第一节碳的多样性
3.1 碳的多样性
第三章 元素及其化合物第一节 碳的多样性【学习目标】1.了解碳元素单质及其化合物的制备方法；2. 掌握碳单质及其重要化合物的主要性质及其应用；3.了解二氧化碳对环境的影响；【重点难点】碳单质及其重要化合物的主要性质及其应用【核心考点】考点一、碳的单质及其氧化物 1.多种多样的碳单质:(1)同素异形体:由___________组成的性质不同的几种_____,互称同素异形体。
(2)碳的三种常见同素异形体:(3)碳的化学性质:学习笔记2.碳的氧化物:(1)一氧化碳。
①物理性质:无色无味的气体,难溶于水,有毒。
②化学性质。
a.可燃性:_______________;b.还原性:与Fe2O3反应______________________。
(2)二氧化碳。
①物理性质:无色无味的气体,密度比空气大,可溶于水。
②化学性质③实验室制取原理:CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O。
④用途:化工原料、灭火剂。
干冰用作制冷剂、人工降雨。
【思维诊断】1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)金刚石和石墨互为同位素。
( )(2)用活性炭除去冰箱异味,发生了化学变化。
（）(3)通过水可除去CO中的CO2。
( )(4)通过灼热CuO 除去H 2中的CO 。
( )(5)用CO 2鉴别Na[Al(OH)4]溶液和CH 3COONa 溶液。
( ) (6)实验室中可用石灰石和稀硫酸反应制备CO 2气体。
( )2.(2017·烟台模拟)下列有关碳和碳的化合物的说法中,错误的是 ( ) A. 金刚石和石墨物理性质不同,是因为它们的碳原子排列方式不同 B. 一氧化碳、二氧化碳、葡萄糖都属于有机物 C. 木炭、一氧化碳在一定条件下都能与氧化铜反应 D. 大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用3.(2017·青岛模拟)海洋中的珊瑚虫经如下反应形成石灰石外壳,进而形成珊瑚:Ca 2++2HCO 3-⇌ CaCO 3↓+H 2O+CO 2↑。
碳的多样性
【预习检测】 预习检测】
写出下列反应的化学方程 式，是离子反应的 写出离子方程式 1. CO2通入澄清石灰水至过量 2. 将NaHCO3溶液与稀盐酸混合 3. 向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸至过量 4. 向NaHCO3溶液中加入 溶液中加入NaOH溶液 溶液 5. NaHCO3固体受热分解 6. CO与Fe2O3反应 与
7.溶洞及石笋、钟乳石的形成 溶洞及石笋、 溶洞及石笋 CaCO3+H2O+CO2==Ca(HCO3)2 水滴石穿 Ca(HCO3)2 == CaCO3↓+H2O+CO2↑ 滴水成石 8.锅炉水垢的产生 锅炉水垢的产生 Ca(HCO3)2 === CaCO3↓+CO2↑ +H2O 9.预习自测 预习自测4 预习自测 CaCl2 、BaCl2与CO2不发生反应
A
⑵通入足量CO2 通入足量 ⑶加入适量盐酸 ⑷加入适量Ca(OH)2 溶液 加入适量
探究点三： 探究点三：Na2CO3、NaHCO3的鉴别
【例3】 】 能用Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液鉴别 ⑴能用 溶液或 Na2CO3、NaHCO3溶液吗？为什么？ 溶液吗？为什么？ 因为Na 不能 因为 2CO3、NaHCO3与Ca(OH)2溶 液或Ba(OH)2溶液都发生反应，产生白色沉 溶液都发生反应， 液或 淀 ⑵有两瓶无色溶液，分别为稀盐酸和Na2CO3溶 有两瓶无色溶液，分别为稀盐酸和 不用任何试剂能鉴别吗？如何鉴别？ 液，不用任何试剂能鉴别吗？如何鉴别？写出 反应的化学方程式。 反应的化学方程式。 ⑴能鉴别 采用互相滴加的方法：滴加顺序不同， ⑵采用互相滴加的方法：滴加顺序不同，现 象不同，化学方程式不同。 象不同，化学方程式不同。
【练习3】 练习 】 【练习4】 练习 】
《碳的多样性》课件3
平面六边形 相对滑动
。
结构，层与层之间相互作用较弱，易发
(2)金刚石 金刚石是 硬度极高 ，无色透明的晶体，每个碳原子都与其相 邻的 四个碳原子 以强的相互作用形成 (3)C60 C60是由60个碳原子构成的 分子 于球的表面，呈 是 空 的。 ，形似 足球 和 ，碳原子位
正四面体
结构。
正六边形
正五边形 排列，球内
第一节 碳的多样性
1.了解同素异形体的概念，知道碳的三种同素异形体及其性 质差别和差别的原因。 2.了解碳的氧化物的性质。 3.了解碳酸钠及碳酸氢钠的主要性质差别和差别的原因。 4.了解碳及其化合物之间的转化关系。
温 故
同素异形体 由同一种元素组成的性质不同的几种单质，如C60、石墨、金 刚石是碳的同素异形体，红磷和白磷是磷元素的同素异形 体。 (1)“同素”是指由同一种元素构成，“异形”指物质具有不 同的结构和组成。 (2)同素异形体指的是单质而不是化合物。 一定条件 (3)同素异形体可以相互转化。如C(金刚石) == ======= C(石 墨)，且两者转化是化学变化。
)
思路分析：结构决定性质。由于碳原子的排列方式不同，形 成了碳元素的三种单质，它们具有各自的物理性质。
