碳的多样性实用教案

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1、1 1、了解同素异形体的概念，知道碳的三种同素异形体和其物理性质的差异及其原因；2 2、知道含碳化合物种类(zhngli)(zhngli)及其分类，认识碳酸钠和碳酸氢钠的性质并体会其差异。第1页/共54页第一页，共54页。金刚石煤1 1、这些物质都含有什么元素(yun s)(yun s)，以什么形态存在？2 2、你身边还有什么(shn me)(shn me)物质含有这种元素？碳元素(yun s) (yun s) 游离态第2页/共54页第二页，共54页。图中的钻石重约五十克拉价值高达五百万美元在一九三四年芝加哥世界博览会上被评为美国最完美的钻石。世界上最大的钻石库利南一号美丽的美丽的珊瑚溶洞中的

2、 石花、石笋、钟乳第3页/共54页第三页，共54页。一、多种多样(du zhn (du zhn du yn)du yn)的碳单质石 墨 深灰色、硬度小、不透明、易导电的片状固体(gt)，熔点极高。金刚石 金刚石是硬度最大，熔点最高的单质，无色(w s)透明的晶体，无自由电子，不导电。C60 灰黑色的固体,不导电，又名足球烯 C60分子模型第4页/共54页第四页，共54页。335pm核间距142pm碳原子的排列方式(fngsh)(fngsh)不同1 1、碳的各种单质的物理性质相异(xin y)(xin y)的主要原因是什么？第5页/共54页第五页，共54页。2 2、碳的各种单质化学性质是否(sh

3、 fu)(sh fu)相同？化学性质(huxu xngzh)(huxu xngzh)相似3 3、金刚石和石墨在一定条件(tiojin)(tiojin)下可以相互转化，此转化是物理变化还是化学变化？是否是氧化还原反应？化学变化 非氧化还原反应第6页/共54页第六页，共54页。 金刚石、石墨(shm)(shm)、和C60 C60 是碳元素的同素异形体。 氧气(yngq)和 O3 是氧元素的同素异形体。同素 异形(y (y xn) xn) 体同种元素结构不同单质性质不同同素异形体的相互转化是化学变化5.5.同素异形体的定义第7页/共54页第七页，共54页。大理石溶洞菱铁矿尽管碳元素(yun s)(y

4、un s)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。二、广泛(gungfn)(gungfn)存在的含碳化合物碳元素(yun s)存在于无机物中第8页/共54页第八页，共54页。碳元素(yun s)存在于有机物中第9页/共54页第九页，共54页。名名 称称Na2CO3NaHCO3俗俗 名名色色 态态溶解性溶解性用用 途途白色(bis)固体纯碱(chn jin)或苏打小苏打都易溶于水 但溶解度S碳酸钠S碳酸氢钠(tn sun qn n)玻璃 造纸业发酵粉白色固体Na2CO3与NaHCO3也是常见的含碳化合物Na2CO3与NaHCO3物理性质比较第10页/共54页第十页，共54页。根

5、据(gnj)(gnj)学过的碳酸钙的化学性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质1 1、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？讨论性质并设计实验(shyn)方案实验试剂:碳酸钠固体、碳酸氢钠(tn sun qn n)固体、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液稀盐酸、Ba(OH)2溶液、NaOH溶液、CaCl2溶液。第11页/共54页第十一页，共54页。1 1、与盐酸反应：CaCO3+2HCl = CaCl2+CO2+H2O2 2、受热分解：CaCO3 = CaO+CO2高温碳酸钙的化学性质(huxu xngzh)：第12页/共54页第十二页，共54页。Na2CO3、NaHCO3

6、化学性质(huxu xngzh)第13页/共54页第十三页，共54页。Na2CO3NaHCO3 结论：碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应(fnyng)(fnyng)，但是碳酸氢钠与酸反应(fnyng)(fnyng)比碳酸钠更剧烈。Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2CO32 - +2H+=H2O + CO2NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2HCO3- + H+=H2O+CO21 1、与酸反应(fnyng)(fnyng)第14页/共54页第十四页，共54页。CO32-与H+反应(fnyng)：思考(sko)(sko)：分别向Na2CO3Na2CO3和NaHCO3NaH

