课件33张PPT。第3章 自然界中的元素
第1节 碳的多样性
第1课时 多种多样的碳单质
广泛存在的含碳化合物
本节目标：
1、了解同素异形体的概念，知道碳有三种同素异形体，以及导致物理性质相异的主要原因。
2、知道含碳元素的化合物种类繁多，一般可分有机物和无机物。
3、通过活动探究认识碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质及它们之间的相互转化。溶洞中的、石花、石笋、钟乳石图中的钻石重约五十克拉价值高达五百万美元在一九三四年芝加哥世界博览会上被评为美国最完美的钻石。世界上最大的钻石
——库利南一号美丽的珊瑚一、多种多样的碳单质 游离态：金刚石、石墨等
化合态：CO2、大理石、可燃冰、蛋白质等C元素的存在形式金刚石石墨质疑：同是C元素组成的单质性质有什么不同呢？1. C单质的性质：
①金刚石：最硬的，无色透明的晶体
②石 墨：深灰色、不透明、质软、易导电的片状固体
③ C60： 灰墨色的固体这里指的是物理性质活动探究：为什么同种元素组成的不同种单质
的性质相差这么大呢？2. C的三种不同单质的结构特点（1）金刚石的结构特点：
每个C原子与他周围的4个C原子形成正四面体结构金刚石的结构 多种多样的
碳单质（2）石墨的结构特点： a.C原子呈层状排列，每片上的所有C原子都在同一平面上。 b.每层上的每个C原子都与其他的3个C原子相连，层上C原子形成了正六边形（3）C60的结构特点： a.球状结构，形似足球，又称足球烯。 b.由12个正五边形和20个正六边形组成C20C40多种多样的碳单质C70多种多样的
碳单质3.同素异形体：由同一种元素组成的性质不同的单质，叫做该元素的同素异形体。例如：C元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C60，O元素的同素异形体有：O2、O3，P元素的同素异形体有：红磷、白磷注意：同素异形体的物理性质不同，化学性质相似。很久以前，人们被金刚石的成分迷惑。1797年，英国化学家钱南为了测出金刚石的成分，做了一个非常昂贵的实验。他将金刚石放在密闭的、充满氧气的箱子里让其燃烧（这只箱子是纯金制的），结果令人非常意外—箱子里的气体成分竟然变成了二氧化碳。这意味着如此奢侈的实验，发生的仅仅是下面台此简单的反应：C+O2==CO2故 事点燃总结：
1、结构决定性质！
2、不同碳单质物理性质存在差异的原因：碳原子的排列方式不同。二、广泛存在的含碳化合物大理石方解石主要成分：CaCO3白云石：CaMg(CO3)2菱锌矿：ZnCO3菱镁矿：MgCO3菱铁矿：FeCO3天然气胡萝卜天然碳酸盐1.种类：
无机化合物：大理石、CO2等
有机化合物：蛋白质、天然气（CH4）等2.重要的含碳化合物：（Na2CO3和NaHCO3）(1) Na2CO3与NaHCO3物理性质比较白色固体苏打或纯碱小苏打都易溶于水，但溶解度S碳酸钠＞S碳酸氢钠活动*探究(2)化学性质比较:a.与HCl反应:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑现象:都有气泡产生，HCl与NaHCO3要比与Na2CO3反应快。设问:为什么有这样的现象发生呢?因为HCl与Na2CO3反应是二步反应:
第一步:Na2CO3+HCl= NaHCO3+NaCl
第二步: NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2思考题: 把稀HCl逐滴滴加到Na2CO3(aq)和NaHCO3 (aq)现象一样吗?如不一样,有什么差别? 不一样,把稀HCl逐滴滴加到Na2CO3(aq)中开始没有气泡,过一段时间出现气泡,而把稀HCl逐滴滴加到NaHCO3 (aq)立即出现气泡.
因而可以利用这样现象检验Na2CO3(aq)和NaHCO3 (aq)与NaOH:无明显现象。
Na2CO3与NaOH不反应 NaHCO3与NaOH能反应：NaHCO3 +NaOH=Na2CO3+H2O 总结:从上面的几个反应中可以看出HCO3-既不能与H+又不能与OH-共存b.与碱反应:与Ca（OH）2：都有白色沉淀生成。
c.与CaCl2或者BaCl2反应: 与Na2CO3 Na2CO3 + CaCl2= CaCO3 +2NaCl
与NaHCO3不反应Na2CO3很稳定,受热很难分解
NaHCO3很不稳定,受热易分解
2 NaHCO3== Na2CO3 +H2O+CO2d.稳定性:(3) Na2CO3与NaHCO3的相互转变
(1)Na2CO3转变成 NaHCO3
_____________________________
(2) NaHCO3转变成Na2CO3
①______________________________
②_______________________________Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO32NaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O▲Na2CO3 NaHCO3+H2O+CO2或+ H+（4）用途:
Na2CO3主要用于制造玻璃、造纸业和食用碱;
NaHCO3主要用于做糕点时的发酵粉、食用碱。小结：Na2CO3与NaHCO3的化学性质比较产生气泡CO32-+2H+= CO2↑ + H2O
HCO3-+H+= CO2↑ +H2O无明显现象Na2CO3不反应
HCO3-+OH-= CO32- +H2O产生白色沉淀CO32-+Ca2+= Ca CO3↓
Ca2+ +HCO3-+OH- =
Ca CO3 ↓ +H2ONa2CO3产生白色沉淀
NaHCO3无现象CO32-+Ca2+= Ca CO3↓
NaHCO3不反应Na2CO3无现象
NaHCO3分解产生CO2〖讨 论〗(1)逐滴滴加稀盐酸:现象不同, Na2CO3中先没有气泡,后有气泡,而NaHCO3立即产生气泡.
