精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨家原創(chuàng)1/82012高考化學(xué)必修1碳的多樣性第一輪知識點復(fù)習(xí)教案第1節(jié)碳的多樣性1碳單質(zhì)的多樣性1同素異形體（1）同素異形體的概念由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體。（2）常見的同素異形體碳金剛石、石墨、C60；氧氧氣、臭氧（O3）?！绢I(lǐng)悟整合】由于同素異形體由同種元素構(gòu)成，所以同素異形體往往具有相似的化學(xué)性質(zhì)；但由于組成同素異形體各種單質(zhì)的原子間連接的方式不同（即結(jié)構(gòu)不同），因此同素異形體的物理性質(zhì)往往有很大差別。2金剛石、石墨、C60（1）結(jié)構(gòu)金剛石每個碳原子與另外4個碳原子以一種較強的相互作用相連接，形成正四面體結(jié)構(gòu)，向空間伸展形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。石墨石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)。在同一層內(nèi)，碳原子排列成正六邊形碳原子位于正六邊形的頂點上，一個個正六邊形排列成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每一個碳原子都跟其他3個碳精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨家原創(chuàng)2/8原子相連。在同一層內(nèi)，相鄰的碳原子以較強的相互作用相結(jié)合，但層與層之間以一種較弱的相互作用相結(jié)合。C60C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球，由12個正五邊形和20個正六邊形組成。分子內(nèi)部，碳原子間以較強的相互作用結(jié)合，但分子間的相互作用較弱。（2）性質(zhì)同素異形體金剛石石墨C60主要物理性質(zhì)硬度大、熔沸點高硬度小、熔沸點高，易導(dǎo)電硬度小、熔沸點低主要化學(xué)性質(zhì)相似，如在一定條件下都可與氧氣反應(yīng)，生成CO2【知識鏈接】昂貴的實驗1797年英國化學(xué)家錢南為了測出金剛石的成分，做了一個非常昂貴的實驗。他將金剛石放在密閉的、充滿氧氣的箱子里進行燃燒（箱子是純金制的），結(jié)果卻令人非常意外子里的氣體成分竟然是二氧化碳。碳60家族這一類物質(zhì)的分子式可以表示為CN，N為28到540之間的整數(shù)值，有C50、C60、C70、C84、C240等，科學(xué)家預(yù)言C540有可能實現(xiàn)室溫超導(dǎo)；也有設(shè)想將某些藥物置入C60球體空腔內(nèi)，成為緩釋型的藥物。碳60家族已經(jīng)廣泛地影響到物理、化學(xué)、材料科學(xué)、生命及醫(yī)藥科學(xué)各領(lǐng)域。精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨家原創(chuàng)3/8碳納米管碳納米管可分單層及多層的碳納米管，它是由單層或多層同心軸石墨層卷曲而成的中空碳管。碳納米管非常微小，5萬個并排起來才有人的一根頭發(fā)絲寬。利用碳納米管可以制成高強度碳纖維材料和復(fù)合材料，如其強度為鋼的100倍，重量則只有鋼的1/6，被科學(xué)家稱為未來的“超級纖維”。碳納米管在航天、電子、儲氫等諸多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。2廣泛存在的含碳化合物1常見的含碳化合物（1）有機化合物如蛋白質(zhì)、淀粉、油脂、以及石油、液化氣、天然氣等的主要成分；（2）無機化合物CO、CO2、H2CO3、碳酸鈉、碳酸氫鈉、大理石、方解石、白云石、菱鋅礦、菱鎂礦、菱鐵礦等。2碳酸鈉和碳酸氫鈉（1）碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較化學(xué)式NA2CO3NAHCO3俗名純堿、蘇打小蘇打色態(tài)白色粉末細小白色晶體溶解性易溶于水較易溶于水溶解度較NA2CO3小熱穩(wěn)定性不易分解受熱易分解2NAHCO3NA2CO3CO2H2O與HCL反應(yīng)NA2CO32HCLCO2H2O較快精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨家原創(chuàng)4/8NAHCO3HCLCO2H2O劇烈與NAOH反應(yīng)不反應(yīng)HCO3OHCO32H2O與CO2反應(yīng)NA2CO3CO2H2O2NAHCO3不反應(yīng)用途用于玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)；洗滌劑發(fā)酵劑、滅火器，醫(yī)療上用于治胃酸過多（2）碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法熱穩(wěn)定性不同。