高中化學(xué) 第三章第1節(jié)第2課時《碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化》課件 魯科版必修1
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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,第1節(jié)碳的多樣性第2課時碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化,自然界中的元素,1.了解碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化。2.了解高爐煉鐵涉及的主要化學(xué)反應(yīng)。,自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化,知識清單,1.植物通過________吸收空氣中的________,形成________,并釋放出________,________再轉(zhuǎn)化為淀粉。2.空氣中的________有很大一部分被海水吸收,溶于水中的________逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)開_______。這些________又與空氣中的二氧化碳和水反應(yīng),生成________溶于水歸入大海。,1.光合作用二氧化碳葡萄糖氧氣葡萄糖2.二氧化碳二氧化碳碳酸鹽碳酸鹽碳酸氫鹽,3.用化學(xué)方程式表示溶洞的形成過程:______________________________、_______________________________。4.防止溫室效應(yīng)可采取的措施:______________________________。,問題探究,在廣西桂林地區(qū)有許多美麗神奇的溶洞、石筍和鐘乳石,它們是如何形成的?如何用實驗探究它們形成的化學(xué)原理?形成:石灰?guī)r里不溶性的CaCO3受H2O和CO2作用能轉(zhuǎn)化為可溶性的Ca(HCO3)2。由于石灰?guī)r層各部分所含碳酸鈣的多少不同,被侵蝕的程度不同,石灰?guī)r就逐漸被溶解成互不相依、千姿百態(tài)、陡峭秀麗的山峰或被溶解侵蝕成奇異壯觀的溶洞。溶有碳酸氫鈣的水,當(dāng)從洞頂向洞底滴落時,水分蒸發(fā)、壓強(qiáng)減小及溫度變化都會使碳酸氫鈣分解而析出碳酸鈣沉淀,這些沉淀經(jīng)過千百萬年的積聚,逐漸形成了鐘乳石、石筍等。洞頂?shù)溺娙槭c地面的石筍連接起來,就會形成奇特的石柱。,實驗探究:設(shè)計實驗探究溶洞形成的反應(yīng)原理:(1)Ca(OH)2溶液中通入CO2,如果澄清石灰水變渾濁,則可以說明有CaCO3生成。(2)向CaCO3濁液中通入足量的CO2,觀察到濁液變澄清,則可以說明有Ca(HCO3)2生成。(3)加熱Ca(HCO3)2溶液,觀察到溶液變渾濁,則可說明有CaCO3生成。,嘗試應(yīng)用,1.以下屬于自然界中碳及其化合物間轉(zhuǎn)化的是()①植物通過光合作用吸收二氧化碳形成葡萄糖②以無機(jī)化合物氰[(CN)2]與氨水為原料合成尿素③鐘乳石、石筍的形成④石油、天然氣等化石燃料的形成A.①②③④B.只有①③④C.只有①②③D.只有②③④,解析:以無機(jī)化合物氰[(CN)2]與氨水為原料合成尿素是人工生產(chǎn)過程,不是自然界中的轉(zhuǎn)化。答案:B,知識清單,生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化,1.碳在無機(jī)物間的轉(zhuǎn)化(1)高爐煉鐵高爐煉鐵的過程是將鐵礦石還原成金屬鐵的過程,原料是______,但實際起還原作用的主要是______。相關(guān)反應(yīng)為:①一氧化碳的生成:______________________。②氧化鐵的還原:化學(xué)方程式為____________。,(2)木炭燃燒在木炭燃燒的過程中發(fā)生:碳單質(zhì)、一氧化碳和二氧化碳之間的轉(zhuǎn)化:①C→CO:_________________。②C→CO2:_________________。③CO→CO2:________________。④CO2→CO:________________。