(2)加热(固体): NaHCO3加热分解产生了CO2,通入到澄清的石灰水中可变浑浊,而Na2CO3加热不分解.
(3)加CaCl2或BaCl2: Na2CO3与它们可以产生白色沉淀,而NaHCO3与它们不反应1、如何鉴别Na2CO3与NaHCO3 ？
2、如何除去Na2CO3中少量的NaHCO3？
3、如何除去NaHCO3中少量的Na2CO3？加适量NaOH溶液或加热通入足量CO24、关于Na2CO3与NaHCO3混合物中各成份质量分数的计算。
〖例题〗将某碳酸钠和碳酸氢钠的混合物 2.74g 加热到质量不再变化时，剩余物质量为 2.12g 。求：
⑴混合物中碳酸氢钠与碳酸钠的物质的量；
⑵将这种混合物与足量的稀盐酸反应可以
生成标准状况下的气体体积。解:用差量法计算：
2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑+H2O 固体质量减少
2mol 62.0g
n (NaHCO3) 0.620g
n (NaHCO3)=0.02mol
n (Na2CO3) =（2.74g-0.02mol×84g/mol）/106g·mol-1
=0.01mol
CO32-+2H+= CO2↑ + H2O HCO3-+H+= CO2↑ +H2O
∴ n (CO2)=n (NaHCO3) + n (Na2CO3)=0.03mol
V (CO2)= 0.03mol ×22.4L ·mol-1=0.672L课件20张PPT。第3章 自然界中的元素
第1节 碳的多样性
第2课时 碳及其化合物间的转化
1、自然界中碳及其化合物间的转化 （1）二氧化碳是通过哪些途经进入大气中的？
（2）海水中的含碳物质是从哪里来的？
（3）若大气中没有二氧化碳会怎么样？二氧化碳过量又会怎样？讨 论：大气中的二氧化碳自然界中碳及其化合物间的转化大自然的精美绝伦的奇观：张家界黄龙洞取少量CaCO3粉末于试管中，加入适量蒸馏水CaCO3不溶解，溶液浑浊通入足量CO2随着CO2得通入 白色沉淀减少 最终消失所得溶液加热又得到白色沉淀 且有气泡产生CaCO3与Ca(HCO3)2可以相互转化，碳酸氢盐不稳定，受热分解活动、探究：9CaCO3+H2O+CO2 = Ca(HCO3)2
有关反应方程式：2、生产和生活中碳及其化合物间的转化 , ⑴高炉炼铁是将铁矿石用焦炭还原成金属铁的过程。在此过程中，CO是如何产生的？碳元素发生了哪些变化？用方程式如何表示？交流 研讨交流 研讨 在生产和生活中还有哪些碳及其化合物间转化的实例？ ⑵木炭在燃烧时产生淡蓝色的火焰，这是CO燃烧产生的。在木炭燃烧的过程中发生着单质C、CO、CO2之间的转化： 用化学方程式描述上述过程，并指出氧化剂与还原剂。CCO2CO⑶水壶、输送热水的管道内壁常积有水垢，你知道水垢的成分是什么吗？它是怎样形成的，又如何除掉？水垢的主要成分是CaCO3,是Ca(HCO3)2分解形成的，
常用 CH3COOH除掉。CaCO3+ 2CH3COOH= Ca(CH3COO)2 + CO2↑+ H2O小 结：1、下列物质，分别加入CH3COOH时，会产生相同气体的是（ ）
①大理石 ②钟乳石 ③锅垢 ④贝壳 ⑤ 蛋壳
A、①② B、④⑤
C、①②③ D、①②③④⑤D2、除去CO2气体中的CO，常用的方法是（ ）
A、通过澄清的石灰水 B 、通过灼热碳
C 、通过水 D、 通过灼热的氧化铜粉末D反馈练习：【活动·探究】模拟“溶洞的形成”实验方案及实验记录：开始出现白色沉淀
CO2过量时沉淀溶解出现白色沉淀Ca2+ + 2OH- + CO2 =
Ca CO3↓+ H2O
Ca CO3 +CO2+ H2O =
Ca2+ + 2 H CO3-生产和生活中碳及其化合物间的转化1、工业炼铁
2、木炭燃烧概括·整合碳酸氢钠受热分解实验装置：课件20张PPT。第3章 自然界中的元素
第1节 碳的多样性
第1课时 多种多样的碳单质
广泛存在的含碳化合物
图中的钻石重约五十克拉价值高达五百万美元在一九三四年芝加哥世界博览会上被评为美国最完美的钻石。世界上最大的钻石
——库利南一号美丽的珊瑚溶 洞石柱、石笋金刚石煤1、这些物质都含有什么元素，以什么形态存在？2、你身边还有什么物质含有这种元素？一、多种多样的碳单质石 墨 深灰色、硬度小、不透明、易导电的片状固体，熔点极高。金刚石 金刚石是硬度极高，熔点极高的单质，无色透明的晶体，不导电。世界上最大的钻石
——库利南一号C60 灰黑色的固体,不导电，又名富勒烯、足球烯 C60分子模型组成原子相同的单质，性质咋就差别这么的大呢？碳原子的排列方式不同--？！原来如此 由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。 金刚石、石墨、和C60 是碳元素
的同素异形体。
氧气和 O3 是氧元素的同素异形体。白磷和红磷是磷元素的同素异形体。二、广泛存在的含碳化合物有机物：天然气、淀粉、蛋白质等无机物：
二氧化碳、 大理石、方解石、白云石、菱镁矿、 菱锌矿、菱铁矿
