鲁教版高中化学必修一第7讲：碳的多样性教师版李昕阳.docx

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1、碳的多样性__________________________________________________________________________________1．了解同素异形体的概念，了解碳的多样性。知道碳有三种同素异形体以及导致它们物理性质相异的主要原因。 2.了解碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，体会它们性质的差异。 3.了解碳及其化合物间的相互转化；能够解释与含碳物质有关的现象，能够解决简单的问题 4.了解碳及其化合物在人类生产、生活中的应用。知识点一.多种多样的碳单质　　知识回顾：初中

2、已讲过碳元素有金刚石、石墨两种单质，氧元素有O2、O3两种单质，磷元素有白磷、红磷两种单质。一种元素组成几种不同单质的现象叫同素异形现象。　1.同素异形体　　(1)概念：同种元素组成的性质不同的几种单质互称同素异形体。　　(2)与同位素的比较：　　　2.碳元素的同素异形体：金刚石、石墨、C60。　　(1)金刚石：正四面体结构。每个碳原子与另外4个C原子形成正四面体结构。碳原子都以这种方式一直排列，形成具有空间网状结构的原子晶体。该方式决定了金刚石的硬度相当大。　　(2)石墨：层状结构。石墨中的碳原子呈片

3、层结构，每一层内碳原子都形成正六边形结构，每个C原子能形成3个正六边形，碳原子一直以这种方式排列，决定了石墨的熔点、沸点相当高，但层与层之间的作用较弱，易被破坏，故石墨的硬度不大。　　(3)C60：球形结构，每60个C原子构成一个C60分子，C60分子形似足球，又名“足球烯”或“富勒烯”。60个C原子位于球的表面，呈正五边形和正六边形排列，C60的式量为720。要点解释：①金刚石、石墨、C60的结构不同，晶体类型也不同，前两个为原子晶体(石墨结构又稍特殊，有时又叫混合晶体)，C60为分子晶体。，它们是由

4、于碳原子排列方式不同，形成了三种性质不同的碳的同素异形体。②碳元素之所以在自然界有稳定存在的碳单质，主要是因为C原子最外层4个电子，得失电子都不容易，在自然界中能稳定存在，不过，碳元素在自然界中还主要是以化合态的形式存在。知识点二.广泛存在的含碳化合物1.含碳元素的矿石　　大理石或石灰石或方解石(CaCO3)、菱锌矿(ZnCO3)、菱镁矿(MgCO3)、菱铁矿(FeCO3)、白云石(CaMg(CO3)2)等，这些矿石是自然界中的典型无机物。自然界中的有机物都含有碳元素，以后再专门分析有机物。下面主要以N

5、a2CO3、NaHCO3为代表物，分析含碳无机化合物的性质。2.Na2CO3、NaHCO3性质　　预测一：CaCO3与HCl反应放出CO2，Na2CO3、NaHCO3也应与HCl反应，生成CO2气体。　　验证：Na2CO3、NaHCO3分别溶于水配成溶液，然后各取少许于两支试管中，分别滴加盐酸，两试管均能产生无色无味气体，把气体分别通入澄清石灰水中，石灰水都变浑浊。　　结论：Na2CO3、NaHCO3都能与盐酸反应生成CO2。反应的离子方程式分别为：　　CO32-＋2H+＝H2O＋CO2↑，HCO3-＋

6、H+＝H2O＋CO2↑　　故用该法可检验碳酸盐或碳酸氢盐。　　利用上述预测及验证得到Na2CO3、NaHCO3的性质：　　(1)Na2CO3、NaHCO与盐酸反应　　Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑　　NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑　　由上述方程可知，1molNa2CO3消耗2molHCl，1molNaHCO3消耗1molHCl。1molNa2CO3消耗2molHCl，可以理解为1molNa2CO3先消耗1molHCl生成1molNaHCO3，1molNaHCO3再

7、消耗1molHCl生成CO2。预测二：Na2CO3滴加少量盐酸放不出CO2　　实验验证：在Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸,现象为：开始无气泡生成，后来产生气泡，在盐酸中逐滴滴入Na2CO3溶液，立即产生气泡。　　现象分析：Na2CO3溶液中逐滴滴入少量盐酸，开始无气泡，说明先生成NaHCO3，反应为：CO32-＋H+＝HCO3-，后来产生气泡，反应为：HCO3-＋H+＝H2O＋CO2↑；盐酸中滴入Na2CO3溶液，立即产生气泡,是因为酸的量多，反应为：CO32-＋2H+＝H2O＋CO2↑　　结论：①Na

8、2CO3与少量盐酸反应不放出CO2，生成NaHCO3。化学方程式为：Na2CO3＋HCl(少量)＝NaCl＋NaHCO3　　②利用Na2CO3与盐酸相互滴加产生的现象不同，可鉴别二者。预测三：根据CaCO3难溶而Ca(HCO3)2可溶，推测Na2CO3应能与可溶性钙盐发生复分解反应，而NaHCO3不反应。实验验证：Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加CaCl2溶液，Na2CO3溶液中产生白色浑浊，NaHCO3溶液中无现象。　　结论：Na