解析：金刚石、石墨、C60是碳元素的同素异形体，只是其内 部碳原子的排列方式不同，才导致它们的结构不同，进而性 质不同，与其几何外形和硬度无关。 答案：B
1996年诺贝尔化学奖授予斯莫利等三位化学家，以表 彰他们发现富勒烯(C60)，开辟了化学研究的新领域。富勒烯 (C60)由于具有空心的类似足球形状的结构，也称为足球烯。 对于下列有关C60的说法中正确的是( )
60个碳原子形成 球状结构，碳原 子位于球面，呈 正六边形和正五 边形
碳的多样性
热稳定 性
无现象
物质 与酸反 应
碳酸钠Na 碳酸钠 2CO3
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑
碳酸氢钠NaHCO3 碳酸氢钠
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
CO32-+2H+= CO2↑ + H2O
HCO3-+H+= CO2↑ +H2O
NaHCO3+NaOH= Na2CO3 +H2O
碳的多样性
碳元素转化的多样性
• 学生自主完成 学生自主完成P70的概括 • 整合 的概括
布 置
*
作
业
七、关于Na2CO3与NaHCO3混合物中各成份质 关于Na 量分数的计算。 量分数的计算。 〖例题 例题〗将某碳酸钠和碳酸氢钠的混合物 例题 2.74g 加热到质量不再变化时，剩余物 质量为 2.12g 。求： ⑴混合物中碳酸氢钠与碳酸钠的物质的量； ⑵将这种混合物与足量的稀盐酸反应可以 生成标准状况下的气体体积。
1、讨论提出假设； 2、探讨实验方案； 3、实验并做好记录。
碳酸钠Na 物质 碳酸钠 2CO3
与酸反 应 与NaOH 反应
与 Ca(OH)2
碳酸氢钠NaHCO3 碳酸氢钠
产生气泡 无明显现象 产生白色沉淀
产生白色沉淀
产生气泡既快又多 无明显现象 产生白色沉淀 无明显现象 分解产生CO2
与CaCl
2
活 动 * 探 究 模拟溶洞的“形成”
1、讨论溶洞形成的原因； 、讨论溶洞形成的原因； 2、设计模拟实验的方案； 、设计模拟实验的方案； 3、实施模拟实验； 、实施模拟实验； 4、完成 表格。 、完成P67表格。 表格
碳的多样性
①Na2CO3 + CO2 + H2O= 2NaHCO3 ②2NaHCO3= NaCO3+H2O+CO2 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
20
或
问题2：（1）如何除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠？
（2）如何除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠？ （1）加热固体混合物至质量不再改变
活动探究：碳酸钠和碳酸氢钠性质探究
［方法导引］：碳酸钠和碳酸钙都属于碳酸盐，你 已经知道碳酸钙的化学性质，碳酸钠和碳酸氢钠是否 具有类似的化学性质呢？
讨论提出假设 讨论实验方案 实验并做好记录 解释和结论
请根据所提供的实验药品和仪器设计实验方案验 证你的预测 实验药品：碳酸钠固体
碳酸氢钠固体 0.1moL/L碳 酸钠溶液 0.1moL/L 碳酸氢钠溶液 稀盐酸 CaCl2溶 液 NaOH溶液 澄清石灰水
为什么都是都碳原子构成的单质性质 差别如此之大？
金刚石
石 墨
C60
碳原子排列方式的不同
资料在线
碳纳米管具有优秀的力学 性能，其强度比钢大100 倍，但重量不及钢的1/6。
是一种绝好的纤维材料，它的性能优于当前的任何纤维， 它既有碳纤维固有的性质，又具有金属材料的导电导热性， 陶瓷材料的耐热抗腐蚀性，纺织纤维的柔软可编性，以及 高分子材料的轻度易加工性，是一种一材多能和一材多用的 材料。可望应用于材料领域的多个方面。
实验仪器：试管（若干支）、胶头滴管
16
实验过程
实验内容
在两只洁 净的试管 里分别加 入1mL碳 酸钠溶液 和1mL碳 酸氢钠溶 液，然后 同时往两 支试管中 滴加 ①稀盐酸 ②NaOH溶液
第3章第1节碳的多样性(第1课时)
CO32-+Ba2+= Ba CO3↓ NaHCO3不反应
Na2CO△3不分解
2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
美丽的珊瑚
世界上最大的钻石 ——库利南一号
溶洞中的 石花、石笋、钟乳
物质 金刚石 石墨
C60
外观
无色透明晶体 深灰色不透明 灰黑色固体 片状固体
产生白色沉淀
Na2CO3产生白色沉淀 NaHCO3无现象
Na2CO3无现象 NaHCO3分解产生CO2
CO32-+2H+= CO2↑ + H2O HCO3-+H+= CO2↑ +H2O Na2CO3不反应 HCO3-+OH-= CO32- +H2O
CO32-+Ca2+= Ca CO3↓ Ca2+ +HCO3-+OH- =
NaHCO3用途：发酵剂、 制药、灭火剂等
2、Na2CO3与NaHCO3的化学性质比较
(1) 与酸的反应
实验内容 实验现象
结论
与
H+(HCl ) 产生 的反应 气泡
N(CaO2C3O2-+3 2+H2+H=CCl =O=2↑2N+aHC2lO+)H2O + CO2
NaHCO3 +HCl ==NaCl +H2O +CO2 (HCO3-+H+= CO2↑ +H2O)
碳酸盐
CO2和H2O 加热； 加碱
碳酸氢盐
作业：书P71 4. 5 （作业本上） 6（书）