纯碱或苏打小苏打Na2CO3.10H2O——白色粉末白色晶体碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水碳酸钠、碳酸氢钠比较预测碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质
思考：回顾碳酸钙的化学性质：1、与盐酸反应：
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
2、受热分解：
CaCO3＝CaO+CO2↑
与 酸 反 应 结论：
碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是
碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH -=CO32-+H2O 易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH 与某些碱反应与 某些盐 反 应与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀也可与某些盐反应结论：
加热时，碳酸钠不分解，而碳酸氢钠则分解。即：碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。碳酸钠受热不分解 所以可以利用它们对热的稳定性来鉴别它们。热稳定性小结Na2CO3性质:1、能和酸反应
2、能和含有钙、钡等离子的
可溶性盐或碱反应生成沉淀NaHCO3性质：1、能跟酸和碱都能发生反应
2、受热分解，热稳定性差如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
[问题讨论]： 方法一：分别取少量固体加热，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠 方法二： 加入可溶性的钙盐或钡盐，生成白色沉淀的是碳酸钠。固体溶液三、Na2CO3与NaHCO3的相互转变
⒈ Na2CO3转变成 NaHCO3
_____________________________
⒉ NaHCO3转变成Na2CO3
①______________________________
②_______________________________〖讨 论〗1、如何鉴别Na2CO3与NaHCO3 ？
2、如何除去Na2CO3中少量的NaHCO3？
3、如何除去NaHCO3中少量的Na2CO3？
加CaCl2溶液；加热加适量NaOH溶液；加热通入适量CO2练习1.写出以下转化的化学方程式
Na2CO3 NaHCO3CO2和H2ONa2OH或加热2.如何除去Na2CO3固体中的NaHCO3
如何除去NaHCO3溶液中的Na2CO3课件12张PPT。第3章 自然界中的元素
第1节 碳的多样性
第2课时 碳及其化合物间的转化
三、碳及其化合物间的转化1.自然界中碳及其化合物间的转化
2.生产和生活中碳及其化合物间的转化
高炉炼铁
木炭燃烧
水垢的形成
无机物和有机物间的转化
自然界中碳及其化合物间的转化大气中的二氧化碳溶洞中的 石花、石笋、钟乳【活动·探究】模拟“溶洞的形成”实验方案及实验记录：开始出现白色沉淀
CO2过量时沉淀溶解出现白色沉淀Ca2+ + 2OH- + CO2 =
Ca CO3↓+ H2O
Ca CO3 +CO2+ H2O =
Ca2+ + 2 H CO3-生产和生活中碳及其化合物间的转化1、工业炼铁原料：铁矿石、焦炭、
石灰石、空气原理：Fe2O3+3CO＝＝2Fe+3CO2高温2、木炭燃烧本节小结1、碳单质—同素异形体概念及其性质最常见的碳单质有：金刚石、石墨、C60 2、 Na2CO3 和NaHCO3
1、写出下列反应的化学方程式(1)(2)(3)(4)(14)(10)(8)(9)(11)(5)(7)(6)(16)(15)(13)(12)(1)C+O2 CO2(2) CO2+ 2Mg 2MgO+ C(3)2C+O2 2 CO(4)CO2+C 2CO(5)2CO+O2 2 CO2(6)CaCO3 CaO+CO2↑ (7)CaO+CO2 CaCO3(8)Na2CO3+2HCl NaCl+CO2 ↑ +H2O(9)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O(10) 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O(11)Na2CO3+CaCl2 2 NaCl+CaCO3 ↓ (13) NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O(12)Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3 (14) 2NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3 ↓ +Na2CO3+2H2O