7、CO3的溶液中逐滴滴加盐酸，会观察到什么现象？ Na2CO3：开始无气泡，一段时间后产生(chnshng)气泡NaHCO3：立即产生气泡先：CO32-+ H+ = HCO3- 后：HCO3-+H+ = H2O+CO2与量有关第15页/共54页第十五页，共54页。不一样。将盐酸逐滴滴(d d)入到Na2CO3溶液中开始无现象，后产生气泡。将Na2CO3溶液逐滴滴(d d)入到盐酸中开始就产生气泡。将盐酸逐滴滴(d d)入到Na2CO3溶液中，与将Na2CO3溶液逐滴滴(d d)入到盐酸中的现象是否一样？不用其它(qt)试剂能否鉴别Na2CO3溶液与稀盐酸？能。互滴法：逐滴滴加第16页/共54页第

8、十六页，共54页。Na2CO3NaHCO3 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOHCO32 -+Ca2+=CaCO3能与所有可溶性碱反应(fnyng)生成碳酸正盐和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=CO32-+H2O易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成(shn chn)碳酸盐沉淀和NaOH 2 2、与碱反应(fnyng)(fnyng)第17页/共54页第十七页，共54页。NaHCO3与可溶性碱反应与可溶性碱反应(fnyng)：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3- +OH-=CO32-+H2O（1 1）与NaOHNaOH溶液(rng

9、y)(rngy)反应第18页/共54页第十八页，共54页。Ca2+2OH-看做(kn zu)1mol= 2H2O+CaCO3+CO32-（2）NaHCO3与Ca(OH)2反应(fnyng)+2HCO3-少量(sholing)Ca(OH)2：少量NaHCO3：+ OH- + Ca2+= H2O + CaCO3 HCO3-看做1mol（离子方程式书写：以少定多，先中和，后沉淀）NaHCO3与可溶性碱反应：与量有关第19页/共54页第十九页，共54页。Na2CO3NaHCO3 Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl与可溶性的钙盐、钡盐反应生成(shn chn)沉淀CO32-+Ca2+=C

10、aCO33 3、与盐反应(fnyng)(fnyng)第20页/共54页第二十页，共54页。Na2CO3NaHCO3碳酸钠受热(shu r)不分解2NaHCO3= Na2CO3+H2O+CO24 4、热稳定性第21页/共54页第二十一页，共54页。除杂：除NaHCO3(aq)NaHCO3(aq)中的Na2CO3_Na2CO3_除Na2CO3Na2CO3固体(gt)(gt)中的NaHCO3_ NaHCO3_ 注意(zh y)(zh y)：HCO3-HCO3-与H+H+和OH-OH-的反应HCO3- + H+ =HCO3- + OH- =H2O + CO2 H2O + CO32- Na2CO3 Na

11、HCO3+H2O+CO2 或少量或少量(sholing)盐酸盐酸NaOH 或通入CO2加热第22页/共54页第二十二页，共54页。（1 1）分别取少量固体加热(ji r)(ji r)，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠（2 2）加入可溶性的钙盐或钡盐，生成白色沉淀的是碳酸钠溶液。1 1、NaHCO3NaHCO3与NaOHNaOH反应吗？如何检验发生了反应？2 2、如何鉴别(jinbi)(jinbi)一种固体物质是Na2CO3Na2CO3还是NaHCO3NaHCO3？如何鉴别(jinbi)(jinbi)一种无色溶液是Na2CO3Na2CO3溶液还是NaHCO3NaHCO3溶液？检验反应(

12、fnyng)后溶液中的CO32- 学以致用第23页/共54页第二十三页，共54页。3.3.如何(rh)(rh)除去Na2CO3Na2CO3（aqaq）中少量的NaHCO3NaHCO3？4.4.如何(rh)(rh)除去NaHCO3 NaHCO3 （aqaq）中少量的Na2CO3Na2CO3？加适量NaOH溶液(rngy)；加热 通入足量CO2 第24页/共54页第二十四页，共54页。5.5.碳酸盐和碳酸氢盐之间如何(rh)(rh)转化？碳酸氢盐碳酸盐H2O+CO2加热，加碱第25页/共54页第二十五页，共54页。写出下列(xili)反应的化学方程式CCO2Na2CO3NaHCO3COCaCO3C