世纪金版:P47 基础梳理 自评自测1、2、3、5、6 速效提能1、2、6、7
化学必修一第三章第1节 碳的多样性(共20张PPT)
碳“三角”
C
2、木炭燃烧
CO
CO2
【概括·整合】
碳的同素异形体和碳的化合物
碳元素
碳单质
含碳化合物
金刚石
C60
石墨
无机化合物 有机化合物
一氧化碳 二氧化碳
碳酸
碳酸盐
C
CO2
Na2CO3
NaHCO3
CO CaCO3
Ca(HCO3)2
1、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。2、你们应该培养对自己，对自己的力量的信心，百这种信心是靠克服障碍，培养意志和锻炼意志而获得的。 3、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。4、天行健，君子以自强不息。5、有百折不挠的信念的所支持的人的意志，比那些似乎是无敌的物质力量有更强大 的威力。6、永远没有人力可以击退一个坚决强毅的希望。7、意大利有一句谚语：对一个歌手的要求，首先是嗓子、嗓子和嗓子……我现在按照这一公式拙劣地摹仿为：对 一个要成为不负于高尔基所声称的那种“人”的要求，首先是意志、意志和意志。8、执着追求并从中得到最大快乐的人，才是成功者。9、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 10、发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能坚持自己发现的意志，并把研究继续下去。11、我的本质不是我的意志的结果， 相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有意志。12、公共的利益，人类的福利，可以使可憎的工作变为可 贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。13、立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶，叶而后花。14、意志的出现不是对愿 望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识水平上。15、无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。16、即使 遇到了不幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。17、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。18、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下 去。19、意志若是屈从，不论程度如何，它都帮助了暴力。20、有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。21、意志坚强，就会战胜恶运。22、只有刚强的人，才有神 圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。23、卓越的人的一大优点是：在不利和艰难的遭遇里百折不挠。24、疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。25、能 够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。26、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中 锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。27、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。28、立志不坚，终不济事。29、功崇惟志，业广惟勤。30、一个崇高 的目标，只要不渝地追求，就会居为壮举；在它纯洁的目光里，一切美德必将胜利。31、书不记，熟读可记；义不精，细思可精；惟有志不立，直是无着力处。32、您得相 信，有志者事竟成。古人告诫说：“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候，才必须勉为其难地一步步走下去，才必须勉为其难地去达到它。33、 告诉你使我达到目标的奥秘吧，我唯一的力量就是我的坚持精神。34、成大事不在于力量的大小，而在于能坚持多久。35、一个人所能做的就是做出好榜样，要有勇气在风 言风语的社会中坚定地高举伦理的信念。36、即使在把眼睛盯着大地的时候，那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。37、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今 天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。38、一个有决心的人，将会找到他的道路。39、在希望与失望的决斗中，如果 你用勇气与坚决的双手紧握着，胜利必属于希望。40、富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。41、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。42、生命里最重 要的事情是要有个远大的目标，并借助才能与坚持来完成它。43、事业常成于坚忍，毁于急躁。我在沙漠中曾亲眼看见，匆忙的旅人落在从容的后边；疾驰的骏马落在后头， 缓步的骆驼继续向前。44、有志者事竟成。45、穷且益坚，不坠青云之志。46、意志目标不在自然中存在，而在生命中蕴藏。47、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。 48、思想的形成，首先是意志的形成。49、谁有历经千辛万苦的意志，谁就能达到任何目的。50、不作什么决定的意志
