《碳及其化合物间的转化》课件

第1节碳的多样性第2课时碳及其化合物间的转化自然界中的元素

1．了解碳及其化合物间的转化。2．了解高炉炼铁涉及的主要化学反应。自然界中碳及其化合物间的转化知识清单1．植物通过________吸收空气中的________，形成________，并释放出________，________再转化为淀粉。2．空气中的________有很大一部分被海水吸收，溶于水中的________逐渐转变为________。这些________又与空气中的二氧化碳和水反应，生成________溶于水归入大海。1．光合作用二氧化碳葡萄糖氧气葡萄糖2．二氧化碳二氧化碳碳酸盐碳酸盐碳酸氢盐3．用化学方程式表示溶洞的形成过程：______________________________、_______________________________。4．防止温室效应可采取的措施：______________________________。3．CaCO3＋CO2＋H2OCa(HCO3)2Ca(HCO3)2

CaCO3↓＋CO2↑＋H2O4．用绿色能源代替煤炭燃烧、植树种草加强光合作用吸收CO2

实验探究：设计实验探究溶洞形成的反应原理：(1)Ca(OH)2

溶液中通入CO2，如果澄清石灰水变浑浊，则可以说明有CaCO3生成。(2)向CaCO3浊液中通入足量的CO2，观察到浊液变澄清，则可以说明有Ca(HCO3)2生成。(3)加热Ca(HCO3)2溶液，观察到溶液变浑浊，则可说明有CaCO3生成。知识清单生产和生活中碳及其化合物间的转化1．碳在无机物间的转化(1)高炉炼铁高炉炼铁的过程是将铁矿石还原成金属铁的过程，原料是______，但实际起还原作用的主要是______。相关反应为：①一氧化碳的生成：______________________。②氧化铁的还原：化学方程式为____________。(3)水垢的形成水垢的主要成分是________，自来水中的________受热分解生成碳酸钙，碳酸钙在壶底积聚便形成了水垢。所发生的化学方程式：________________________________。2．碳在无机物和有机物间的转化尿素的合成：1828年，德国化学家______用无机化合物氰[(CN2)]与氨水合成无机化合物—_________[CO(NH2)2]，由此突破了无机化合物与有机化合物之间的界限。二氧化碳和氨气生成尿素和水的化学方程式为________________。HC综合拓展碳作还原剂的特殊性碳作还原剂，温度越高，还原性越强，在反应中碳的氧化产物可以是CO2和CO。当温度较低时(理论上小于710℃)，碳倾向生成稳定的CO2(如：实验室用C还原CuO)，一般温度超过1000℃，只要有固态碳存在，生成的气体是CO，而CO作还原剂，温度越低还原性越强，如CO只有在低于600℃时，才能还原FeO，所以在高炉中主要的出铁反应是在炉体上部(低温区)发生的。2．向下列物质：①大理石；②钟乳石；③锅垢；④贝壳；⑤蛋壳。分别滴加醋酸，会产生相同气体的是(

)A．只有①②B．只有④⑤C．只有①②③D．①②③④⑤解析：上述五种物质中都含有碳酸钙，分别滴加醋酸时都会产生CO2。答案：D尝试应用3．古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子。冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热至800℃得金光闪闪的“药金”。(1)“药金”的主要成分是______________________________________________________________。(2)有关冶炼的化学方程式是____________，____________，____________。解析：解答本题可借用“相似类推法”，以旧知识迁移应用于题给信息。解题思路为：由碳酸钙、碳酸镁在高温时分解生成金属氧化物和二氧化碳的事实可推知：碳酸锌在高温时也分解，生成氧化锌和二氧化碳气体；由碳与氧化铜在高温时反应生成铜和二氧化碳的事实可推知：碳在高温时也能将赤铜(Cu2O)中的铜和氧化锌中的锌置换出来，本身被氧化成二氧化碳。由此可知答案。二氧化碳的性质、用途

