高中化學(xué) 第三章 自然界中的元素 第1節(jié) 碳的多樣性 第1課時學(xué)案 魯科版必修1.doc

第1課時多種多樣的碳單質(zhì)和廣泛存在的含碳化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)重點難點1.了解同素異形體的概念； 2了解碳的多種存在形態(tài)及碳的各種同素異形體的特點； 3了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，知道它們性質(zhì)的差異及其轉(zhuǎn)化；能根據(jù)它們性質(zhì)的差異鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉1.了解同素異形現(xiàn)象，知道碳的三種同素異形體的特點； 2掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，能根據(jù)它們性質(zhì)的差異鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉，掌握碳酸鈉與碳酸氫鈉的除雜、有關(guān)簡單的計算一、多種多樣的碳單質(zhì)2同素異形體：由_元素組成的_的_單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體。預(yù)習(xí)交流1金剛石、石墨和C60均是由碳元素組成的單質(zhì)，為什么物理性質(zhì)不同？2碳的各種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否相同？為什么？3已知石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，試根據(jù)二者之間的轉(zhuǎn)化完成下列問題：（1）石墨和金剛石之間的轉(zhuǎn)化是物理變化還是化學(xué)變化？（2）有單質(zhì)生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)嗎？二、廣泛存在的含碳化合物2碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì)化學(xué)式學(xué)名俗名顏色狀態(tài)溶解度比較應(yīng)用NaHCO3作發(fā)酵粉、胃藥Na2CO3制玻璃、造紙Na2CO310H2O結(jié)晶碳酸鈉無色晶體同Na2CO33Na2CO3和NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)（1）Na2CO3（2）NaHCO3預(yù)習(xí)交流滴加鹽酸后產(chǎn)生無色無味且能使澄清石灰水變渾濁氣體的物質(zhì)一定含有CO嗎？答案：一、1.最大無不深灰小不易極高灰黑不足球烯2同一種性質(zhì)不同幾種預(yù)習(xí)交流：1答案：碳原子的排列方式不同，結(jié)構(gòu)不同，故碳單質(zhì)的物理性質(zhì)不同。2答案：相同。因為由同種元素組成。3答案：（1）石墨和金剛石是兩種不同的物質(zhì)，所以二者之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化。（2）判斷是否是氧化還原反應(yīng)的依據(jù)是判斷反應(yīng)前后元素的化合價有無變化，而不是看是否有單質(zhì)生成，如石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是兩種單質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，但是化合價沒有變化，不是氧化還原反應(yīng)。二、1.COCO2H2CO3CaCO3CaCO3CaMg（CO3）2ZnCO3MgCO3FeCO32碳酸氫鈉小蘇打細小的白色晶體較小碳酸鈉蘇打、純堿白色粉末較大十水合碳酸鈉3（1）Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2Na2CO3Ca（OH）2=CaCO32NaOHNa2CO3CaCl2=CaCO32NaCl（2）NaHCO3HCl=NaClH2OCO2NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O2NaHCO3Na2CO3H2OCO2預(yù)習(xí)交流：答案：不一定，碳酸氫鹽也能與鹽酸反應(yīng)放出CO2氣體。在預(yù)習(xí)中還有哪些問題需要你在聽課時加以關(guān)注？請在下列表格中做個備忘吧！我的學(xué)困點我的學(xué)疑點一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論或化學(xué)方程式活動一將兩個相同氣球中的等質(zhì)量的兩種固體分別同時加入等體積等濃度的鹽酸中：兩支試管中_，但加入NaHCO3的試管上的氣球變大得_，但_與鹽酸反應(yīng)更快，化學(xué)方程式分別為：_；_活動二_加入BaCl2溶液時_，再滴加NaOH溶液時_活動三_試管口處有_，燒杯中的澄清石灰水_，化學(xué)方程式為_1Na2CO3和NaHCO3都易與鹽酸反應(yīng)，但NaHCO3與鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈。為什么？ 2如何除去Na2CO3固體中的NaHCO3固體？3你能從物質(zhì)類別的角度歸納碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)嗎？1.所有的碳酸鹽都可以與鹽酸反應(yīng)放出CO2氣體；2所有的碳酸氫鹽都溶于水，都具有受熱易分解的性質(zhì)，都既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)（即HCO與H和OH都不能大量共存）。二、物質(zhì)的檢驗和鑒別Na2CO3、NaHCO3均為白色固體，溶液均無色，請思考討論并交流如何鑒別這兩種物質(zhì)？（從鑒別依據(jù)、操作及現(xiàn)象、相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式等角度說明）方法依據(jù)操作及現(xiàn)象化學(xué)方程式方法一方法二方法三能否使用Ca（OH）2溶液或Ba（OH）2溶液來鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液？某學(xué)校的實驗室有一瓶碳酸氫鈉，由于放置時間過久，不知是否變質(zhì)。（1）請你利用所學(xué)過的知識，設(shè)計一簡單的實驗，確定這瓶碳酸氫鈉是否變質(zhì)。你設(shè)計的實驗方案：_。（2）如果變質(zhì)了，請你設(shè)計實驗方案，確定其是否完全變質(zhì)。你設(shè)計的實驗方案：_。答案：活動與探究1：答案：都有氣泡產(chǎn)生快Na2CO3、NaHCO3都能與鹽酸反應(yīng)NaHCO3Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O試管中有白色沉淀生成Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl無沉淀生成有白色沉淀生成NaHCO3NaOH=Na2CO3H2ONa2CO3BaCl2=BaCO32NaCl澄清的石灰水不變渾濁Na2CO3受熱不分解水珠凝結(jié)變渾濁NaHCO3受熱分解2NaHCO3Na2CO3CO2H2O思考與交流：1.