第三章第一节碳的多样性
教学课题：第一节碳的多样性（第一课时）教学目标：1.知识与技能①通过介绍各种碳单质，使学生了解同素异形体的概念，知道碳有三种同素异形体，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。
③根据生产、生活中的碳元素转化的实例，了解碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化，从而进一步了解它们的性质。
使学生能够解释与含碳化合物有关的现象和解决简单问题，如水垢的形成与消除、木炭燃烧的现象、工业上炼铁的原理等，体会化学在人类生产、生活中的应用，激发学生学习化学的兴趣。
2.过程与方法①通过探究碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，进一步熟悉研究物质性质的基本程序，培养学生利用实验科学探究的能力。
②体会将自然界中的转化与实验室中的转化统一起来的科学思维方法。
3.情感、态度与价值观①通过实验探究激发学生探究化学的兴趣，发扬合作学习的精神，养成严谨科学的学习习惯。
②了解人们经常利用科学知识实现碳元素的转化，为人们服务的案例，体会化学科学的伟大，增强求知的欲望。
③通过介绍人类的活动破坏了自然界中碳转化的平衡所造成的后果，激发学生应用化学知识，维护生态平衡的热情和责任。
教学重点、难点：重点：碳元素之间的转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。
难点：碳元素之间的转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。
教法、学法指导：实验探究、自主归纳。
课前准备：①学生准备：预习第一节碳的多样性；查阅资料，了解C60、碳纳米管的用途，大胆想像，对于C60这种结构独特的物质，化学家们可能进行哪些研究工作？设计活动探究方案②教师准备：将学生每四人编为一组；编制“活动·探究”活动报告及评价表；针对学生设计的活动探究方案配合实验老师准备实验器材与药品。
教学课时：4课时教学过程教师活动学生活动设计意图导入：在初中我们接触过碳，知道碳既是构成生物体的基本元素，又是构成地壳中岩石和化石燃料的主要元素。
原创必修1课件第三章第一节1碳的多样性
——
盐+盐─→两种新盐
CuSO4＋BaCl2=BaSO4 ↓ ＋CuCl2
——
热不稳定性
CaCO3=高=温CaO+CO2 ↑
作业：
• 预习课本P63-66 • 课本P68页第3题、第5题（明天交）
Na2CO3
OH-、△
NaHCO3
思考讨论：1、如何鉴别一种无色溶液
是Na2CO3溶液还是NaHCO3溶液？
1、往溶液中缓慢滴加盐酸
2、往溶液中滴加氯化钙溶液 2.如何证明NaHCO3与碱有发生反应？
可以检验反应后溶液中的CO32-。
通过前面的学习，我们知道碳及其化合物间可以 相互转化。那么，在自然界和生产、生活中碳及 其化合物间是怎样转化的呢？
第三章 自然界中的元素 第一节 碳的多样性
第一节 碳的多样性
碳 的 单 质 宝 石 级 钻 石
溶 洞 奇 观
碳酸钙晶体
思考提纲阅读教材P62—P63
1、碳元素在自然界中的存在状态？
2、同素异形体的概念？
3、碳的各种单质的物理性质是否相似？
差异的主要原因是什么？
4、碳的各种单质化学性质是否相似？为 什么？
你想自制
汽水吗？
只要在厚壁的汽水瓶或啤酒 瓶里，预先灌进加了糖或桔子 汁的凉开水，不要满口。
然后，迅速把2克食碱 （Na2CO3）粉未和2克柠檬酸倒 进瓶里。
盖严瓶塞，用毛巾裹住瓶 子猛摇几下。你喜欢的汽水就 制成了！
小结
❖ 一、同素异形体 石墨、金刚石、C60互为同素异形体
❖ 二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质 1、与酸反应 2、与碱反应——转化 3、与盐的反应——鉴别 4、对热的稳定性——鉴别、转化
5、如何证明石墨、金刚石都是由碳元素 组成？
第三章第一节碳的多样性
澄清溶液
加热
Ca（ H CO3 ）2==Ca CO3↓+CO2↑+ H2O Ca2+ + 2 H CO3- ==Ca CO3↓+CO2↑+ H2O
△
2、生产和生活中碳及其化合物间的转化
工业炼铁
铁矿石（主要成分Fe2O3） 原料： 焦炭、空气
CO生成的化学方程式：
C+O2
点燃
CO2 CO2+C
高温
△
【活动· 探究】
实验内容
澄清石灰水
持续通入CO2
模拟“溶洞的形成”
化学方程式及离子方程式
Ca（OH）2+ CO2 = Ca CO3↓+ H2O Ca CO3 +CO2+ H2O = Ca（ H CO3 ）2
实验方案及实验记录： 实验现象
