高中化学 第章 自然界中的元素 第节 碳的多样性（第课时）多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物教学案 鲁科版必修

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1、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[课标要求]1．了解同素异形体的概念。2．了解碳元素的多种存在形态及碳的多种同素异形体。3．掌握碳酸钠与碳酸氢钠的主要性质以及二者的相互转化、区别与鉴定。,1．碳元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C60等。2．Na2CO3俗称纯碱或苏打，主要用于玻璃、造纸等工业。3．NaHCO3俗称小苏打，主要用于制造发酵粉；既能与酸反应，又能与碱反应。4．主要的化学方程式：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2ONaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H

2、2ONaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2ONa2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaClNa2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl1．同素异形体由同一种元素组成的性质不同的几种单质，如氧元素的同素异形体有O2和O3，碳元素的同素异形体有金刚石、石墨和C60等。[特别提醒]　(1)同素异形体的物理性质不同，化学性质相似。(2)同素异形体间的转化为化学变化，但不是氧化还原反应。2．碳的同素异形体　　物质内容金刚石(C)石墨(C)足球烯(C60)14外观无色透明的晶体深灰色、不透明的片

3、状固体灰黑色固体结构由正四面体构成的空间网状结构由正六边形构成的平面层状结构由正五边形和正六边形排列而成的足球状分子硬度很大质软，在纸上可留痕迹导电性不导电易导电不导电1．下列物质互为同素异形体的是(　　)A．CaCO3和MgCO3　　　　B．O2和O3C．CO和CO2D．H2O和H2O2解析：选B　同素异形体是指同一种元素组成的性质不同的几种单质，A、C、D三组物质均为化合物，故不属于同素异形体。2．用短线连接Ⅰ和Ⅱ中相应的物质和用途。解析：碳元素存在金刚石、石墨和C60等多种同素异形体，由于它们的颜色、

4、光泽、透明度、质地、导电性等物理性质不同，决定了它们有不同的用途。石墨质软，具有润滑性和导电性，可用于制作铅笔芯、电极、电车滑块、润滑剂等；金刚石具有晶莹剔透、硬度大等性质，可用做装饰品和磨具等；C60具有一些特性，有可能成为新型的催化剂或催化剂的载体。答案：A－⑦　B－⑤⑥　C－①②③④1．种类繁多的含碳化合物14碳的化合物[特别提醒]　(1)有机化合物一定含有碳元素，含碳元素的化合物不一定是有机化合物。(2)碳元素是形成物质种类最多的元素。2．碳酸钠和碳酸氢钠(1)物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2

5、CO3NaHCO3色态白色粉末细小白色粉末俗名纯碱、苏打小苏打溶解性都易溶于水，Na2CO3的溶解度更大水溶液酸碱性都呈碱性，Na2CO3的碱性更强(2)化学性质①与足量盐酸反应a．Na2CO3与足量的盐酸反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。b．NaHCO3与足量的盐酸反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。②与碱(NaOH)溶液反应a．Na2CO3溶液与NaOH溶液不反应。b．NaHCO3与NaOH溶液反应：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。

6、③稳定性(后续探究)(3)重要应用①碳酸钠：重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛的应用。②碳酸氢钠：发酵粉的主要成分，可以做治疗胃酸过多的药剂。1．碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性比较利用下图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性[问题思考](1)实验开始时，烧杯a、b中均有气泡冒出，能否说明Na2CO3和NaHCO314加热都发生了分解反应？提示：不能；因为气体受热时膨胀，烧杯中都会有气泡冒出。(2)实验时，烧杯a中澄清石灰水不变浑浊而烧杯b中澄清石灰水变浑浊，依据该实验现象得出的

7、实验结论是什么？提示：Na2CO3受热不易分解，而NaHCO3受热分解生成CO2气体，因此热稳定性：Na2CO3>NaHCO3。(3)若将大小试管中的Na2CO3和NaHCO3位置互换，能否给出相同的实验结论？提示：不能；因为大试管中固体受热温度高而小试管中受热温度低，NaHCO3受热分解的原因也可能是温度高引起的。2．碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别[问题思考](1)分别向等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加同浓度的CaCl2溶液如图1、图2所示，产生的实验现象相同吗？原因是什么？提示：不相同；图1中有白色

8、沉淀生成，因为发生反应：Na2CO3＋CaCl2===2NaCl＋CaCO3↓。图2中无明显现象，因为NaHCO3与CaCl2不反应。(2)利用该实验方法，能否鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液？提示：因为两者的实验现象不同，故可以鉴别两种溶液。1．鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法(1)固体鉴别法——加热法给固体加热时产生使澄清石灰水变浑浊气体的为NaHCO3，无明显现象的为Na2CO3。(2)溶液鉴别方法①