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第三章 自然界中的元素 第1节 碳的多样性 第1课时
【教学目标】
(一)知识目标
重点:碳元素之间的转化,碳酸钠与碳酸氢钠的性质。
难点:碳元素之间的转化,碳酸钠与碳酸氢钠的性质。
(二)方法目标
通过探究碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质,进一步熟悉研究物质性质的基本程序,培养学生利用实验科学探究的能力。
【知识回顾】
_____________
碳 单质 _____________
的 _____________
一、 物
质 _______________________
家 化合物 _______________________
族 _______________________
_______________________
二、CO与CO2比较(用文字或化学方程式表示)
CO
CO2
物理性质
化学性质
相互转化
重要用途
三、二氧化碳的实验室制法
1.原理(写出反应的化学方程式)
用离子方程式表示该反应 _______________________
2.装置
请画出实验室制取并收集二氧化碳的实验装置图。
3.思考:(1)实验室制的的二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气,如何得到纯净干燥的
二氧化碳?
(2)在民间,人们使用碳酸钠和白醋(主要成分是醋酸)制取二氧化碳,试写出该反应的离子方程式
三、温室效应产生的原因
大气中_______含量增多是引起温室效应的最主要原因。
【新课预习】
一、多种多样的碳单质
1.同素异形体的定义:
_______________________________________________________。
2.常见碳元素的同素异形体有__________________。填写下表:
思考:如何用实验证明金刚石、石墨和C60均由碳元素组成?
3.氧元素的同素异形体有 _______________________________
二、广泛存在的碳的化合物
1.碳元素的无机化合物的多样性
(1)常见无机化合物:CO、CO2、H2CO3、碳酸钠、碳酸氢钠、大理石、方解石(______)、白云石[____________]、菱锌矿(______)、菱铁矿(______)、菱镁矿(______ )。
(2)碳酸盐的定义:像碳酸钠这样含的CO的盐称为碳酸盐。自然界中常见的碳酸盐如_______________________________________________________。
碳酸氢盐的定义:像碳酸氢钠这样含的HCO3-的盐称为碳酸氢盐。中学化学中常见的碳酸氢盐有 __________________________。
2.碳元素的有机化合物的多样性
常见有机化合物:如蛋白质、淀粉、油脂、以及石油、液化气、天然气等的主要成分;
【课内探究】
一、多种多样的碳单质
1.同素异形体
2.碳元素的同素异形体
金刚石
石 墨
C60
颜色状态
微观结构
硬度
导电性
用途
二、广泛存在的含碳化合物
有机物,例如
二氧化碳等
碳酸盐矿石,例如
【活动·探究】碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质
[假设]
碳酸钠可能与哪些物质发生化学反应?
碳酸氢钠可能与哪些物质发生化学反应?
[实验方案及实验记录]
实验内容
实验现象
结论
[归纳整理]
1.碳酸氢钠和碳酸钠比较(用文字或化学方程式表示)
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
俗名
溶解性
与盐酸反应
与NaOH反应
与Ca(OH)2反应
与CaCl2反应
热稳定性
相互转化
2.如何鉴别一种白色固体粉末是Na2CO3还是NaHCO3?