开始出现白 色沉淀 CO2过量时沉 Ca2+ + 2OH- + CO2 = Ca CO3↓+ H2O 淀溶解 Ca CO3 +CO2+ H2O = Ca2+ + 2 H CO3澄清溶液变 混浊，出现 白色沉淀
加入可溶性的钙盐（如：CaCl2）或钡盐（BaCl2），生成 白色沉淀的是碳酸钠溶液，无明显变化的是碳酸氢钠溶液。
CO32-+Ca2+=CaCO3 或 CO32-+Ba2+=BaCO3
注：鉴别碳酸钠和碳酸氢钠时，不能用Ca（OH）2或Ba（OH）2 溶液，因为碳酸钠和碳酸氢钠与Ca（OH）2或Ba（OH）2溶液反 应均能产生白色沉淀。 2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3 +CO32-+2H2O （碱少量）
碳的多样性
第三章自然界中的元素第一节碳的多样性一．多种多样的碳单质1．同素异形体：⑴同素异形体的概念：⑵常见的同素异形体：2．金刚石、石墨、C60⑴结构( ) A．碳的各种单质都只含有碳元素B．碳元素的各种单质结构虽然不同，但物理性质差别不大C．C60是一种新型的化合物D．碳元素的单质只有金刚石、石墨和C602．石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维,造成输电线、电厂设备损坏．这是由于石墨A．有放射性B．易燃、易爆 C．能导电D．有剧毒3、下列各组物质中，不属于同素异形体的是（）A．金刚石和石墨B．O2O3 C．H2O H2O2D．白磷红磷二．广泛存在的含碳化合物1．常见的含碳化合物碳酸钠和碳酸氢钠从组成上属于哪类物质？预测其化学性质有哪些？233②碳酸钠与碳酸氢钠可用哪些方法鉴别？③向饱和的Na2CO3 (aq)中通入CO2,有什么现象?离子方程式如何书写?④能否不用任何试剂鉴别无色溶液的稀盐酸和Na2CO3(aq)?⑶Na2CO3和NaHCO3在一定条件下的相互转化：溶液中：固体中：【例题2】下列说法中不正确的是A．Na2CO3比NaHCO3易溶于水B．与足量盐酸反应得相同质量CO2，用Na2CO3比NaHCO3质量要多C．Na2CO3比NaHCO3稳定D．石灰水能与Na2CO3反应，而不能与NaHCO3反应【例题3】现有一包混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体，称得其质量为10.00g。
请回答：⑴除去该混合物中的碳酸氢钠的方法是。
⑵若将该混合物加热至质量不再变化时，剩余固体质量为9.38g。
计算原混合物中碳酸钠的质量分数。
三．碳及其化合物间的转化1．自然界中碳及其化合物的转化模拟溶洞的形成钟乳石的形成2．生产和生活中碳及其化合物间的转化⑴高炉炼铁⑵木炭燃烧：⑶水垢的形成：①有关化学方程式为：②如何除去水壶中的水垢？【巩固提升】1．为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装入A．水；无水CaCl2固体 B．饱和NaHCO3溶液；浓H2SO4 C．浓H2SO4；饱和Na2CO3溶液 D．饱和Na2CO3溶液；稀H2SO4 2．用石灰水保存鲜蛋是一种化学保鲜方法，这种保存鲜蛋方法的原理是①石灰具有强碱性，杀菌能力强②Ca（OH）2能与鲜蛋呼出的CO2反应，生成碳酸钙薄膜，起保护作用③石灰水是电解质溶液，能使蛋白质凝聚④石灰水能渗入蛋内中和酸性物质A．①②B．①③ C．②③D．③④3．含相同质量下列杂质的NH4HCO3 10ｇ与足量盐酸反应，放出气体最多的是A．CaCO3B．NaHCO3C．Na2CO3D．Ca(HCO3)24．把7.4gNa2CO3•10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水，配成100mL溶液，其中c(Na+)=0.6mol/L.若把等质量的混合物加热到恒重时，残留物的质量是A．3.18g B．2.21g C．5.28g D．4.22g5．向0.1 mol·L-1 NaOH溶液中通入过量CO2后，溶液中存在的主要离子是A．Na+、CO32-B．Na+、HCO3-C．HCO3-、CO32-D．Na+、OH-6．将足量CO2通入KOH和Ca（OH）2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和)通入CO2体积（V）的关系正确的是(A B C D7．现有25mL 2mol/L的Na2CO3 溶液和75mL 1mol/L的稀盐酸，①将Na2CO3溶液缓缓滴加到盐酸中②将稀盐酸缓缓滴加到Na2CO3溶液中，在标准状况下产生的气体情况是A. 均为0.84LB. 均为0.56LC. ①＞②D. ①＜②8．向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸直到不再产生二氧化碳气体为止，则在此过程中，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，而后减小D ．先逐渐减小而后增大试用化学方程式和简要文字表达其理由 。
《碳的多样性》课件
《碳的多样性》
注意：HCO3-与H+和OH-的反应
HCO3- + H+ ====
H2O + CO2 ↑
HCO3- + OH- ====
H2O + CO32-
Na2CO3
+H2O+CO2 或少量盐酸 NaHCO3
NaOH 或
除杂：
