高中化学 3.1.1 多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物(探究导学课型)课件 鲁科版必修1

2．碳的同素异形体
物质 内容
金刚石(C)
石墨(C)
C60
外观
_无__色_透__明__晶__体__
_深__灰__色__、__不__透__明__ _的__片__状__固__体____
_灰__黑__色__固__体____
结构
硬度 导电性
由__正__四__面__体 构成的_空__间__网_ 状结构
__很__大___
2．组成元素相同的物质一定是同素异形体吗？ 【思路分析】同素异形体是由同一元素形成的不同单质，而组 成元素相同的物质也可能是不同的化合物。 提示：不一定。同素异形体研究的对象是单质，而不是化合物， 也不是混合物。如CO、CO2虽然其组成元素相同，但它们不 是单质，故不是同素异形体。金刚石和石墨组成的混合物只由 碳元素组成，与C60也不能互称同素异形体。
_不__导__电___
由_正__六__边__形构成 的_平__面__层__状结构
_质__软___，在纸上 可留痕迹
___良__好___
由__正__五__边__形和 _正__六__边__形排列而 成的_足__球__状分子
__不__导__电___
有机物：如__蛋__白__质__、__淀__粉__、__甲__烷___等。 无 氧化物：如__C_O_、__C_O_2_等。 机 物 碳酸盐：MgCO3、FeCO3
一、同素异形体的性质及转化 璀璨夺目的钻石与不起眼的石墨一样都是由碳元素形成的，在 超导领域有着重要应用的足球烯其组成元素也是碳元素。
1．同一种元素构成的物质一定是纯净物吗？ 【思路分析】同一种元素可能形成多种同素异形体，多种单质 形成混合物。 提示：不一定。可能是纯净物也可能是混合物，如金刚石和石 墨的混合物。
二、碳酸钠与碳酸氢钠 结合下表所提供的内容，完成以下探究问题
现象 加盐酸
解释 现象 加热 解释
加石 灰水
现象 解释
Na2CO3 有气体生成 CO32-+2H+====CO2↑+H2O
无现象
——
生成白色沉淀
CO32-+Ca2+====CaCO3↓
NaHCO3 有气体生成
HCO3-+H+====CO2↑+H2O
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。 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 合物与有机化合物两大类。 3．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。
碳酸钠与碳酸氢钠的性质。
一、多种多样的碳单质 1．同素异形体 由___同_一__种___元素组成的_性__质__不同的几种单质。
1．有单质参与或生成的化学反应一定是氧化还原反应吗？ 提示：不一定。置换反应属于氧化还原反应，而同素异形体之 间的转化属于非氧化还原反应，如金刚石和石墨之间的转化。 2．能否用Ca(OH)2或者Ba(OH)2鉴别CO32-和HCO3-？ 提示：不能。含有CO32-或者HCO3-的溶液中加入Ca(OH)2或 者Ba(OH)2均有白色沉淀生成，应该使用CaCl2或者BaCl2溶 液。
1．构成同素异形体的三个要素 (1)从物质类别方面看：都属于__单__质__。 (2)从元素组成方面看：由__同__一__种__元__素___组成。 (3)从物质性质方面看：_性__质__不__同__。 2．构成同素异形体的两种形式 (1)单质中原子的排列方式不同，如金刚石、石墨、足球烯。 (2)单质中原子数目不同(如O2和O3)。
【解题指南】解答该题时要注意以下两点： (1)判断该物质的组成元素，判断应该属于单质还是化合物。 (2)注意题干中的条件，如“高温下”、“巨大能量”等关于 该新物质的有关性质的描述。
【解析】(1)C60的组成元素只有碳元素，因此是碳的一种同素 异形体，不属于化合物，其摩尔质量为720 g·mol-1。 (2)自然界中广泛存在的N2与N60均是由氮元素形成的，二者 属于同素异形体，但是N60在高温下会释放大量能量，因此不 适合做灯泡内保护气，而与C60一样适合做新型能源材料。 答案：(1)B (2)B
有气体生成
2NaHCO3
△
====
Na2CO3+
CO2↑+H2O
生成白色沉淀
2HCO3-+Ca2++2OH-==== CO32-+CaCO3↓+2H2O
1．碳酸钠与碳酸氢钠的性质 (1)碳酸钠、碳酸氢钠固体与等浓度等体积足量盐酸反应时现 象有何异同？ 【精讲点拨】碳酸钠与盐酸的反应可以分两步： 第一步：CO32-+H+====HCO3-， 第二步：HCO3-+H+====CO2↑+H2O。 提示：相同点是均可以与盐酸反应生成二氧化碳气体，不同点 是碳酸氢钠产生二氧化碳的速率快，反应更剧烈。
用连线的方式找出下列每种物质所对应的化学式
2．Na2CO3和NaHCO3
物质 内容
碳酸钠
化学式 俗名
Na2CO3 苏打/纯碱
颜色状态
白色固体
溶解性
易溶于水
稳 定 性 稳定，受热难分解
碳酸氢钠
NaHCO3 小苏打
白色固体
易溶(比Na2CO3溶解度小)
受热分解，化学方程式为
2NaHCO3
△
====
Na2CO3+H2O+CO2↑
(2) 最近日本科学家认为世界上还存在着另一种“分子足 球”N60，它与C60结构相似，并且在高温下或机械撞击后，其 中积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来，对于C60和N60，下列 说法正确的是________。 A．N60没有同素异形体 B．C60和N60均可做新型能源材料 C．N60的化学性质稳定，可充入灯泡内做保护气
物质 内容
碳酸钠
碳酸氢钠
Na2CO3+2HCl====2NaCl
与盐酸反应 +H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑
与Ca(OH)2 Na2CO3+Ca(OH)2====
反应
CaCO3↓+2NaOH
2NaHCO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+ Na2CO3+2H2O
【典题训练】 近年来，科学家在氦的气氛中给石墨通电，使石墨挥发，在石 墨挥发的黑烟中发现了C60，它的金属渗入物具有超导性质。北 京大学首先将C60渗锡，获超导转变温度为37 K的好成绩。试回 答下列各题： (1)下列关于C60叙述正确的是________。 A．是一种新型化合物 B．是碳元素的一种同素异形体 C．摩尔质量是720