《碳的多样性》PPT课件.ppt

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1、第3章 自然界中的元素第1节 碳的多样性第1课时 多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物,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、知道含碳化合物种类及其分类，认识碳酸钠和碳酸氢钠的性质并体会其差异。,金刚石,煤,1、这些物质都含有什么元素，以什么形态存在？,2、你身边还有什么物质含有这种元素？,碳元素 游离态,一、多种多样的碳单质,石 墨 深灰色、硬度小、不透明、易导电的片状固体，熔点极高。,金刚石 金刚石是硬度最大，熔点最高的单质，无色透明的晶体，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,碳原子的排列方式不同,1、

2、碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是什么？,2、碳的各种单质化学性质是否相同？,化学性质相似,3、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？是否是氧化还原反应？,化学变化 非氧化还原反应,金刚石、石墨、和C60 是碳元素的同素异形体。,氧气和 O3 是氧元素的同素异形体。,同素 异形 体,同种元素,结构不同,单质,同素异形体的相互转化是化学变化,5.同素异形体的定义,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。,二、广泛存在的含碳化合物,碳元素存在于无机物中,碳元素存在于有机物中,白色固体,纯碱或苏打,小苏打,都易溶于水 但溶解度S碳酸钠S碳

3、酸氢钠,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,根据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、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？,讨论性质并设计实验方案,实验试剂:碳酸钠固体、碳酸氢钠固体、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液稀盐酸、Ba(OH)2溶液、NaOH溶液、CaCl2溶液。,碳酸钙的化学性质：,Na2CO3、NaHCO3化学性质,结论：碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2,CO32-+2H+

4、=H2O+CO2,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2,HCO3-+H+=H2O+CO2,1、与酸反应,CO32-与H+反应：,思考：分别向Na2CO3和NaHCO3的溶液中逐滴滴加盐酸，会观察到什么现象？,Na2CO3：开始无气泡，一段时间后产生气泡,NaHCO3：立即产生气泡,先：CO32-+H+=HCO3-后：HCO3-+H+=H2O+CO2,与量有关,不一样。将盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中开始无现象，后产生气泡。将Na2CO3溶液逐滴滴入到盐酸中开始就产生气泡。,将盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中，与将Na2CO3溶液逐滴滴入到盐酸中的现象是否一样？,不用其它试剂能否鉴别

5、Na2CO3溶液与稀盐酸？,能。互滴法：逐滴滴加,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,CO32-+Ca2+=CaCO3,能与所有可溶性碱反应生成碳酸正盐和水,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,HCO3-+OH-=CO32-+H2O,易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH,2、与碱反应,NaHCO3与可溶性碱反应：,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,HCO3-+OH-=CO32-+H2O,（1）与NaOH溶液反应,Ca2+2OH-,看做1mol,=2H2O+CaCO3+CO32-,（2）NaHCO3与Ca(OH)2反应,+2HCO3-,少

6、量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,Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl,与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀,CO32-+Ca2+=CaCO3,3、与盐反应,碳酸钠受热不分解,4、热稳定性,除杂：除NaHCO3(aq)中的Na2CO3_除Na2CO3固体中的NaHCO3_,注意：HCO3-与H+和OH-的反应,HCO3-+H+=,HCO3-+OH-=,H2O+CO2,H2O+CO32-,+H2O+CO2 或少量盐酸,通入CO2,

7、加热,（1）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（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、NaHCO3与NaOH反应吗？如何检验发生了反应？2、如何鉴别一种固体物质是Na2CO3还是NaHCO3？如何鉴别一种无色溶液是Na2CO3溶液还是NaHCO3溶液？,检验反应后溶液中的CO32-,学以致用,3.如何除去Na2CO3（aq）中少量的NaHCO3？4.如何除去NaHCO3（aq）中少量的Na2CO3？,加适量NaOH溶液；加热,通入足量CO2,5.碳酸盐和碳酸氢盐之间如何转化？,写出下列反应的化学方程式,例1、下列说法中不正确的是()A、Na2

8、CO3比NaHCO3易溶于水B、Na2CO3比NaHCO3稳定C、石灰水能与Na2CO3反应，而不能与NaHCO3反应D、Na2CO3、NaHCO3与NaOH溶液均不反应,CD,例2、现有25 mL 2 molL1的Na2CO3溶液和75 mL 1 molL1的稀盐酸，将Na2CO3溶液缓缓滴加到盐酸中；将稀盐酸缓缓滴加到Na2CO3溶液中;在标准状况下产生气体的情况是()A、均为0.84 LB、均为0.56 LC、D、,C,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，有白色沉淀产生D、加入B

9、aCl2溶液，产生白色沉淀，再加入硝酸，沉淀全部溶解，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,例4、可以用来断定碳酸钠粉末中混有碳酸氢钠的实验方法是()A、加热时有无色气体放出B、滴加盐酸时有气泡产生C、溶于水后，滴加稀氯化钙溶液有沉淀生成D、溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成,A,第2课时 碳及其化合物间的转化,1、了解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、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、木炭燃烧过程的有关反应；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。,1、下列物质中不能与CO2反应的是（）A

10、、KHCO3 B、Na2O2C、Na2CO3 D、NaOH2、下列物质中，属于金刚石的同素异形体的是（）A、硅 B、碳60C、石墨 D、一氧化碳,A,BC,3、石墨炸弹爆炸时能在方圆几百里范围内撒下大量纤维，造成输电线路及电场设备损坏，这是由于石墨（）A、有放射性 B、易爆、易燃C、能导电 D、有剧毒,C,一、自然界中碳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,思考,如果大气中二氧化碳含量过多，会对人类的生存环境造成什么样的影响？,溶洞奇观,提供试剂和仪器：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

11、计一个简单的模拟溶洞形成的实验。,小组内讨论实验方案：,要求：1、描述出具体的操作步骤，并说明预期的现象。2、各小组B层同学准备叙述方案。3、讨论时间3分钟。,模拟“溶洞的形成”,实验方案及实验记录：,开始出现白色沉淀,CO2过量时沉淀溶解,出现白色沉淀,Ca2+2OH-+CO2=CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca2+2HCO3-,CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,碳酸盐与碳酸氢盐的相互转化：,除去水垢：用醋酸（食醋）,“水滴石穿”如何理解？,CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,生产和生活中碳及其化合物间的转化,1、工业炼铁2、木炭燃烧,一、碳的化学性

12、质,1、物理性质无色无味，难溶，有毒。2、化学性质,还原性炼铁原理,二、CO的性质,与H2O:,与碱性氧化物:,与碱反应：（与量有关）,酸性氧化物,三、CO2的化学性质,特殊性质,弱氧化性,与Na2O2反应,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,与碳酸盐反应,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,强调：CO2与CaCl2、BaCl2不反应,例1、下列叙述正确的是（）A、由碳元素单质组成的物质一定是纯净物B、金刚石和石墨具有相同的化学组成C、石墨转变为金刚石不属于化学变化D、C60是新发现的一种碳单质，其摩尔质量为720gmol-1,D,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溶液中少量的Na2CO3，可用（）A、饱和石灰水 B、NaOH溶液 C、盐酸 D、CO2,C,D,例4、向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再产生CO2为止，则此过程中，溶液的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是（）A、逐渐减小 B、逐渐增大 C、先逐渐增大，再逐渐减小 D、先逐渐减小，再逐渐增大,C,