除NaHCO3(aq)中的Na2CO3________________通__ 入CO2 除Na2CO3固体中的NaHCO3________________
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
《碳的多样性》
5.同素异形体的定义
同素 异形 体
同素异形体的相互转化是化学变化
同种元 素
结构 不同
单质
性质不同
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。
加热
《碳的多样性》
学以致用
1、NaHCO3与NaOH反应吗？如何检验发生了反应？ 2、检如验何反鉴应别后一溶种液固中体的物C质O是32-Na2CO3还是NaHCO3？如何鉴别一种无色溶液 是Na2CO3溶液还是NaHCO3溶液？ （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。
NaHCO3
HCO3-+OH-====CO32-+H2O 能与所有可溶性碱反应生成碳酸正盐和水
《碳的多样性》
NaHCO3与可溶性碱反应： （1）与NaOH溶液反应
NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O HCO3- +OH-====CO32-+H2O
化学 必修1 3.1碳的多样性
设计实 验方案
NaHCO3 小苏打 白色固体
观察外观 ↓ 预测性质 ↓ 实验 ↓ 分析现象 ↓ 得出结论
溶解性 都易溶于水 但溶解度S碳酸钠＞S碳酸氢钠
用 途 玻璃 造纸业 发酵粉
Ⅱ.预测化学性质
方法：通过分类可知Na2CO3和NaHCO3 属于
盐类（提示:盐通性可以和酸，碱，盐反应）。
实验方案
重组
本节知识脉络
游离态
碳元素
化合态
碳单质
含碳化合物
金刚石
石 墨
C60
无机化合物
有机化合物
CO、CO2 碳 酸 碳酸盐、碳酸氢盐 （盐） （氧化物） （酸）
本节重点总结
练习
2、 NaHCO3和Na2CO3各1mol和足量盐酸反应，
哪种物质放出气体多？
一样多。Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2 ↑
Na2CO3 与酸反应 与碱反应 与盐反应 注意事项： HCl+Na2CO3 Ca(OH)2 +Na2CO3 NaHCO3 HCl+NaHCO3 Ca(OH)2 +NaHCO3
1. 对比碳酸钠与碳酸氢钠与酸/碱反应的实验现 象，并记录 2. 固体粉末的取用、液体的取用
Ⅲ .实验、现象、结论 1、与 酸 反 应
NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O+CO2 ↑
3、 同质量的NaHCO3和Na2CO3和足量盐酸反 应，哪种物质放出气体多？
相同质量， NaHCO3 的物质的量大于Na2CO3 的物 质的量， NaHCO3 产生的气体较多。
练习
碳的化合物质间的转化关系
化 合 价
+4
碳的多样性(第一课时)
二、含碳化合物的多样性
广泛存在的碳的化合物
天 然 碳 酸 盐 天 然 气 含碳无机化合物 （矿物）
有机化合物 （几百万种）
笔记2
二、广泛存在的含碳化合物
Na2CO3与NaHCO3物理性质比较 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 苏打 小苏打 俗名 白色固体 色态 水溶性 都易溶于水 但溶解度S碳酸钠＞S碳酸氢钠
结论：碳单质的物理性质不同是由于它们结构不同造成的！ （碳原子的排列方式不同）
2、碳的各种单质化学性质是否相同？为什么？
1797年英国化学家钱南为了测出金刚石的成分， 做了一个非常昂贵的实验：他将金刚石放在密闭的充 满氧气的箱子里进行燃烧(箱子是纯金制的)，结果却 令人非常意外—箱子里的气体成分竟然是二氧化碳。
第 章 自然界中的元素
3
第 节 碳的多样性
第一课时
1
美丽的
珊瑚
世界上最大的钻石 ——库利南一号
国芝 高 图 最加 达 中 完哥 五 的 美世 百 钻 的界 万 石 钻博 美 重 石览 元 约 。会 在 五 上一十 被九克 评三拉 为四价 美年值
溶洞中的 石花、石笋、钟乳
一、碳单质的多样性
石墨的结构
性质与用途：
具有极高的硬度，高熔点，色 彩斑斓用于制作装饰品和磨具。
结构特点：
C60分子呈球状排列，每60个
C原子构成一个分子，形似足球， 碳原子位于球的表面呈正五边形
C60的结构
和正六边形交替排列。
性质与用途：
掺入钠、钾等金属后具有超 导性，可以作超导材料。
思考与讨论：
1、碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是 什么？
结论：同素异形体的化学性质几乎完全相同
笔记1
第一节碳的多样性第一课时概要
3、与盐反应
Na2CO3
Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl CO32-+Ca2+=CaCO3
与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀
NaHCO3
可与NaHSO4反应
4、热稳定性
问题4:如果要同时判断碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性强弱，请问如何设计 一整套实验装置进行验证?
