0碳的多样性111

1、溶洞中的 石花、石笋、钟乳 世界上最大的钻石世界上最大的钻石 库利南一号库利南一号 美丽的美丽的珊瑚珊瑚 煤煤 碳的多样性碳的多样性 一、多种多样的碳单质一、多种多样的碳单质 石墨石墨 深灰色、硬度小、深灰色、硬度小、 不透明、易导电的片不透明、易导电的片 状固体，熔点极高。状固体，熔点极高。 金刚石金刚石 金刚石是硬金刚石是硬 度最大，熔点最高的度最大，熔点最高的 单质，无色透明的晶单质，无色透明的晶 体，无自由电子，不体，无自由电子，不 导电。导电。 C60 灰黑色的固体灰黑色的固体,不导电，又名不导电，又名富勒烯富勒烯 同素异形体：同素异形体：由由同种元素同种元素组成的组成的性质不同性质

2、不同的的 几种几种单质单质，叫做该元素的同素异形体。，叫做该元素的同素异形体。 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C60 60是碳元素的同素异形体 是碳元素的同素异形体 氧气氧气(O(O2 2) )和臭氧和臭氧(O(O3 3) )是氧元素的同素异形体是氧元素的同素异形体 同素同素 异形异形 体体： 同同 种种 元元 素素 结结 构构 不不 同同 单质单质 性质不同性质不同 同素异形体的相互转化是同素异形体的相互转化是化学变化化学变化 3O2 2O3 非氧化还原非氧化还原 反应反应 为什么同是碳元素能组成不同的碳单质？为什么同是碳元素能组成不同的碳单质？ 10928 金刚石是一种具有金刚石是一种具

3、有空间网状结构空间网状结构的的原子晶体原子晶体，成为，成为 正四面体结构正四面体结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此，这些正四面体向空间发展，构成彼此 联结的联结的立体网状结构立体网状结构。金刚石的熔点（。金刚石的熔点（3550）和沸和沸 点（点（4827）都很高都很高,硬度硬度很大。很大。 金刚石金刚石 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

4、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1

5、20 共价键共价键 范德华力范德华力 石墨是石墨是层状结构层状结构，在每一层内，碳原子排成六边形，在每一层内，碳原子排成六边形， 由于同一层的碳原子以较强共价键结合，使石墨的由于同一层的碳原子以较强共价键结合，使石墨的熔点熔点 很高很高 (比金刚石的还要高）比金刚石的还要高） ,沸点与金刚石相同沸点与金刚石相同。但由于。但由于 层与层之间的分子间作用力很弱，容易滑动，使石墨的层与层之间的分子间作用力很弱，容易滑动，使石墨的 硬度很小硬度很小。 石墨石墨 C60分子结构示意图分子结构示意图 共共 价价 键键 大理石大理石 溶洞溶洞 二、广泛存在的含碳化合物二、广泛存在的含碳化合物 纳米自净玻璃

6、肥皂 纺 织 品 面包 灭 火 剂 制胃药 二、含碳化合物的多样性二、含碳化合物的多样性 含含 碳碳 化化 合合 物物 无机物：无机物： 有机物：有机物： CO、CO2、 H2CO3、碳酸盐等、碳酸盐等 除了以上物质，含碳除了以上物质，含碳 的化合物。的化合物。 根据学过的碳酸钙的性质预测碳酸钠和碳酸根据学过的碳酸钙的性质预测碳酸钠和碳酸 氢钠的性质氢钠的性质 1、碳酸钠可能与哪些物质反应？、碳酸钠可能与哪些物质反应？ 2、碳酸氢钠可能与哪些物质反应？、碳酸氢钠可能与哪些物质反应？ NaNa2 2COCO3 3与与NaHCONaHCO3 3物理性质比较物理性质比较 白色固体白色固体 苏打或纯碱

7、苏打或纯碱小苏打小苏打 都易溶于水都易溶于水 但溶解度但溶解度S碳酸钠 碳酸钠 S碳酸氢钠 碳酸氢钠 用途用途 化化 学学 性性 质质 与酸反应与酸反应 与碱反应与碱反应 与盐反应与盐反应 对热稳定性对热稳定性 与与 酸酸 反反 应应 1. Na2CO3和和NaHCO3都易与酸反应，都易与酸反应， 2. NaHCO3与酸反应更剧烈。与酸反应更剧烈。 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOH CO32 -+Ca2+=CaCO3 能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O HCO3-+OH -=CO32-+H2O

8、 易与易与BaBa2+ 2+、 、CaCa2+ 2+的碱反应生成碳酸盐 的碱反应生成碳酸盐 沉淀和沉淀和NaOH NaOH 与与 碱碱 反反 应应 与与 盐盐 反反 应应 Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl 与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀 CO32-+Ca2+=CaCO3 可与可与NaHSO4反应反应 热热 稳稳 定定 性性 2NaHCO3= NaCO3+H2O+CO2 结论：加热时，碳酸钠不分解，而碳酸氢钠结论：加热时，碳酸钠不分解，而碳酸氢钠 则分解。即：碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。则分解。即：碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。 碳酸钠受热不分解碳酸钠受

9、热不分解 Na2CO3转变成转变成 NaHCO3 _ NaHCO3转变成转变成Na2CO3 _ _ Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3 2NaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O 2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O 碳酸氢钠受热分解实验装置：碳酸氢钠受热分解实验装置： 1 1过量的过量的COCO2 2通入下列溶液中，最终出现浑浊通入下列溶液中，最终出现浑浊 的的 是是( () ) A A氯化钙溶液氯化钙溶液B B石灰水石灰水 C C饱和碳酸钠溶液饱和碳酸钠溶液 D D氢氧化钠氢氧化钠 答案答案：C C 1、自然界中碳

10、及其化合物间的转化、自然界中碳及其化合物间的转化 大气中的二氧化碳大气中的二氧化碳 绿色植物绿色植物 海洋海洋 光合作用光合作用 呼吸呼吸 动物动物 呼吸排泄呼吸排泄 岩石岩石 风化溶解风化溶解 光合作用光合作用 森林草原森林草原 化石燃料化石燃料 火山火山 动植物遗体演变动植物遗体演变 三、碳及其化合物之间的转化三、碳及其化合物之间的转化 模拟模拟“溶洞的形成溶洞的形成” 实验方案及实验记录：实验方案及实验记录： 澄清石灰水澄清石灰水 持续通入持续通入CO2 开始出现开始出现 白色沉淀白色沉淀, CO2过量时过量时 沉淀溶解沉淀溶解 澄清溶液澄清溶液 加热加热 出现出现 白色沉淀白色沉淀 2、生产和生活中碳及其化合物间的转化、生产和生活中碳及其化合物间的转化 写出高炉炼铁过程中碳元素所发生化学反应方程式写出高炉炼铁过程中碳元素所发生化学反应方程式 C+O2=CO2 C+CO2=2CO Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 碳碳“三角三角” C+O2=CO2 2C+O2=2CO C+CO2=2CO 2CO+O2=2CO2 水垢的主要成分是什么