高一化学鲁科版必修1+学案+每课一练：第3章+自然界中的元素(20份)3.1.1 碳的单质和化合物

第3章自然界中的元素
第1节碳的多样性
第1课时碳的单质和化合物
学习目标定位：1.能记住同素异形体的概念，知道碳的三种同素异形体，它们的物理性质有较大的差别，导致物理性质相异的主要原因是碳原子的排列方式不同。

2.知道含碳元素的化合物种类繁多，一般分为含碳的无机化合物和有机化合物两大类，通过活动探究认识碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，初步体会它们性质的差异。

知识点一多种多样的碳单质
【探究活动】
1．自然界中的碳元素既有游离态又有化合态，举例说明哪些物质中碳元素以游离态存在？哪些物质中碳元素以化合态存在？
2．下面分别是石墨、金刚石和C60的图片
异形体的原因是什么？你能证明金刚石和石墨是同素异形体吗？如何证明？
4．同素异形体之间的转化是否属于氧化还原反应？以O2与O3之间的转化为例加以说明。

【学以致用】
1．下列说法中正确的是()
A．木炭和石墨都是由碳元素组成的纯净物
B．石墨能导电，木炭有吸附能力
C．造成金刚石和石墨物理性质的差异是由于组成两种物质的元素不同
D．C60是一种新型化合物
知识点二广泛存在的含碳化合物
【探究活动】
1．下列含碳元素的物质中，哪些属于有机物？哪些属于无机物？
(1)酒精(2)二氧化碳(3)甲烷(4)大理石
(5)淀粉(6)碳酸镁(7)小苏打
2.
如上图，按装置进行实验准备，然后将球泡内的等质量的碳酸钠和碳酸氢钠的粉末同时倒入等体积、等浓度的稀盐酸中。

仔细观察实验，完成下列填空。

(1)实验现象：__________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。

(3)离子方程式：_________________________________________________________；
________________________________________________________________________。

(4)问题思考
①为什么Na2CO3与稀盐酸的反应不如NaHCO3与稀盐酸的反应剧烈？
②滴加盐酸后产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体的溶液中是否一定含有CO2－3？
3.
实验装置：如右图，用大试管盛装固体进行加热，用澄清石灰水对产物进行检验。

实验步骤：①按装置图进行仪器连接，
②在烧杯内加入水，用酒精灯微热大试管进行气密性检验，
③在大试管中装入NaHCO3固体(或Na2CO3固体)，在烧杯内加入澄清石灰水，
④用酒精灯加热药品，观察实验现象。

(1)实验现象：__________________________________________________________
___________________________________________________________________。

(2)结论：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)化学方程式：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。

4．实验：将Ba(OH)2溶液分别滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中。

(1)实验现象：________________。

(2)反应的化学方程式：__________________________________________________
____________________；
________________________________________________________________________。

(3)离子方程式：Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓；
2HCO－3＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋2H2O＋CO2－3。

5．实验：将BaCl2溶液分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3溶液中。

(1)实验现象：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)反应的化学方程式：___________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)离子方程式：________________________________________________________
_________________________________________________________________。

NaHCO 2．下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是()
A．Na2CO3比NaHCO3更易溶于水
B．NaHCO3比Na2CO3稳定
C．石灰水能和Na2CO3反应，不能与NaHCO3反应
D．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应，消耗盐酸的物质的量之比为1∶2
1．同素异形体的判断要注意三个要点
(1)必须由同一元素组成；
(2)必须是不同的单质；
(3)必须结构不同。

例如：金刚石、石墨与C60；O2与O3；白磷与红磷等。

2．Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂
23322
Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH,2NaHCO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O。

(2)除杂或鉴别时，要特别注意二者的相互转化：
第3章自然界中的元素
第1节碳的多样性
第1课时碳的单质和化合物
知识点一
探究活动
1．金刚石、石墨、C60中的碳元素是以游离态存在。

Na2CO3、NaHCO3、CO2、CO、H2CO3中的碳元素是以化合态形式存在。

2．深灰正四面体空间网状平面六边形层状
正五边形 正六边形 足球 质软
3．形成同素异形体的原因是原子之间的排列方式不同。

可以证明金刚石和石墨是同素异形体，将石墨和金刚石充分燃烧，都生成CO 2。

4．打雷放电时，空气中有极少量氧气会转化成臭氧。

3O 2=====通电
2O 3。

因为氧气与臭氧的化合价都是零，没有化合价的升降，所以是非氧化还原反应。

同素异形体之间的转化均属于非氧化还原反应。

学以致用 1．B 知识点二 探究活动
1．(1)(3)(5)属于有机物，(2)(4)(6)(7)属于无机物。

2．(1)剧烈反应，产生大量气泡，球泡鼓起，盛NaHCO 3的球泡鼓起的速度比盛Na 2CO 3的快得多
(2)Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑ NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑
(3)CO 2－3＋2H ＋===H 2O ＋CO 2↑ HCO －3＋H ＋
===H 2O ＋CO 2↑
(4)①1 mol CO 2－3要结合2 mol H ＋才生成二氧化碳，
而1 mol HCO －3只需结合1 mol H ＋
即可生成二氧化碳，故Na 2CO 3与稀盐酸不如NaHCO 3与稀盐酸反应剧烈。

②不一定，也可能含有HCO －
3。

3．(1)加热NaHCO 3时试管口有水珠产生，澄清石灰水中先有气泡产生，然后产生白色沉淀；加热Na 2CO 3时，无明显现象产生 (2)NaHCO 3固体对热不稳定，受热易分解；而Na 2CO 3对热很稳定 (3)2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑
4．(1)都有白色沉淀产生 (2)Na 2CO 3＋Ba(OH)2===BaCO 3↓＋2NaOH 2NaHCO 3＋Ba(OH)2(少量)===BaCO 3↓＋Na 2CO 3＋2H 2O
5．(1)在Na 2CO 3溶液中有白色沉淀生成，而在NaHCO 3溶液中无现象 (2)Na 2CO 3＋BaCl 2===BaCO 3↓＋2NaCl
(3)Ba 2＋＋CO 2－
3===BaCO 3↓
6．Na 2CO 3 NaHCO 3 纯碱 苏打 小苏打 白 晶 白 晶 易 易 小 稳定 2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2↑＋H 2O NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 学以致用
2．A [从溶解度看，20℃时，Na 2CO 3的溶解度为21.5 g ，NaHCO 3的溶解度为9.6 g ，故A 正确；从热稳定性看，Na 2CO 3要851℃以上才能分解，而NaHCO 3加热至270℃就开始分解，故B 不正确；石灰水均能与Na 2CO 3、NaHCO 3反应，所以C 不正确；Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2↑＋H 2O ，NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑，所以D 不正确。

]。