现象：小试管内有水珠， 导管口有气泡，烧杯中的 溶液由无色变浑浊，最后 又变澄清。 与大试管相连的导管口有 少量的气泡，烧杯中的溶 液无变化。
物理性质
俗
名
结晶水合物
颜色状态
溶解性（比较）
Na2CO3
纯碱或苏打
NaHCO3
小苏打
Na2CO3.10H2O
——
白色粉末
白色晶体
碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水
二、化学性质 1、与酸反应 探究实验Ⅰ：在两支试管中分别加入3ml稀盐酸，在两个各装有
0.3克碳酸钠或碳酸氢钠粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内 碳酸钠和碳酸氢钠同时倒入试管中， 观察其现象。
② 如果为溶液时，滴加盐酸，一开始无明显现象且产生气体速率较慢 的为碳酸钠，产生气体速率较快的为碳酸氢钠。
③ 如果为液体时，滴加氯化钙或氯化钡溶液，产生白色沉淀的为碳酸 钠。
④ 等浓度Na2CO3和NaHCO3溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液变红较深的是 Na2CO3,较浅的是NaHCO3。
向等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠的水溶液中滴入酚酞溶液
2、如何除去碳酸氢钠中的碳酸钠 在混合物溶液中通入足量的二氧化碳
3、如何除去碳酸钠中的碳酸氢钠 加热固体混合物至质量不再改变
4、如何除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3？ 加适量NaOH溶液使NaHCO3 转化为Na2CO3。
《碳的多样性》ppt
1.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的性 质比较
操作注意事项： 将等质量的碳酸钠和碳酸氢钠固体同时倒入 等体积等浓度的足量的盐酸中，观察现象。
碳酸钠、碳酸氢钠 与盐酸的反应
2.碳酸钠、碳酸氢钠与盐（及 碱）反应的性质比较
3.碳酸钠与碳酸氢钠稳定性比较
碳酸钠与碳酸氢钠稳定性 比较
物质 与盐酸 反应 与CO2 反应 与NaOH 反应 与 Ca(OH)2
关于同素异形体的讨论
1.组成元素相同的物质一定是同素异形
体吗？
判断同素异形体的要素：（1）必须由同一元 素组成（2）必须是单质（3）必须结构不同
2.金刚石和石墨之间的转化是物理变化
还是化学变化？有单质参加或生成的反 应一定是氧化还原反应吗？
二、广泛存在的含碳化合物
1、种类繁多的含碳化合物
2.如何除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3？ 加适量NaOH溶液； 3.如何除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3？ 通入足量CO2
概 括
*
整
合
碳的多 样性
碳单质的 多样性
金刚石、石 墨、C60 碳酸钠、碳 酸氢钠的性 质及转化
碳的化合物 的多样性
但溶解度S碳酸钠＞S碳酸氢钠
碳酸氢钠可用作发酵粉，他们的水溶 液呈碱性，可用作食用碱。
（2）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？ 根据碳酸钠和碳酸氢钠的用途，还可以预测出 他们的什么性质？
1、讨论提出假设 2、探讨实验方案源自 3、实验并做好记录。碳酸盐 向溶液中 通CO2
加热；加碱
碳酸氢盐
讨论：碳酸钠与碳酸氢钠均为白色固体，
其水溶液均无色，如何鉴别Na2CO3与NaHC 1、若为固体：
必修1第3章第1节碳的多样性
第三章自然界中的元素第一节碳的多样性【课标要求】1、了解碳及其化合物的多样性，知道含碳化合物一般分为无机含碳化合物及有机物2、以碳元素为例了解同素异形现象，知道碳有三种同素异形体，它们的物理性质有较大差别，主要原因是碳原子的排列不同3、能举例说明碳元素在自然界及生产、生活中的转化并加以简单分析，能写出相关反应物的化学方程式4、了解碳酸钠的主要性质和碳酸氢钠的主要性质（与强酸、强碱反应，受热分解），知道它们性质差异及其转化，能根据它们性质的差异及其转化鉴别碳酸钠和碳酸氢钠粉末【教材内容展现】1）常见碳单质的结构和状态，同素异形体2）碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质（实验、方程式）3）自然界中碳的转化，模拟溶洞的形成（实验）高炉炼铁中碳的转化（交流研讨）【教学建议】1、碳的多样性应从自然现象引入，激发学生的思维，引导他们寻找身边含碳元素的物质，建立含碳元素的物质家族。
不要求学生掌握碳的三种单质中碳原子的结构，会由单质形成同素异形体的概念。
2、知识技能重点是碳酸钠与碳酸氢钠的性质。
3、过程与方法的重点是应用各类物质间的反应关系和用氧化还原反应的知识探讨物质的性质，及含有相同元素的物质之间的转化【学案设计】【课前预习区】1、金刚石、石墨、C60中的碳元素均呈态，怎么证明这三种单质只含有碳元素？三种单质之间有什么关系？22、阅读新课堂P70二问题【课堂互动区】一、多种多样的碳单质【问题一】1、你知道的单质中，其组成元素是碳元素有哪些？2、为什么同是碳元素能组成不同的碳单质？3、看到C 60那空空的“笼子”难道没有产生装点什么的欲望？能装点什么呢？1、 、 、 是由碳元素构成的不同单质。
2、同素异形体： 。