13、a(HCO3)2注：不能重复第26页/共54页第二十六页，共54页。例1 1、下列说法中不正确的是( () )A A、Na2CO3Na2CO3比NaHCO3NaHCO3易溶于水B B、Na2CO3Na2CO3比NaHCO3NaHCO3稳定(wndng)(wndng)C C、石灰水能与Na2CO3Na2CO3反应，而不能与NaHCO3NaHCO3反应D D、Na2CO3Na2CO3、NaHCO3NaHCO3与NaOHNaOH溶液均不反应CDCD第27页/共54页第二十七页，共54页。例2 2、现有25 mL 2 molL25 mL 2 molL1 1的Na2CO3Na2CO3溶液和75 mL 7

14、5 mL 1 molL1 molL1 1的稀盐酸，将Na2CO3Na2CO3溶液缓缓(hun hun)(hun hun)滴加到盐酸中；将稀盐酸缓缓(hun hun)(hun hun)滴加到Na2CO3Na2CO3溶液中; ;在标准状况下产生气体的情况是( () )A A、均为0.84 L0.84 LB B、均为0.56 L0.56 LC C、 D D、C C第28页/共54页第二十八页，共54页。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(chndin)产生B、加入盐酸有无色无味的气体放出C、加入Ba(OH)2溶液，有白色沉淀(chndin)产生D、加入

15、BaCl2溶液，产生白色沉淀(chndin)，再加入硝酸，沉淀(chndin)全部溶解，产生一种无色无味的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊D D第29页/共54页第二十九页，共54页。例4 4、可以用来断定碳酸钠粉末中混有碳酸氢钠的实验方法(fngf)(fngf)是( () )A A、加热时有无色气体放出B B、滴加盐酸时有气泡产生C C、溶于水后，滴加稀氯化钙溶液有沉淀生成D D、溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成A A第30页/共54页第三十页，共54页。第31页/共54页第三十一页，共54页。第2课时(ksh) 碳及其化合物间的转化第32页/共54页第三十二页，共54页。1 1、了解

16、碳元素在自然界及生活生产中的转化，能写出相关反应的化学方程式；2 2、能从原理上解释钟乳石、溶洞的形成，能用化学方程式表示高炉炼铁、木炭燃烧过程(guchng)(guchng)的有关反应；3 3、了解碳单质、碳的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐的性质及转化关系。第33页/共54页第三十三页，共54页。1 1、下列(xili)(xili)物质中不能与CO2CO2反应的是（ ）A A、KHCO3 BKHCO3 B、Na2O2Na2O2C C、Na2CO3 DNa2CO3 D、NaOHNaOH2 2、下列(xili)(xili)物质中，属于金刚石的同素异形体的是（ ）A A、硅 B B、碳6060C C、石

17、墨 D D、一氧化碳A ABCBC第34页/共54页第三十四页，共54页。3 3、石墨炸弹爆炸时能在方圆几百里范围(fnwi)(fnwi)内撒下大量纤维，造成输电线路及电场设备损坏，这是由于石墨（ ）A A、有放射性 B B、易爆、易燃C C、能导电 D D、有剧毒C C第35页/共54页第三十五页，共54页。一、自然界中碳及其化合物间的转化(zhunhu)第36页/共54页第三十六页，共54页。动植物遗体演变自然界中碳及其化合物间的转化(zhunhu)大气(dq)中的二氧化碳绿色植物海洋光合作用呼吸动物呼吸排泄岩石风化溶解光合作用森林草原化石燃料喷发火山燃烧燃烧第37页/共54页第三十七页，

18、共54页。思考(sko)如果大气中二氧化碳含量过多，会对人类(rnli)的生存环境造成什么样的影响？温室效应 全球气候变暖第38页/共54页第三十八页，共54页。溶洞(rngdng)奇观第39页/共54页第三十九页，共54页。提供试剂和仪器(yq)： Ca(OH)2 溶液、稀盐酸、大理石、试管、试管夹、酒精灯、单孔塞、导管等。探究任务：请根据提供的试剂和仪器设计一个简单(jindn)的模拟溶洞形成的实验。第40页/共54页第四十页，共54页。小组(xioz)内讨论实验方案：要求：1 1、描述出具体(jt)(jt)的操作步骤，并说明预期的现象。2 2、各小组B B层同学准备叙述方案。3 3、讨论

