1、第一節(jié)碳的多樣性第一課廣泛存在的各種含碳化合物課程標(biāo)準(zhǔn)要求1.理解同素異形體的概念。2.了解碳的各種存在形式和碳的各種同素異形體。3.掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化、區(qū)別和鑒別。1.碳同素異形體包括金剛石、石墨、C60等。2.Na2CO3，俗稱純堿或純堿，主要用于玻璃、造紙等行業(yè)。3.碳酸氫鈉，俗稱小蘇打，主要用于制作發(fā)酵粉；它能與酸和堿反應(yīng)。4.主要化學(xué)方程式：2碳酸氫鈉2二氧化碳+二氧化碳+H2O碳酸氫鈉+氫氧化鈉=碳酸氫鈉+H2O碳酸氫鈉+鹽酸=氯化鈉+二氧化碳+ H2O碳酸鈉+鹽酸=碳酸氫鈉+氯化鈉na2co 3+氯化鈣=碳酸鈣+ 2氯化鈉1.同素異形體由同一元素組成的幾種

2、性質(zhì)不同的簡單物質(zhì)，如氧同素異形體O2和O3、碳同素異形體金剛石、石墨和C60等。特別提醒(1)同素異形體的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似。(2)同素異形體之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化，而不是氧化還原反應(yīng)。2.碳同素異形體材料內(nèi)容鉆石(丙)石墨(c)足球烯烴(C60)出現(xiàn)無色透明晶體深灰色不透明片狀固體灰黑色固體結(jié)構(gòu)正四面體組成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由規(guī)則六邊形組成的平面分層結(jié)構(gòu)由規(guī)則五邊形和規(guī)則六邊形形成的足球狀分子困難偉大的柔軟，在紙上留下痕跡傳導(dǎo)性絕緣的容易傳導(dǎo)絕緣的1.下列物質(zhì)是同素異形體()A.碳酸鈣和碳酸鎂。O2和O3C.H2O和H2O2分析：選擇B同素異形體是指由同一元素組成的幾種性質(zhì)不同的簡單物質(zhì)

3、，A、C、D都是化合物，所以它們不是同素異形體。2.用短電線連接和中相應(yīng)的物質(zhì)和用途。分析：碳有許多同素異形體，如金剛石、石墨和C60。由于它們不同的物理性質(zhì)，如顏色、光澤、透明度、質(zhì)地和導(dǎo)電性，它們有不同的用途。石墨柔軟、光滑、導(dǎo)電，可用于制造鉛筆芯、電極、滑塊、潤滑劑等。金剛石具有晶瑩剔透、硬度高的特性，可用作裝飾品和磨具；C60具有一些特性，可能成為一種新的催化劑或催化劑載體?；卮穑篈- B- C- 1.各種各樣的含碳化合物碳化合物特別提醒 (1)有機(jī)化合物必須含碳，含碳化合物不一定是有機(jī)化合物。(2)碳是構(gòu)成大多數(shù)物質(zhì)的元素。2.碳酸鈉和碳酸氫鈉(1)物理性質(zhì)姓名碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式N

4、a2CO3碳酸氫鈉顏色狀態(tài)白粉白色細(xì)粉車間編號蘇打灰和蘇打碳酸氫鈉溶解度兩者都易溶于水，Na2CO3的溶解度更大水溶液的酸堿度它們都是堿性的，Na2CO3更堿性(2)化學(xué)性質(zhì)(1)與足量鹽酸反應(yīng)A.Na2CO3與足夠的鹽酸反應(yīng)：na2co 3 2 HCl=2 ncl CO2H2O。B.碳酸氫鈉與足夠的鹽酸反應(yīng)：碳酸氫鈉鹽酸=氯化鈉二氧化碳H2O。(2)與堿溶液反應(yīng)A.碳酸鈉溶液不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。B.碳酸氫鈉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：碳酸氫鈉氫氧化鈉=碳酸鈉H2O。穩(wěn)定性(隨訪調(diào)查)(3)重要應(yīng)用碳酸鈉：一種重要的化工原料，廣泛用于玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織和石油。碳酸氫鈉：發(fā)酵粉的主要成

5、分，可用作治療胃酸過多的藥物。1.碳酸鈉和碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性的比較使用下圖所示的裝置，探索碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性思考問題(1)實驗開始時，燒杯a和b中出現(xiàn)氣泡，你能解釋Na2CO3和Na2CO 3是通過加熱分解的嗎？提示：不；因為氣體受熱膨脹，燒杯中會出現(xiàn)氣泡。(2)實驗過程中，燒杯A中的澄清石灰水不渾濁，而燒杯B中的澄清石灰水變渾濁?；谶@個實驗現(xiàn)象的實驗結(jié)論是什么？結(jié)果表明，碳酸鈉受熱不易分解，而碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生CO2氣體，因此其熱穩(wěn)定性為碳酸鈉。(3)如果大小試管中Na2CO3和碳酸氫鈉的位置互換，能否給出相同的實驗結(jié)論？提示：不；由于大試管中的固體在高溫下加熱，小試管中的固體在低

