(zhì)量為720gmol-1,D,例2、下列物質(zhì)互為同素異形體的是（ ） A、CaCO3和MgCO3 B、CO和CO2 C、C60 和C70 D、H和H2 例3、欲除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3，可用（ ） A、飽和石灰水 B、NaOH溶液 C、鹽酸 D、CO2,C,D,例4、向碳酸鈉的濃溶液中逐滴加入稀鹽酸，直到不再產(chǎn) 生CO2為止，則此過程中，溶液的碳酸氫根離子濃度變 化趨勢(shì)可能是（ ） A、逐漸減小 B、逐漸增大 C、先逐漸增大，再逐漸減小 D、先逐漸減小，再逐漸增大,C,