《碳的多样性》参考课件

第1节碳的多样性联*想质疑金刚石晶体石墨C60分子一、多种多样的碳单质名称金刚石石墨C60色态无色晶体深灰色固体灰黑色固体个性高硬度导电、层间可以滑动可以滚动用途钻头、玻璃刀电极、铅笔芯、润滑剂润滑剂结构特点每个碳原子都与相邻的四个碳原子结合成正四面体空间网状结构属于层状结构，在石墨的每一层，每个碳原子与周围3个碳原子以强作用结合，排列成平面正六边型，层与层之间可以发生相对滑动。由60个C原子构成的C60分子它的形状很像足球，碳原子位于由12个正五边形和20个正六边形组成的60个顶点处，俗称“足球烯”。1．几种常见碳单质金刚石晶体结构模型石墨晶体结构模型C60分子模型2．同素异形体（1）定义：由同种元素组成的不同单质，互称为同素异形体。（2）性质规律：化学性质：相似但活泼程度存在差异。物理性质：不同（结构决定性质）。除了碳元素以外，还有许多元素也有同素异形体，如氧气和臭氧、白磷和红磷等等。1．碳元素在自然界里的存在碳元素的自然存在形态有两种

含碳化合物分为含碳无机物和有机物两大类，其中有机物种类繁多。含碳无机物主要有CO、CO2、碳酸及碳酸盐。二、广泛存在的含碳化合物2．两种重要的氧化物—CO、CO2

氧化物COCO2物理性质无色、无味气体，有毒，难溶于水无色、无味气体，无毒，能溶于水，固态时俗称干冰化学性质类别（无）还原性（与O2、Fe2O3、CuO、H2O反应）酸性氧化物氧化性（与C反应）实验室制法略CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O收集方法排水法向上排空气法检验方法无色无味，使澄清石灰水变浑浊的气体工业制法C+H2OCO+H2CaCO3

CaO+CO2↑3.两种重要的盐——碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质[方法导引]你已经知道了碳酸钙的化学性质，碳酸钠和碳酸氢钠是否具有类似的化学性质呢？

活*动探究（1）碳酸钠①与酸反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3②与CaCl2等盐反应Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl③与Ca(OH)2等碱反应Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH注意：受热不分解（２）碳酸氢纳①受热分解2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2↑②跟盐酸等反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑③跟氢氧化钠等碱反应NaHCO3＋NaOH=Na2CO3+H2O④跟氢氧化钙等碱反应2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓

+Na2CO3+2H2O(碱适量)NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓

+NaOH+H2O(碱过量)1、如何鉴别一种白色固体粉末是Na2CO3还是NaHCO3？2、碳酸盐和碳酸氢盐之间如何转化？交*流研讨碳酸盐

碳酸

碳酸氢盐

加热或加碱

名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名苏打、纯碱小苏打颜色状态白色粉末白色晶体水中溶解度大于化学性质①酸②盐③碱①分解②酸③碱④特碱二者的鉴别①固体受热不分解②取样品无色溶液，逐滴滴加稀盐酸，开始无现象一段时间后产生无色无味、并且能使澄清石灰水变浑浊的气体①固体受热易分解②取样品无色溶液，逐滴滴加稀盐酸，开始就产生无色无味、并且能使澄清石灰水变浑浊的气体若为固体，可检验加热后产物；②若为溶液，可以逐滴滴加稀盐酸相互转化用途玻璃、制皂、造纸、纺织制发酵粉、治胃酸过多碳酸盐

碳酸

碳酸氢盐

加热或加碱

1、自然界中碳及其化合物间的转化三、碳及其化合物间的转化阅读教材自然界中碳及其化合物间的转化，交流讨论如下问题：⑴CO2是通过哪些途径进入大气中的？⑵大气中的CO2又是通过哪些途径转化掉的？⑶若大气中没有CO2会怎么样？CO2过量又会怎么样？模拟溶洞的“形成”⑴讨论溶洞形成的原因；⑵设计模拟实验的方案；⑶实施模拟实验；活*动探究CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2=

Ca(HCO3)22、生产和生活中碳及其化合物间的转化阅读教材生产和生活中碳及其化合物间的转化，交流讨论如下问题：⑴描述高炉炼铁过程中碳元素所发生的化学变化，写出相关反应的化学方程式；⑵用化学方程式描述下面转化过程，指出所发生的氧化还原反应的氧化剂和还原剂；

CO2

CO

C

⑶水垢的主要成分是什么？它是怎样形成的？如何除去水壶中的水垢？写出相关反应的化学方程式；⑷在生产和生活中还有哪些碳及其化合物间转化的实例？高炉炼铁的主要反应（1）还原剂的形成

C＋O2＝CO2CO2＋C＝2CO（2）铁的还原

Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2点燃高温高温*木炭燃烧的过程发生着碳单质、一氧化碳和二氧化碳间的转化

C+O2=COC+O2=CO2CO+O2=2CO2C+CO2=2CO

*输送热水管道内壁水垢主要成分是：点燃点燃点燃△CaCO3形成原理：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O△CO2

CO

C

*在生产和生活中还有那些碳及其化合物间的转化实例有那些？木炭的燃烧、用石墨制造金刚石、合成尿素、烧石灰、开塞后的汽水等等概*括整合碳的化合物的多样性碳单质的多样性碳元素转化的多样性碳的多样性金刚石、石墨、C60碳酸钠、碳酸氢钠的性质及转化碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化例题：某果农将收获的苹果储存在密封的地窖中，保存了相当长的一段时间。之后，他将地窖池通过一根通气管与石灰池相遇，结果先在石灰池中产生了大量的沉淀，然后沉淀又慢慢消失。问：（1）果农将苹果储存在地窖的原因是：

。

（2）石灰池中产生的沉淀是，颜色是

，期间的反应为：。答案（1）随着苹果呼吸作用，地窖中CO2的浓度增加，抑制了呼吸作用，这又影响了苹果的新陈代谢：从而能使苹果保存较长的时间。（2）CaCO3；白色；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2OCaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2练习:1.由于大气中CO2含量的增大,产生“温室效应”，使地球变热，海平面升高，陆地面积减少。为了减少大气中CO2含量，下列措施可行的是（）A.开展植树造林，增强地球表面绿化面积B.用石灰水吸收空气中的CO2C.改变能源结构，发展太阳能、核能、水能以代替矿物燃料D.限制汽车工业发展，减少汽车数量AC2.关于Na2CO3和NaHCO3的说法错误的是（

）A.Na2CO3的溶解度在相同条件下比NaHCO3大B.Na2CO3和NaHCO3都可与Ca(OH)2反应C.NaHCO3比Na2CO3稳定D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应，消耗HCl的量之比为2∶13.在10mL0.01mol/L的纯碱溶液中，不断搅拌并逐渐加入1.2mL0.05mol/LHCl，反应完全后在标准状况下生成CO2的体积为（）A.1.344mLB.2.240mLC.0.672mLD.0mLCD4、少量CO2气体通入下列物质中，不会产生沉淀的是（）A、Ca（OH）2溶液B、CaCl2溶液C、Ca（ClO）2溶液D、饱和Na2CO3溶液5.将Na2CO3和N