,(3)水垢的形成水垢的主要成分是________,自來水中的________受熱分解生成碳酸鈣,碳酸鈣在壺底積聚便形成了水垢。所發(fā)生的化學(xué)方程式:________________________________。2.碳在無機(jī)物和有機(jī)物間的轉(zhuǎn)化尿素的合成:1828年,德國化學(xué)家______用無機(jī)化合物氰[(CN2)]與氨水合成無機(jī)化合物—_________[CO(NH2)2],由此突破了無機(jī)化合物與有機(jī)化合物之間的界限。二氧化碳和氨氣生成尿素和水的化學(xué)方程式為________________。,,HC,綜合拓展,碳作還原劑的特殊性碳作還原劑,溫度越高,還原性越強(qiáng),在反應(yīng)中碳的氧化產(chǎn)物可以是CO2和CO。當(dāng)溫度較低時(理論上小于710℃),碳傾向生成穩(wěn)定的CO2(如:實驗室用C還原CuO),一般溫度超過1000℃,只要有固態(tài)碳存在,生成的氣體是CO,而CO作還原劑,溫度越低還原性越強(qiáng),如CO只有在低于600℃時,才能還原FeO,所以在高爐中主要的出鐵反應(yīng)是在爐體上部(低溫區(qū))發(fā)生的。,2.向下列物質(zhì):①大理石;②鐘乳石;③鍋垢;④貝殼;⑤蛋殼。分別滴加醋酸,會產(chǎn)生相同氣體的是()A.只有①②B.只有④⑤C.只有①②③D.①②③④⑤,解析:上述五種物質(zhì)中都含有碳酸鈣,分別滴加醋酸時都會產(chǎn)生CO2。答案:D,嘗試應(yīng)用,3.古代的“藥金”外觀與金相似,常被誤認(rèn)為是金子。冶煉方法如下:將碳酸鋅、赤銅(Cu2O)、木炭混合加熱至800℃得金光閃閃的“藥金”。(1)“藥金”的主要成分是______________________________________________________________。(2)有關(guān)冶煉的化學(xué)方程式是____________,____________,____________。,,,解析:解答本題可借用“相似類推法”,以舊知識遷移應(yīng)用于題給信息。解題思路為:由碳酸鈣、碳酸鎂在高溫時分解生成金屬氧化物和二氧化碳的事實可推知:碳酸鋅在高溫時也分解,生成氧化鋅和二氧化碳?xì)怏w;由碳與氧化銅在高溫時反應(yīng)生成銅和二氧化碳的事實可推知:碳在高溫時也能將赤銅(Cu2O)中的銅和氧化鋅中的鋅置換出來,本身被氧化成二氧化碳。由此可知答案。,二氧化碳的性質(zhì)、用途,某果農(nóng)將收獲的蘋果儲存在密封的地窯中,保存了相當(dāng)長的一段時間后,他將地窖池通過一根通氣管與石灰池相通,結(jié)果先在石灰池中產(chǎn)生了大量沉淀,然后沉淀又慢慢消失,試問:(1)果農(nóng)將蘋果儲存在地窖中原因是什么?(2)石灰水產(chǎn)生的沉淀是__________,顏色________,期間發(fā)生的反應(yīng)為:______________。,解析:蘋果的呼吸作用吸收O2釋放出CO2,隨著蘋果呼吸作用的進(jìn)行,O2的量越來越少,CO2的量越來越多,這樣蘋果將不能再進(jìn)行呼吸作用,因此能保存較長時間。第(2)問CO2與Ca(OH)2反應(yīng)先生成沉淀后消失,是因為先生成CaCO3而后生成Ca(HCO3)2。答案:(1)隨著蘋果呼吸作用,地窯內(nèi)CO2濃度增加,抑制了呼吸作用,影響了蘋果的新陳代謝,從而能使蘋果保存較長時間。(2)CaCO3白色Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,名師點(diǎn)睛:將所學(xué)的知識應(yīng)用于實際是對知識的最高要求。CO2是植物呼吸作用的產(chǎn)物,高濃度的CO2能抑制呼吸作用,從而減緩植物腐爛。這在廣大農(nóng)村都有著重要的應(yīng)用,如大姜、地瓜、馬鈴薯的儲存等。,變式訓(xùn)練,1.將過量的CO2氣體通入下列溶液中,出現(xiàn)渾濁的是()A.CaCl2溶液B.澄清石灰水C.飽和Na2CO3溶液D.溶有NH3的BaCl2溶液,解析:CO2不能與CaCl2溶液反應(yīng);CO2通入到澄清石灰水中最終生成易溶于水的Ca(HCO3)2;由于NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,故CO2通入碳酸鈉溶液中會變渾濁;CO2可以先與NH3反應(yīng)生成(NH4)2CO3,但通入過量CO2時生成HCO3-,故最終溶液中也沒有沉淀。