6、溫下加熱，碳酸氫鈉的分解也可能是由高溫引起的。2.碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別思考問題(1)如圖1和圖2所示，將相同濃度的氯化鈣溶液滴入相同濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液中，產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是否相同？原因是什么？提示：不同；在圖1中，由于反應(yīng)形成白色沉淀：碳酸鈉氯化鈣=2氯化鈉碳酸鈣。在圖2中沒有明顯的現(xiàn)象，因為碳酸氫鈉不與氯化鈣反應(yīng)。(2)用這種實驗方法能區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液嗎？這表明，這兩種解決方案可以區(qū)分，因為他們不同的實驗現(xiàn)象。1.區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法(1)固體鑒定法加熱法當(dāng)固體受熱時，使石灰水變渾濁的氣體是碳酸氫鈉，沒有明顯現(xiàn)象的氣體是碳酸氫鈉。(2)溶液識別方法(1)沉淀法：向溶液中

7、滴加氯化鋇溶液，Na2CO3為白色沉淀，Na2CO3不明顯；氣相法：向溶液中滴加稀鹽酸，碳酸氫鈉會立即產(chǎn)生氣泡，過一會兒碳酸鈉會產(chǎn)生氣泡。2.雜質(zhì)去除2。碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物(括號中的雜質(zhì))所用的雜質(zhì)去除方法或試劑Na2CO3固體(碳酸氫鈉)加熱碳酸氫鈉溶液(碳酸鈉)引入足夠的CO2碳酸鈉溶液(碳酸氫鈉)加入適量的氫氧化鈉溶液3.3之間的轉(zhuǎn)換。碳酸鈉和碳酸氫鈉反應(yīng)包括：na2co 3 H2O CO2=2碳酸氫鈉2碳酸氫鈉+H2O+二氧化碳碳酸氫鈉+氫氧化鈉=碳酸氫鈉+H2O1.有兩個試管分別裝有碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液。以下操作或判斷是正確的()選擇操作判斷A澄清石灰水單獨(dú)加入沉淀物是碳酸鈉B分

8、別加入等濃度的稀鹽酸反應(yīng)越劇烈的是Na2CO3C分別加入氯化鈣溶液沉淀物是碳酸鈉D滴加等濃度的鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的人是Na2CO3分析：選擇碳一項，碳酸鈉鈣(氫)2=碳酸鈣氫氧化鈉，碳酸氫鈉鈣(氫)2=碳酸鈣;碳酸鈉2H2O在第二項中，當(dāng)碳酸鈉和碳酸氫鈉與等濃度的鹽酸反應(yīng)時，碳酸氫鈉反應(yīng)劇烈。c項，Na2CO3氯化鈣=CaCO32氯化鈉，Na2CO 3不與氯化鈣反應(yīng)；在第d項中，向Na2CO3溶液中滴加鹽酸，反應(yīng)依次進(jìn)行：Na2CO3 HCl=nahco3氯化鈉，Na2CO 3 HCl=Na2CO 3 CO2H2O，在反應(yīng)開始時沒有現(xiàn)象，一段時間后產(chǎn)生氣泡。2.從碳酸鈉粉末中除去碳酸氫鈉的方法是

9、()A.加入過量的氫氧化鈉溶液，再次蒸發(fā)結(jié)晶B.直接加熱C.加入鋇(OH)2固體D.加入鹽酸分析：選擇乙從碳酸鈉粉末中除去碳酸氫鈉，加熱分解碳酸氫鈉。三級培訓(xùn)通過1.下列不屬于同素異形體的物質(zhì)是()A.白磷和紅磷C.氧氣和臭氧分析：碳同素異形體的研究對象是簡單物質(zhì)。2.當(dāng)下列組中的兩種物質(zhì)反應(yīng)時，反應(yīng)物劑量或反應(yīng)條件的改變對產(chǎn)物()沒有影響A.碳酸鈉和鹽酸C.碳酸氫鈉和氫氧化鈉分析：選擇脫氧核糖核酸、碳氧化合物(充足的)碳+氧化合物、2c氧化合物(不足的)2CO；b項，Na2CO 3+氯化氫(少量)=氯化鈉+碳酸氫鈉，Na2CO 3+氯化氫(足量)=2NCL CO2H2O；項目c，4na O2

10、=2na2o，2na o2na2o2d項，碳酸氫鈉氫氧化鈉=碳酸鈉H2O。3.有兩瓶白色固體化學(xué)品，一瓶是碳酸鈉，另一瓶是碳酸氫鈉。無法區(qū)分的方法是()A.加熱B.它們分別與相同濃度的稀鹽酸反應(yīng)c、溶于水，加入氯化鈣溶液d、分別加入氫氧化鈉溶液或氫氧化鋇溶液分析：選擇d加熱時，試管內(nèi)壁有較多水滴，碳酸氫鈉是使澄清石灰水渾濁的氣體，a項正確；與相同濃度的稀鹽酸的反應(yīng)可以根據(jù)氣泡生成的不同速度來識別，b項正確；Na2CO3和氯化鈣之間的反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，而Na2CO 3和氯化鈣不反應(yīng)，術(shù)語c是正確的。兩者與氫氧化鈉溶液混合時均無明顯現(xiàn)象，并能與Ba(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀，這與D項不能識別的現(xiàn)象完全

