第1课时 多种多样的碳单质 广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节节 碳的多样性碳的多样性第第1 1课时课时 多种多样的碳单质多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物广泛存在的含碳化合物 【思考】【思考】1.1.这些物质都含有什么元素，以什么形这些物质都含有什么元素，以什么形态存在？态存在？2.2.你身边还有什么物质含有这种元素？你身边还有什么物质含有这种元素？碳元素碳元素游离态游离态珊瑚珊瑚珍珠珍珠铅笔铅笔C601.1.了解同素异形体的概念。了解同素异形体的概念。2.2.了解碳元素的多种存在形态及碳的多种同素异形了解碳元素的多种存在形态及碳的多种同素异形体。体。3.3.掌握碳酸钠与碳酸氢钠的主要性质以

2、及二者的相掌握碳酸钠与碳酸氢钠的主要性质以及二者的相互转化、区别与鉴定。互转化、区别与鉴定。（重点）（重点）一、多种多样的碳单质一、多种多样的碳单质1.1.常见的碳单质常见的碳单质（1 1）碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是）碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是什么？什么？回答下列问题：回答下列问题：【提示】【提示】我们知道结构决定性质，以下为金刚石、我们知道结构决定性质，以下为金刚石、石墨、石墨、C C6060的结构模型的结构模型: :碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同【思考与交流】【思考与交流】 （2 2）碳的各种单质的化学性质是否相同？）碳的各种单质的化学性质是否相同？化学性

3、质相似化学性质相似（3 3）如何确定金刚石、石墨和）如何确定金刚石、石墨和C C6060的成分为碳元素？的成分为碳元素？燃烧看产物燃烧看产物（4 4）金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化，）金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化，此转化是物理变化还是化学变化？是否是氧化还此转化是物理变化还是化学变化？是否是氧化还原反应？原反应？化学变化化学变化非氧化还原反应非氧化还原反应【提示】【提示】【提示】【提示】【提示】【提示】同素同素 异形异形 体体同种同种元素元素结构结构不同不同单质单质性质不同性质不同2.2.同素异形体同素异形体（1 1）定义）定义（2 2）实例）实例金刚石、石墨和金刚石、石墨和C

4、C60 60 是碳元素的同素异形体；是碳元素的同素异形体；氧气和臭氧（氧气和臭氧（O O3 3）是氧元素的同素异形体；）是氧元素的同素异形体；白磷和红磷是磷元素的同素异形体。白磷和红磷是磷元素的同素异形体。（3 3）说明）说明 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 尽管碳元素有多种同素异形体，但它在自然尽管碳元素有多种同素异形体，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、广泛存在的含碳化合物二、广泛存在的含碳化合物含碳化合物含碳化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物纯碱或苏打纯碱或苏打小苏打小苏打都易溶于水都易溶于水 溶解度溶解度

5、S S（NaNa2 2COCO3 3）S S（NaHCONaHCO3 3）玻璃、造纸业玻璃、造纸业发酵粉发酵粉白色粉末白色粉末白色固体白色固体NaNa2 2COCO3 3与与NaHCONaHCO3 31.1.物理性质物理性质碳酸钠的用途碳酸钠的用途 碳酸氢钠的用途碳酸氢钠的用途疏松剂疏松剂胃药胃药灭火剂灭火剂NaHCONaHCO3 3常作为食品制作过程中的常作为食品制作过程中的膨松剂、发酵剂。膨松剂、发酵剂。 碳酸钙的化学性质：碳酸钙的化学性质：1.1.与盐酸反应：与盐酸反应：CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O2.2.受热

6、分解：受热分解：CaCOCaCO3 3 CaO+CO CaO+CO2 2 高温 【资料卡片】【资料卡片】 由以上碳酸钙的化学性质预测由以上碳酸钙的化学性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。思考下面问题：思考下面问题：1.1.碳酸钠可能与哪些物质反应？碳酸钠可能与哪些物质反应？2.2.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？【思考与交流】【思考与交流】 讨论性质并设计实验方案：讨论性质并设计实验方案：实验试剂实验试剂: :碳酸钠固体、碳酸氢钠固体、碳酸钠固体、碳酸氢钠固体、NaNa2 2COCO3 3溶液、溶液、NaHCONaHCO3 3溶溶液、稀盐酸、