19、时间3 3分钟。第41页/共54页第四十一页，共54页。模拟(mn)“溶洞的形成”第42页/共54页第四十二页，共54页。实验(shyn)方案及实验(shyn)记录：实验内容实验内容实验现象实验现象离子方程式离子方程式澄清石灰水持续通入CO2开始出现开始出现白色沉淀白色沉淀(chndin),CO2过量过量时沉淀时沉淀(chndin)溶解溶解澄清溶液加热出现出现(chxin)白色沉淀白色沉淀Ca2+2OH-+CO2= CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O= Ca2+2HCO3-Ca2+2HCO3- = CaCO3+CO2+H2O 第43页/共54页第四十三页，共54页。Ca(HCO3)2

20、 = CaCO3 +H2O+CO2 CaCO3 +H2O+CO2 = Ca(HCO3)2 碳酸盐与碳酸氢盐的相互(xingh)转化：溶洞的形成水垢的形成除去水垢(shu u)：用醋酸（食醋）“水滴石穿”如何(rh)(rh)理解？CaCO3 +H2O+CO2 = Ca(HCO3)2 第44页/共54页第四十四页，共54页。第45页/共54页第四十五页，共54页。生产(shngchn)和生活中碳及其化合物间的转化1 1、工业(gngy)(gngy)炼铁2 2、木炭燃烧Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温C + O2 = CO2点燃第46页/共54页第四十六页，共54页。一、碳的化学

21、性质(huxu xngzh)CCO2CO碳“三角”1 1、碳在氧气中充分燃烧: C+O2=CO22 2、碳在氧气中不充分燃烧: 2C+O2=2CO3 3、碳还原氧化铜：2CuO +C =2Cu + CO24 4、碳与CO2反应: C+CO2=2CO 点燃高温点燃高温第47页/共54页第四十七页，共54页。1 1、物理性质无色无味(wwi)(wwi)，难溶，有毒。2 2、化学性质 还原性炼铁(lin ti)(lin ti)原理高温CO还原氧化铁: 3CO+ Fe2O3= 2Fe+3CO2 2CO+O2=2CO2点燃二、CO的性质(xngzh)第48页/共54页第四十八页，共54页。与H2O: 与

22、碱性(jin xn)氧化物: 与碱反应(fnyng)：（与量有关）酸性(sun xn)氧化物CO2+H2O H2CO3三、CO2的化学性质CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (CO2少量)CO2+NaOH =NaHCO3 (CO2足量)CO2+CaO = CaCO3高温第49页/共54页第四十九页，共54页。特殊性质弱氧化(ynghu)性CO2+C = 2CO高温与Na2O2反应(fnyng)2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 +O2与碳酸盐反应(fnyng)碳酸氢盐Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3强调：CO2与CaCl2、BaCl2不反应第50页/共54页第五十

23、页，共54页。例1 1、下列叙述正确的是（ ）A A、由碳元素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(xin tn)(xin tn)的化学组成C C、石墨转变为金刚石不属于化学变化D D、C60C60是新发现的一种碳单质，其摩尔质量为720gmol-1720gmol-1D D第51页/共54页第五十一页，共54页。例2、下列物质互为同素异形体的是（ ）A、CaCO3和MgCO3 B、CO和CO2 C、C60 和C70 D、H和H2例3、欲除去NaHCO3溶液(rngy)中少量的Na2CO3，可用（ ）A、饱和石灰水 B、NaOH溶液(rngy) C、盐酸 D、CO2 C CD D第52页/共54页第五十二页，共54页。例4 4、向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再产生CO2CO2为止，则此过程中，溶液的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能(knng)(knng)是（ ）A A、逐渐减小 B B、逐渐增大 C C、先逐渐增大，再逐渐减小 D D、先逐渐减小，再逐渐增大C C第53页/共54页第五十三页，共54页。感谢您的观看(gunkn)！第54页/共54页第五十四页，共54页。