碳的多样性

碳的多样性（第一课时）

制案：赵彤审：高一化学组

【学习目标】

1．了解同素异形体的概念，知道碳有三种常见的同素异形体，它们的物理性质差异主要是由于碳原子的排列方式不同引起的。

2．知道含碳化合物种类繁多，一般为无机化合物和有机化合物。

3．认识Na2CO3和NaHCO3的主要性质，初步体会其性质差异。

预习学案

碳是自然界中的最主要的元素之一。其在自然界中可以以态和态形式存在。

一、多种多样的碳单质。

同素异形体：

碳的三种同素异形体：、、

氧的两种同素异形体：、

在石墨中，碳原子呈排列，每一层上的碳原子以强的相互作用形成结构。在金刚石中，碳原子之间以强的相互作用连接，形成结构。C60分子形似足球，碳原子位于球的表面，呈排列。由于不同，碳的各种单质有着不同的性质。如：纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，它是天然存在的硬度的物质。石墨是深灰色有金属光泽，不透明的细鳞片状固体；质软，有滑腻感；具有优良的性。碳的各种单质在常温下化学性质较。高温下，体现性。

思考：金刚石、石墨、足球烯都是碳元素组成的单质，为什么性质差别如此之大？

二、广泛存在的含碳化合物

由碳元素与、、、等元素中的一种或几种组成的化合物。

无机化合物中碳主要以氧化物、碳酸盐等形式存在。

写出下列物质的化学式：天然气：大理石：方解石：白云石：菱锌矿：菱镁矿：菱铁矿：苏打：小苏打：

讲授学案

一．多种多样的碳单质

1．同素异形体的定义是：。

碳元素的同素异形体有：等。

思考：下列属于同素异形体的是（）

A．C60和金刚石B．O2和O3 C．CO和CO2 D．H2O和H2O2

二．广泛存在的含碳化合物

1．碳元素广泛存在于无机化合物和有机化合物中。无机物中的多种碳酸盐矿石，如：大理石方解石主要成分是（填化学式以下同）以及CO2等均含碳元素；有机化合物：如蛋白质、天然气（主要成分是）等均含碳元素。

2．重要的含碳化合物：Na2CO3和NaHCO3

（1）物理性质比较（包括用途）：

（2）化学性质

①与酸反应：Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应的离子方程式为

、；

思考：碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。为什么？

提示：二者与酸反应的原理分别为：

Na2CO3：Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl NaHCO3 +HCl＝NaCl+H2O+CO2↑

NaHCO3：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑

②与碱反应：Na2CO3与NaOH不反应，而易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH。如Na2CO3与澄清石灰水反应的离子方程式为；

NaHCO3能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水。如NaHCO3与NaOH溶液反应的化学方程式和离子方程式分别为：、

；

③与盐反应：Na2CO3与CaCl2在溶液中反应的离子方程式为；

④对热稳定性：加热时，碳酸钠不分解，而碳酸氢钠则分解。即：碳酸钠比碳酸

氢钠。利用该性质可鉴别Na2CO3和NaHCO3固体，其方法是。有关反应的化学方程式为。

（3）Na2CO3（正盐）和NaHCO3（酸式盐）之间的相互转化：

正盐（Na2CO3）酸式盐（NaHCO3）

如：Na2CO3和NaHCO3相互转化的化学方程式是：

NaHCO3→Na2CO3：

①

Na2CO3→NaHCO3：②；

课后巩固练习：

1．石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨

A．有放射性B．易燃、易爆C．能导电D．有剧毒

2．氢气、一氧化碳、炭粉与黑色的氧化铜反应，下列叙述中错误的是

A．反应都需加热B．都有红色的固体物质生成

C．都属于氧化还原反应D．都属于置换反应

3．以下气体因与人体的血红蛋白作用而引起中毒的是

A．Cl2B．SO2C．CO D．CO2

4．当下列物质：①大理石②钟乳石③白云石④菱镁矿⑤蛋壳，分别滴加醋酸时，会产生相同气体的

A．只有①② B．只有④⑤ C．只有①②③ D．①②③④⑤5．最近，科学家研制得到一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，分子式为C60，结合有关内容回答：

（1）下列关于C60分子的说法正确的是

A．C60是一种新型的化合物

B．C60和石墨、金刚石等都是碳的同素异形体

C．C60是灰黑色固体，其分子中碳原子呈正六边形和正五边形排列

D．C60的相对分子质量是720g/mol

（2）如何证明C60和金刚石、石墨都是碳的同素异形体？

6．（1）碳酸氢钠干粉灭火器的灭火原理是：

。

（2）写出向Na2CO3溶液中逐滴

．．加入稀盐酸反应的离子方程式：

。

7．除杂质括号内为杂质：

（1）Na2CO3 (NaHCO3)

方法，有关化学方程式。

（2）NaHCO3溶液(Na2CO3)

方法，有关化学方程式。

（3）NaCl溶液(Na2CO3)

方法，有关化学方程式。

8．有两瓶无色溶液，分别是稀盐酸(a)和碳酸钠(b)溶液，不用任何试剂，如何鉴别这两种溶液？

9．水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2。（假设各装置中所给物质是足量的）

（1）上图所示装置的正确连接顺序是(填各接口的代码字母)：

混合气→( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( )。

（2）确认混合气体中含有H2的实验现象是。其理由是。

10．Na2CO3和NaHCO3的混合物13.7g，与100ml某浓度的盐酸恰好完全反应，释放出3.36L的气体(标准状况)，求

（1）混合物中Na2CO3、NaHCO3的物质的量。

（2）该盐酸的物质的量浓度。