7、液、稀盐酸、Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液、溶液、NaOHNaOH溶液、溶液、CaClCaCl2 2溶液。溶液。碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应 结论结论: :碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是（1 1）与酸反应）与酸反应2.2.化学性质化学性质碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。NaNa2 2COCO3 3+2HCl 2NaCl+ H+2HCl 2NaCl+ H2 2O+COO+CO2 2COCO3 32- 2- +2H+2H+ + H H2 2O + COO + CO2 2NaHCONaHCO3 3+

8、HCl+HCl NaCl+ HNaCl+ H2 2O + COO + CO2 2HCOHCO3 3- - + H+ H+ + H H2 2O+COO+CO2 2注意：注意：COCO3 32-2-与与H H+ +反应与反应与量有关！量有关！1.1.分别向分别向NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的溶液中逐滴滴加盐酸，的溶液中逐滴滴加盐酸，会观察到什么现象？会观察到什么现象？ 【提示】【提示】NaNa2 2COCO3 3：开始无气泡，一段时间后产生气泡：开始无气泡，一段时间后产生气泡 NaHCONaHCO3 3：立即产生气泡：立即产生气泡【思考与交流】【思考与交流】 这两个过

9、程中所发生的反应方程式为：这两个过程中所发生的反应方程式为：【提示】【提示】不一样。将盐酸逐滴滴入到不一样。将盐酸逐滴滴入到NaNa2 2COCO3 3溶溶液中开始无现象，后产生气泡。将液中开始无现象，后产生气泡。将NaNa2 2COCO3 3溶液溶液逐滴滴入到盐酸中开始就产生气泡。逐滴滴入到盐酸中开始就产生气泡。2.2.将盐酸逐滴滴入到将盐酸逐滴滴入到NaNa2 2COCO3 3溶液中，与将溶液中，与将NaNa2 2COCO3 3溶液逐滴滴入到盐酸中的现象是否一样？溶液逐滴滴入到盐酸中的现象是否一样？3.3.不用其他试剂能否鉴别不用其他试剂能否鉴别NaNa2 2COCO3 3溶液与稀盐酸？溶

10、液与稀盐酸？【提示】【提示】能。互滴法：逐滴滴加能。互滴法：逐滴滴加能与所有可溶性碱反应生成碳酸盐和水能与所有可溶性碱反应生成碳酸盐和水易与含易与含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 （2 2）与碱反应）与碱反应NaNa2 2COCO3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2 CaCOCaCO3 3+2NaOH+2NaOHCOCO3 32 -2 -+Ca+Ca2+ 2+ CaCOCaCO3 3NaHCONaHCO3 3+NaOH Na+NaOH Na2 2COCO3 3+H+H2 2O OHCOHCO3 3- -+OH+OH- -

11、 COCO3 32-2-+H+H2 2O O离子方程式书写：以少定多，离子方程式书写：以少定多，先中和，后沉淀。先中和，后沉淀。NaHCONaHCO3 3与与Ca(OH)Ca(OH)2 2反应（将量少的看作反应（将量少的看作1 mol1 mol）NaHCONaHCO3 3与可溶性碱反应：与可溶性碱反应： 与量有关与量有关 NaHCO NaHCO3 3 Ca(OH) Ca(OH)2 2 离子方程式离子方程式 量少的物质量少的物质CaCa2+2+2OH+2OH- - +2HCO +2HCO3 3- - 2H 2H2 2O+CaCOO+CaCO3 3+CO+CO3 32-2-HCOHCO3 3- -

12、 + OH + OH- - + Ca+ Ca2+2+ H H2 2O + CaCOO + CaCO3 3【结论】【结论】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（3 3）与盐反应（与氯化钙溶液）与盐反应（与氯化钙溶液）NaNa2 2COCO3 3+CaCl+CaCl2 2 CaCOCaCO3 3 +2NaCl+2NaClCOCO3 32-2-+Ca+Ca2+2+ CaCO CaCO3 3碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠与氯化钙不发生反应与氯化钙不发生反应(4)(4)热稳定性热稳定性鉴别碳酸钠与碳酸氢钠鉴别碳酸钠与碳酸氢钠总结：总结：碳酸钠受热不分解碳酸钠受热不分解2NaHC