答案：碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)分兩步：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2；而NaHCO3直接結(jié)合H就可以放出CO2：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，因此Na2CO3和NaHCO3分別與鹽酸反應(yīng)時，NaHCO3與鹽酸反應(yīng)更劇烈。2答案：除去Na2CO3固體中的NaHCO3固體，可采用加熱的方法使NaHCO3分解從而除去。3答案：（1）Na2CO3的性質(zhì)（2）NaHCO3的性質(zhì)活動與探究2：答案：方法依據(jù)操作及現(xiàn)象化學(xué)方程式方法一利用兩種物質(zhì)的熱穩(wěn)定性差異取少量固體樣品加熱，能夠產(chǎn)生使澄清的石灰水變渾濁的氣體的為NaHCO3，無明顯現(xiàn)象的為Na2CO32NaHCO3Na2CO3CO2H2O，CO2Ca（OH）2=CaCO3H2O方法二利用兩種物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)的快慢取少量的固體樣品于試管中，分別逐滴加入稀鹽酸，產(chǎn)生氣體速率快的是NaHCO3，產(chǎn)生氣體速率慢的是Na2CO3NaHCO3HCl=NaClH2OCO2；Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2方法三利用能否與可溶性鈣鹽（或鋇鹽）反應(yīng)產(chǎn)生沉淀向二者溶液中分別加入CaCl2（或BaCl2）溶液，有沉淀生成的為Na2CO3，無沉淀生成的為NaHCO3Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl（或Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl），NaHCO3與CaCl2（或BaCl2）不反應(yīng)思考與交流：答案：不能。因為二者均能與Ca（OH）2溶液或Ba（OH）2溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀：Na2CO3Ca（OH）2=CaCO32NaOH,2NaHCO3Ca（OH）2=CaCO3Na2CO32H2O或NaHCO3Ca（OH）2=CaCO3NaOHH2O。遷移與應(yīng)用：答案：（1）取固體少量加入試管中，加水配成溶液后滴加CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，說明NaHCO3已變質(zhì)，若無白色沉淀生成，說明沒有變質(zhì)（答案合理即可）（2）將固體裝入試管中，并塞上帶有導(dǎo)管的單孔塞，將導(dǎo)管插入澄清石灰水中，加熱，若有使澄清石灰水變渾濁的氣體生成，說明沒有完全變質(zhì)。否則，說明已完全變質(zhì)解析：首先正確判斷NaHCO3變質(zhì)后的物質(zhì)，然后根據(jù)Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)差異設(shè)計實驗方案。NaHCO3易分解，如果NaHCO3中含有Na2CO3，說明NaHCO3已變質(zhì)。鑒別NaHCO3中是否含有Na2CO3可用CaCl2溶液。若NaHCO3完全變質(zhì)，就會全部生成Na2CO3。確定NaHCO3是否完全變質(zhì)，可用加熱法，若加熱時有氣體生成，該氣體使澄清石灰水變渾濁，說明沒有完全變質(zhì)，否則，說明完全變質(zhì)。1有相同質(zhì)量的兩份NaHCO3粉末，第一份加入足量鹽酸，第二份先加熱使其完全分解再加足量同濃度鹽酸，則兩者所消耗的鹽酸物質(zhì)的量之比為（）。A21 B11 C12 D412下列關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中，正確的是（）。A熱穩(wěn)定性：Na2CO3<NaHCO3 B堿性：Na2CO3<NaHCO3C在水中的溶解度：Na2CO3>NaHCO3D與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的體積：Na2CO3<NaHCO33欲鑒別濃度均為3 molL1的Na2CO3和NaHCO3兩溶液，下列方法可行的有（）。分別滴入澄清石灰水分別用pH試紙測pH分別滴入3 molL1的鹽酸分別滴入NaOH溶液A B C D4除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)。（1）除去Na2CO3固體中的NaHCO3，方法是_，化學(xué)方程式：_。（2）除去NaHCO3溶液中的Na2CO3，方法是_，化學(xué)方程式：_。（3）除去CO2氣體中的HCl氣體，方法是_，化學(xué)方程式：_。答案：1B解析：根據(jù)化學(xué)方程式NaHCO3HCl=NaClH2OCO2、2NaHCO3Na2CO3CO2H2O、Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可知相同質(zhì)量的兩份NaHCO3粉末消耗鹽酸的物質(zhì)的量相等，故選B。2C解析：NaHCO3受熱時發(fā)生分解而Na2CO3受熱時不易分解，A不正確；等物質(zhì)的量濃度溶液的堿性，Na2CO3的強，B不正確；在相同溫度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，C正確；D中沒有說明Na2CO3和NaHCO3的用量，故反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積無法判斷。3A解析：向Na2CO3和NaHCO3溶液中加入Ca（OH）2時都有白色沉淀生成，故不正確；等濃度的Na2CO3溶液的堿性強，pH大，故正確；向濃度相同的兩溶液中滴加鹽酸時，NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)快，故正確；雖然NaOH與NaHCO3反應(yīng)，但無明顯的現(xiàn)象，所以無法用NaOH區(qū)分Na2CO3和NaHCO3，不正確。4答案：（1）加熱2NaHCO3Na2CO3CO2H2O（2）通足量的CO2Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3（3）將氣體通過飽和NaHCO3溶液NaHCO3HCl=NaClH2OCO2解析：除雜的基本原則是除去雜質(zhì)但不能引入新的雜質(zhì)。（1）NaHCO3受熱分解產(chǎn)生Na2CO3，故Na2CO3固體中混有NaHCO3應(yīng)采用加熱法。（2）中可選用通入足量CO2的方法使Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3。（3）可采用使HCl與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2的方法。提示：用最精煉的語言把你當(dāng)堂掌握的核心知識的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫下來并進行識記。知識精華技能要領(lǐng)