某果农将收获的苹果储存在密封的地窑中，保存了相当长的一段时间后，他将地窖池通过一根通气管与石灰池相通，结果先在石灰池中产生了大量沉淀，然后沉淀又慢慢消失，试问：(1)果农将苹果储存在地窖中原因是什么？(2)石灰水产生的沉淀是__________，颜色________，期间发生的反应为：______________。解析：苹果的呼吸作用吸收O2释放出CO2

，随着苹果呼吸作用的进行，O2的量越来越少，CO2

的量越来越多，这样苹果将不能再进行呼吸作用，因此能保存较长时间。第(2)问CO2与Ca(OH)2反应先生成沉淀后消失，是因为先生成CaCO3

而后生成Ca(HCO3)2。答案：(1)随着苹果呼吸作用，地窑内CO2浓度增加，抑制了呼吸作用，影响了苹果的新陈代谢，从而能使苹果保存较长时间。(2)CaCO3白色Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O；CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2名师点睛：将所学的知识应用于实际是对知识的最高要求。CO2是植物呼吸作用的产物，高浓度的CO2能抑制呼吸作用，从而减缓植物腐烂。这在广大农村都有着重要的应用，如大姜、地瓜、马铃薯的储存等。碳酸盐的有关计算

取等物质的量浓度的NaOH溶液两份，每份50mL。向其中各通入一定量的CO2，随后分别各取溶液10mL，将其稀释成100mL溶液，并分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol·L－1的盐酸，产生CO2体积(标准状况)与所加入盐酸的体积之间的关系如下图所示：[设分别为(A)、(B)两种情况]回答下列问题：(1)在(A)情况下，溶质为(写化学式)________，其物质的量之比为________，产生标准状况下CO2气体的体积为________。(2)在(B)情况下，溶质为(写化学式)________，其物质的量之比为________，产生标准状况下CO2气体的体积为________。(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为________。答案：(1)NaOH、Na2CO3

1∶1

0.056L或56mL(2)Na2CO3、NaHCO3

1∶1

0.112L或112mL(3)0.75mol·L－10.075变式训练2．常温下，将一定体积的CO2通入VLNaOH溶液中，已知NaOH完全反应，若在反应后的溶液中加入足量的澄清石灰水，得到ag沉淀，若在反应后的溶液中加入足量CaCl2溶液，得到bg沉淀，则下列说法中正确的是(

)A．参加反应的CO2体积为0.224aLB．由上述数据不能确定NaOH溶液的物质的量浓度C．若a＝b，则CO2与NaOH溶液反应的产物只有Na2CO3D．b可能等于a、小于a或大于a

C综合推断

某混合气体中可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸气中的两种或多种。当混合气体依次通过下列物质时会发生括号中所说明的现象：①澄清的石灰水(无浑浊现象)；②氢氧化钡溶液(有浑浊现象)；③浓硫酸(无明显现象)；④灼热的氧化铜(变红)；⑤无水硫酸铜(变蓝)。对该混合气体成分的正确判断是(

)A．一定没有CO2，肯定有CO和H2

B．一定有CO2、CO和水蒸气C．一定有H2

和CO2

D．可能有CO2

、NH3

和水蒸气解析：通过氢氧化钡溶液有浑浊现象，说明一定有CO2，但先通过石灰水时没有浑浊现象，说明一定含HCl，因为HCl与Ca(OH)2反应生成CaCl2和H2O，再通CO2则不产生CaCO3沉淀。通过浓H2SO4吸收水蒸气，通过灼热的CuO变红，说明可能含有H2或CO，再通过无水CuSO4变蓝，说明一定含H2，可能含CO。所以一定有HCl、CO2、H2，可能含有CO。答案：C名师点睛：这是一道物质的定性推断的题目，有些同学从①澄清的石灰水无浑浊现象，首先排除了CO2

的存在，导致错误，忽视了②氢氧化钡溶液有浑浊现象。变式训练3．按下图示装置持续通人气体X，并在管口P处点燃，实验结果使澄清石灰水