13、O2NaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 21.1.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固体中的固体中的NaHCONaHCO3 3的方法：的方法：_ _ 通入过量通入过量COCO2 2加热加热【学与用】【学与用】2.2.如何鉴别一种固体物质是如何鉴别一种固体物质是NaNa2 2COCO3 3还是还是NaHCONaHCO3 3？如何？如何 鉴别一种无色溶液是鉴别一种无色溶液是NaNa2 2COCO3 3溶液还是溶液还是NaHCONaHCO3 3溶

14、液？溶液？【提示】【提示】（1 1）分别取少量固体加热，能产生使澄）分别取少量固体加热，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠溶液。清石灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠溶液。（2 2）加入可溶性的钙盐或钡盐，能生成白色沉淀）加入可溶性的钙盐或钡盐，能生成白色沉淀的是碳酸钠溶液。的是碳酸钠溶液。3.NaHCO3.NaHCO3 3与与NaOHNaOH反应吗？如何检验发生了反应？反应吗？如何检验发生了反应？【提示】【提示】反应反应, ,检验反应后溶液中的检验反应后溶液中的COCO3 32-2- 4.4.碳酸盐和碳酸氢盐之间如何转化？碳酸盐和碳酸氢盐之间如何转化？碳酸氢盐碳酸氢盐碳酸盐碳酸盐【提示】【

15、提示】5.5.写出下列反应的化学方程式：写出下列反应的化学方程式：Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 CO CO2 2NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3CaCOCaCO3 3碳的碳的多样性多样性金刚石、石墨、金刚石、石墨、C C6060热稳定性热稳定性与酸的反应与酸的反应与碱的反应与碱的反应NaHCONaHCO3 3同素异形体同素异形体NaNa2 2COCO3 3性质性质单质单质化合物化合物区别区别1 1为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用碳酸氢钠作发泡剂，因为它碳酸氢钠作发泡剂，因为它( )( )热稳定性差热稳定性差 增加甜

16、味增加甜味 产生二氧化碳产生二氧化碳 提供钠离子提供钠离子A A B B C C D DA A2.2.下列叙述中正确的是（下列叙述中正确的是（ ）A.A.由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物B.B.金刚石和石墨具有相同的化学性质金刚石和石墨具有相同的化学性质C.C.金刚石与石墨之间的转化不属于化学变化金刚石与石墨之间的转化不属于化学变化D.CD.C6060是新发现的一种碳的化合物是新发现的一种碳的化合物B B3.3.有关纯碱和小苏打的叙述正确的是有关纯碱和小苏打的叙述正确的是( () )A.A.等质量的等质量的NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHC

17、O3 3分别与足量稀盐酸反应，分别与足量稀盐酸反应，NaHCONaHCO3 3产生的产生的COCO2 2多多B.B.等质量的等质量的NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3分别与足量的同种盐酸反应，分别与足量的同种盐酸反应，NaHCONaHCO3 3消耗的盐酸多消耗的盐酸多C.C.向向NaHCONaHCO3 3溶液中滴入溶液中滴入Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液无沉淀，而溶液无沉淀，而NaNa2 2COCO3 3溶溶液中加入液中加入Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液出现白色沉淀溶液出现白色沉淀D.NaD.Na2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3都既能与酸反应，又

18、能与氢氧化钠反都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应应A A若将若将C C项中两处的项中两处的Ba(OH)Ba(OH)2 2改改为为BaClBaCl2 2，该选项是否正确？，该选项是否正确？4.4.将某碳酸钠和碳酸氢钠的将某碳酸钠和碳酸氢钠的2.74 g2.74 g混合物加热到质混合物加热到质量不再变化时，剩余物质的质量为量不再变化时，剩余物质的质量为2.12 g 2.12 g 。求：（求：（1 1）混合物中碳酸氢钠与碳酸钠的物质的量；）混合物中碳酸氢钠与碳酸钠的物质的量；（2 2）将这种混合物与足量的稀盐酸反应可以生成标）将这种混合物与足量的稀盐酸反应可以生成标准状况下的气体体积。准状况下的气体体积。【解析】【解析】用差量法计算：用差量法计算：2NaHCO2NaHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O2mol 2mol 当固体质量减少当固体