分別加熱少量固體，若發(fā)生分解反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁的原試劑是NAHCO3，另一個為NA2CO3。和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同。分別取一定量的固體，加入等濃度等體積的鹽酸，反應(yīng)快、產(chǎn)生氣體相應(yīng)多的為碳酸氫鈉，另一個為碳酸鈉。陰離子不同。分別取其稀溶液，滴加氯化鋇稀溶液或CACL2溶液，產(chǎn)生沉淀的原試劑為碳酸鈉，另一個為碳酸氫鈉（特別注意該方法必須取極稀溶液）。（3）NA2CO3和NAHCO3在一定條件下的相互轉(zhuǎn)化溶液中NAHCO3NAOHNA2CO3H2O，NA2CO3CO2H2O2NAHCO3固體中NAOHNAHCO3NA2CO3H2O，2NAHCO3NA2CO3CO2H2O【品思感悟】NA2CO3與鹽酸反應(yīng)是分步進行的精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨家原創(chuàng)5/8NA2CO3HCLNAHCO3NACL，NAHCO3HCLCO2H2O（1）由于NAHCO3跟HCL反應(yīng)一步完成，所以NAHCO3跟HCL反應(yīng)比NA2CO3跟HCL反應(yīng)放出CO2的速率快。（2）當NA2CO3溶液與稀鹽酸反應(yīng)時，加入試劑的次序不同，產(chǎn)生的現(xiàn)象不同若往碳酸鈉溶液中滴加鹽酸，由于碳酸鈉的量多，而加入的酸（氫離子）少，第二步反應(yīng)尚未進行，產(chǎn)生的氣體較少（有可能在滴加的局部范圍內(nèi)完成二步反應(yīng)，看到有氣體產(chǎn)生）。滴加一定量以后，溶液已轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉溶液，再加入鹽酸，很快反應(yīng)產(chǎn)生氣體，量也較多若將碳酸鈉溶液滴加到鹽酸中，則情況大不一樣，試管中酸充足過量，滴入碳酸鈉溶液很快完成上述二步反應(yīng)，因此很容易觀察到氣體產(chǎn)生。利用上述現(xiàn)象，可以不用任何試劑鑒別二者。3碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化1自然界中碳及其化合物的轉(zhuǎn)化（1）碳及其化合物在自然界中的轉(zhuǎn)化示意圖（2）模擬溶洞的形成溶洞的形成原理石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣。碳酸鈣遇到溶有二氧化碳的水時，會慢慢變成可溶于水的碳酸氫鈣CAHCO32。當受熱或壓強突然變小時，水中碳酸氫鈣會分解，重新變精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨家原創(chuàng)6/8成碳酸鈣沉積下來。在自然界里不斷發(fā)生上述反應(yīng)，石灰?guī)r逐漸變成碳酸氫鈣而溶解掉，形成溶洞；碳酸氫鈣不斷分解，生成的碳酸鈣逐漸沉積，形成千姿百態(tài)的鐘乳石、石筍和石柱。實驗報告實驗?zāi)康奶骄咳芏吹男纬稍韺嶒灉蕚鋵O2通入澄清石灰水中，得到CACO3白色沉淀，備用。實驗方案及實驗記錄實驗步驟實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式向得到的懸濁液中繼續(xù)通入足量的CO2氣體CACO3白色沉淀逐漸溶解CACO3CO2H2OCAHCO32將所得溶液小心加熱溶液重新變渾濁并冒出氣泡CAHCO32CACO3CO2H2O【梳理總結(jié)】自然界在永不停息的進行著碳的轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化形式多種多樣，速度也有快有慢，總體上處于平衡狀態(tài)。但是，由于現(xiàn)代化工業(yè)社會過多燃燒煤炭、石油和天然氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳氣體進入大氣，破壞了這種平衡，造成了“溫室效應(yīng)”。精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨家原創(chuàng)7/82生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化（1）高爐煉鐵原料焦炭、鐵礦石；高爐煤氣的主要成分CO、CO2、FE2O3、N2等；CO生成的化學(xué)方程式CO2CO2；CCO22CO還原鐵的氧化物的化學(xué)方程式FE2O33CO2FE3CO2（2）木炭燃燒CO2CO22CO22CO2COO22CO2CCO22CO生成水煤氣的化學(xué)方程式為CH2OCOH2【聯(lián)想發(fā)散】碳作還原劑的特殊性碳作還原劑，溫度越高，還原性越強，在反應(yīng)中碳的氧化產(chǎn)物可以是CO2和CO。當溫度較低時（理論上小于710），碳傾向生成穩(wěn)定的CO2（如實驗室用C還原CUO），一般溫度超過1000，只要有固態(tài)碳存在，生成的氣體是CO而CO作還原劑，溫度越低還原性越強，如CO只有在低于600時，才能還原FEO，所以在高爐中主要的出鐵反應(yīng)是在爐體上部（低溫區(qū)）發(fā)生的。（3）水垢的形成有關(guān)化學(xué)方程式為CAHCO3