11、相同。4.以下說法是正確的()A.等量的碳酸氫鈉和碳酸氫鈉分別與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同的溫度和壓力下產(chǎn)生的CO2體積不同b .向Na2CO3溶液中滴加等量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3的量比為12C.等質(zhì)量的碳酸氫鈉和碳酸鈉分別與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同的溫度和壓力下，生成的CO2體積相同d .向飽和Na2CO3溶液中引入CO2，沉淀碳酸氫鈉晶體分析：選擇D A項，根據(jù)碳原子守恒，等量的碳酸氫鈉和碳酸氫鈉分別與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同的溫度和壓力下產(chǎn)生的CO2體積相同。b項，反應(yīng)發(fā)生：一氧化碳=氫=HCO，不產(chǎn)生二氧化碳。第三項，當(dāng)?shù)荣|(zhì)量的碳酸氫鈉和碳酸鈉分別與足量的鹽酸反應(yīng)時，碳酸氫鈉會

12、產(chǎn)生更多的二氧化碳。第四項，當(dāng)CO2通入飽和Na2CO3溶液時，發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3 CO2 H2O=2 Na2CO 3，H2O在反應(yīng)中被消耗，生成的Na2CO 3溶解度小，質(zhì)量大，所以Na2CO 3會結(jié)晶析出。5.在下列空白處填入最合適的試劑或方法來去除雜質(zhì)。(1)小蘇打溶液含有少量的蘇打。(2)蘇打固體含有少量的小蘇打。(3)CO2氣體與少量氯化氫氣體混合_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；(4)氯化鈉含有少量碳酸鈉。分析：除雜過程中的反應(yīng)有：(1)na2co 3 CO2 H2O=2碳酸氫鈉；(2)碳酸氫鈉+二氧化碳

13、+H2O；(3)碳酸氫鈉+鹽酸=氯化鈉+二氧化碳+ H2O；(4)na2co 3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O?；卮穑?1)引入過量的CO2氣體；(2)充分加熱；(3)將混合氣體通過含有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶；(4)加入適量稀鹽酸1.石墨烯只有一個碳原子厚的碳薄片，被公認(rèn)為世界上最薄、最硬、最快的電子傳導(dǎo)新材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。以下關(guān)于石墨烯的陳述是正確的()A.石墨烯、金剛石、C60和C70是同素異形體B.石墨烯是一種有機(jī)物C.石墨烯中碳原子的化合價是3D.石墨烯是導(dǎo)電的，表明它是電解質(zhì)分析：選甲選乙，石墨烯不是有機(jī)物；石墨烯中的碳原子為零；用d術(shù)語來說，石墨烯是一種簡單的物質(zhì)

14、，而不是電解質(zhì)。2.下列物質(zhì)的化學(xué)名稱、化學(xué)式和通用名稱是一致的()A.碳酸鈣、碳酸鈣和生石灰B.氫氧化鈉、氫氧化鈉和純堿C.碳酸鈉、碳酸鈉和蘇打D.碳酸氫鈉、碳酸氫鈉和蘇打分析：在中國，生石灰是氧化鈣；在b項中，純堿是碳酸鈉；在d項中，蘇打是Na2CO3。3.以下說法是錯誤的()A.鉛筆芯的主要原料是石墨，兒童使用時不會引起中毒B.一氧化碳是有毒的，在有煤爐的房間里可以放幾壺清水，可以有效地吸收一氧化碳，防止煤氣中毒C.純堿的水溶液是堿性的，但它不屬于堿D.大氣中CO2含量的增加將導(dǎo)致溫室效應(yīng)的加劇分析：選擇二氧化碳不溶于水，將清水放入故居不能降低二氧化碳的含量4.去除混合在碳酸氫鈉溶液中的

15、少量碳酸鈉的方法是()A.通入過量二氧化碳?xì)怏wb .加入氫氧化鋇溶液C.加入清水石灰水。加入稀鹽酸分析：選擇二氧化碳與碳酸鈉反應(yīng)，而不是碳酸氫鈉，答是正確的；碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液能與氫氧化鋇溶液、石灰水和鹽酸反應(yīng)，B、C和D是錯的。5.下列物質(zhì)可與氫氧化鈉溶液和鹽酸反應(yīng)()A.碳酸鈉溶液C.碳酸氫鈉溶液分析：選擇只能與鹽酸反應(yīng)而不能與氫氧化鈉反應(yīng)，錯了；b項只能與鹽酸反應(yīng)，不能與氫氧化鈉反應(yīng)，這是錯誤的；c項與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和鹽酸生成二氧化碳，這是正確的；d項不能與氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)，這是錯誤的。6.下列離子基團(tuán)可以在溶液()中大量共存A.鈉離子、鈣離子、HCO、一氧化碳B.鉀離子、氫離子、一氧化碳、HCOC.鈉離子、鋇離子、HCO、羥基-D.Ca2+、Ba2+、Cl-、HCO分