【例题】
【例1】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可贵的超导性质。北京大学首先将C60渗锡,获超导转变温度为37 K的好成绩。下列关于C60的叙述正确的是
A.是一种新型的化合物 B.是碳元素的一种同素异形体
C.C60燃烧时可生成CO2 D.摩尔质量是720
【例2】已知天然气的主要成分CH4也是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应,前者大。下面是有关天然气的几种叙述,其中正确的是( )
①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;③天然气不完全燃烧时会生成CO。
A.①②③ B.只有① C.①和② D.只有③
【例3】下列说法中不正确的是
A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水 B.Na2CO3比NaHCO3稳定
C.石灰水能与Na2CO3反应,而不能与NaHCO3反应
D.与足量盐酸反应要得到相同质量的CO2,用NaHCO3比Na2CO3的质量要多
【例4】现有25mL 2mol/L的Na2CO3 溶液和75mL 1mol/L的稀盐酸,①将Na2CO3溶液缓缓滴加到盐酸中 ②将稀盐酸缓缓滴加到Na2CO3溶液中,在标准状况下产生的气体情况是
A. 均为0.84L B. 均为0.56L C. ①>② D. ①<②
【推荐作业】
1、下列物质:①纯碱 ②钟乳石 ③水垢 ④小苏打 ⑤蛋壳 分别滴入盐酸时,会产生相同的气体的是 ( )
A、只有①② B、只有④⑤
C、只有①②③ D、①②③④⑤
2.下列离子方程式正确的是
A次氯酸与氢氧化钠溶液反应:H+ + OH—==H2O
B碳酸钙与稀盐酸反应:CaCO3+H+==Ca2+ + CO2↑ +H2O
C金属钠跟水反应 2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑
D将铁片放入硫酸铁溶液中:Fe + Fe3+ ==2Fe2+
3.按右图装置持续通人气体x,并在管口P处点燃,实验结果使澄清石灰水变浑浊,则X、Y可能是…( )
A.H2和NaHCO3 B.CO和Na2CO3
C.CO和Cu D.H2和Fe2O3
4.实验室可用图所示的装置将二氧化碳和一氧化碳进行分离和干燥。已知a、b均为活塞,试回答:
(1)甲瓶装的是__________溶液,乙瓶装的是_________溶液, 分液漏斗装的是________。
(2)当与的混合气体通过该装置时,先分离得到的是________,活塞操作是__________ ; 然后得到____________,活塞操作是__________
【反馈与检测】
一、选择题
1、关于金刚石、石墨的说法不正确的是 ( )
A 它们都是由碳元素组成的单质 B 它们都是电的良导体
C 金刚石质硬,石墨质软 D 他们的碳原子的排列方式不同
2、关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是 ( )
A、Na2CO3不如NaHCO3易溶于水。
B、NaHCO3比Na2CO3稳定。
C、石灰水能和NaHCO3反应,不于Na2CO3反应。
D、等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应,消耗HCl的物质的量之比为
2:1 。
3、人体吸入后与人体血红蛋白结合引起中毒的气体是 ( )
A、Cl2 B、N2 C、CO D、CO2
4、已知某温度下,发生如下反应:① C + CO2 2CO ②CO +H2O CO2 +H2 由此可以推断,该温度下C、CO、H2的还原性强弱的顺序是 ( )
A、CO>C>H2 B、C>CO>H2 C、C>H2>CO D、CO>H2>C
5、要除去二氧化碳气体中的一氧化碳,常用的方法是 ( )
A、通过澄清的石灰水。B、通过灼热的炭 C、通过水 D、通过灼热的氧化铜。
6、将石墨在一定条件下转化为金刚石的变化说法正确的是 ( )
A、不是化学变化 B、金刚石和石墨性质相同 C、是氧化还原反应
D、是化学变化但不是氧化还原反应
7.在空气中久置而不变质的是 ( )
A、碳酸钠晶体 B 、 漂白粉 C.氧化钠 D、纯碱
8、在盛有NaOH溶液试剂瓶口,常看到有白色固体生成,该白色固体是( )
A.NaOH B.Na2O C.Na2CO3 D.NaHCO3
9.金刚石、石墨、C60、氧气归为一类物质,从下列物质中选出跟它们同类的( )
A、水 B、空气 C、氯化钠 D、硫粉
10.大气中CO2的含量增加会引起温室效应,你认为目前大气中CO2的主要来源是 ( )
A植物的呼吸作用与腐烂放出CO2 B动物的呼吸作用放出的CO2
C工业大量燃烧含C的燃料 D建筑工业的发展使大量碳酸盐分解。
11.可以用来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的最好的是 ( )
A、加澄清的石灰水 B、加热 C、加稀盐酸 D、加CaCl2溶液
12.(1)古代土法制碱中,用Na2CO3 和Ca(OH)2 反应制烧碱(用化学方程式表示)
______________________________________________________。
(2)通常用小苏打的饱和溶液除去CO2中的HCl,反应的离子方程式为________________
不能用NaOH溶液的原因是________________________,也不能用Na2CO3的原因是
____________________________(以上两空均用离子方程式表示原因)。
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