同素异形体之间的 性质不同， 性质几乎相同。
二、广泛存在的含碳化合物 1、分类：你知道以化合态存在的碳元素吗？请举例。
【知识小结2】2、两种重要含碳元素的盐： 展示固态碳酸钠、碳酸氢钠样品 【问题组二】1、观察两瓶固体的外观，它们有哪些物理性质？2、写出碳酸钠和碳酸氢钠的化学式，根据物质组成和性质他们应该属于哪类物质，预测它们可能的化学性质？3、在研究碳酸钠和碳酸氢钠性质时，都用到哪些研究物质性质的方法？【知识小结3】（试写出下列反应中存在的离子方程式）【课后巩固区】1、将石墨在一定条件下转化为金刚石的变化说法正确的是（）A、不是化学变化B、金刚石和石墨性质相同C、是氧化还原反应D、是化学变化但不是氧化还原反应2、金刚石、石墨、C60、氧气归为一类物质，从下列物质中选出跟它们同类的（）A、水B、氢气C、氯化钠D、硫粉3、有关Na2CO3和NaHCO3的叙述，错误的是（）A 相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积大B 将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀，加入Na2CO3溶液中产生沉淀C 向Na2CO3饱和溶液中通入足量的CO2会有NaHCO3晶体析出D Na2CO3中含少量NaHCO3，可用加热法除去4、取两份质量相同的小苏打，一份直接与稀盐酸反应，另一份先加热至恒重，再与稀盐酸反应，下列说法正确的是( )A.消耗相同浓度的盐酸一样多B.消耗同浓度的盐酸后者多C.与盐酸反应后相同条件下收集的气体一样多（不包括加热生成的）D. 与盐酸反应后相同条件下收集的气体后者多。
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物理 性质
CO2 无色无味气体、密度 比空气大、能溶于水、 易液化、固化
CO
无色无味气体、 不溶于水
化学 CO2+2Na高OH温=Na2CO3+H2O 3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe 性质 CO2+CaO===CaCO3
转化
高温 CO2+C====2CO
2CO+O2=2CO2
用途 灭火、光合作用、制 冶金工业、CO是 饮料、人工降雨等 煤气的主要成分
变浑浊的气体。 3、溶于水，滴加CaCl2或BaCl2溶液。
下列关于NaHCO3的叙述,不正确的是 A.它是一种白色粉末,俗称小苏打 B.加热至2000C左右可完全分解,可由
NaHCO3制取纯碱 C.其水溶液中加入石灰水有白色沉淀产生 D.当质量相等的Na2CO3.NaHCO3分别与足
量盐酸反应,Na2CO3放出的CO2多,消耗的 盐酸也多
第一节 碳的多样性
一、多种多样的碳单质
请同学们阅读课本第一部分：多种多 样的碳单质，自学以下内容：
1、金刚石、石墨、C60的结构和性质 2、同素异形体 3 、含碳化合物种类多的原因
结构
性质
金刚石 正四面体结构 硬度极高、无 色透明晶体
石墨 C60
深灰色、质软、 碳原子层状排列 不透明、易导
电的片状固体
B.金刚石是氧化产物
C.金刚石是碳的一种同素异形体
D.钠元素发生氧化反应
3 D、CO 4、1999年在科索沃战争中，美国曾使用了石墨炸 弹。这种炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下 大量石墨纤维，造成电线、电厂设备损坏。这是 由于石墨
阅读课本第二部分：记住几种常 见的碳酸盐（名称及化学式）
CaCO3 ZnCO3
CaCO3 [CaMg(CO3)2]
MgCO3
FeCO3
碳酸钠和碳酸氢钠的性质
碳酸钠 碳酸钠晶体
碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 Na2CO3·10H2O
NaHCO3
俗名 纯碱、苏打
小苏打
颜色状态 白色粉末 白色晶体 白色晶体
1、只含有一种元素的物质是 A.一定是单质 B.可能是单质也可能是化合物 C.一定是纯净物 D.可能是纯净物也可能是混合物
2、近期《美国化学会志》报道，中国科学家 以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在470℃、 80MPa下合成金刚石，具有深远意义。下列说法 不正确的是
A.由CO2合成金刚石是化学变化
60个碳原子构成 形似足球的分子
灰黑色固体
同素异形体
由同一种 元素 组成的 性质不同 的单质。 如：金刚石、石墨和C60；白磷和红磷；
氧气(O2)和臭氧(O3)；单斜硫和斜方硫等。
1.同素异形体之间的转化属于化学变化,但属于非 氧化还原反应
2.不同的同素异形体,结构不同,物理性质不同,但 化学性质相似
溶解性 热稳定性 与酸反应 与碱反应 相互转化
易溶于水 稳定 与HCl
不与NaOH反应
Na2CO3HNa2OOH+或C加O热2 NaHCO3
溶于水 受热易分解
与HCl 与NaOH
思考：如何鉴别一种白色固体粉末是 碳酸钠还是碳酸氢钠？
1、加相同浓度的盐酸，比较反应剧烈程度。 2、直接加热，观察是否产生能使澄清石灰水
A、有放射性 B、易燃易爆 C、能导电 D、巨毒
5、近年来，科学家在N2气氛中给石墨电极通电，
石属的墨 渗 一挥 入 种发 物 单，具质在有，其可其挥贵摩发 的 尔的 超 质黑 导 量烟 性 为中 质—7—2。发0—g—这现·—m种了—o—CCl-—66100。，是它—碳—的元金素
二、广泛存在的含碳化合物