答案:C,碳酸鹽的有關(guān)計算,取等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液兩份,每份50mL。向其中各通入一定量的CO2,隨后分別各取溶液10mL,將其稀釋成100mL溶液,并分別向稀釋后的溶液中逐滴加入0.1molL-1的鹽酸,產(chǎn)生CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加入鹽酸的體積之間的關(guān)系如下圖所示:[設(shè)分別為(A)、(B)兩種情況],回答下列問題:(1)在(A)情況下,溶質(zhì)為(寫化學(xué)式)________,其物質(zhì)的量之比為________,產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體的體積為________。(2)在(B)情況下,溶質(zhì)為(寫化學(xué)式)________,其物質(zhì)的量之比為________,產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體的體積為________。(3)原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為________。,答案:(1)NaOH、Na2CO31∶10.056L或56mL(2)Na2CO3、NaHCO31∶10.112L或112mL(3)0.75molL-1,,0.075,名師點(diǎn)睛:數(shù)形結(jié)合法是近幾年高考中常??疾榈膬?nèi)容。這類題目的已知條件或所求內(nèi)容以圖象形式表述。解題思路是:根據(jù)反應(yīng)變量關(guān)系和反應(yīng)條件,建立函數(shù)表達(dá)式。分析圖象時注意:認(rèn)明圖中坐標(biāo),曲線起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)和走向;將圖象信息與化學(xué)反應(yīng)知識結(jié)合得出相應(yīng)的化學(xué)結(jié)論。識圖能力差是導(dǎo)致本題出錯的一個因素。,變式訓(xùn)練,2.常溫下,將一定體積的CO2通入VLNaOH溶液中,已知NaOH完全反應(yīng),若在反應(yīng)后的溶液中加入足量的澄清石灰水,得到ag沉淀,若在反應(yīng)后的溶液中加入足量CaCl2溶液,得到bg沉淀,則下列說法中正確的是()A.參加反應(yīng)的CO2體積為0.224aLB.由上述數(shù)據(jù)不能確定NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度C.若a=b,則CO2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物只有Na2CO3D.b可能等于a、小于a或大于a,C,綜合推斷,某混合氣體中可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸氣中的兩種或多種。當(dāng)混合氣體依次通過下列物質(zhì)時會發(fā)生括號中所說明的現(xiàn)象:①澄清的石灰水(無渾濁現(xiàn)象);②氫氧化鋇溶液(有渾濁現(xiàn)象);③濃硫酸(無明顯現(xiàn)象);④灼熱的氧化銅(變紅);⑤無水硫酸銅(變藍(lán))。對該混合氣體成分的正確判斷是()A.一定沒有CO2,肯定有CO和H2B.一定有CO2、CO和水蒸氣C.一定有H2和CO2D.可能有CO2、NH3和水蒸氣,解析:通過氫氧化鋇溶液有渾濁現(xiàn)象,說明一定有CO2,但先通過石灰水時沒有渾濁現(xiàn)象,說明一定含HCl,因為HCl與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCl2和H2O,再通CO2則不產(chǎn)生CaCO3沉淀。通過濃H2SO4吸收水蒸氣,通過灼熱的CuO變紅,說明可能含有H2或CO,再通過無水CuSO4變藍(lán),說明一定含H2,可能含CO。所以一定有HCl、CO2、H2,可能含有CO。答案:C名師點(diǎn)睛:這是一道物質(zhì)的定性推斷的題目,有些同學(xué)從①澄清的石灰水無渾濁現(xiàn)象,首先排除了CO2的存在,導(dǎo)致錯誤,忽視了②氫氧化鋇溶液有渾濁現(xiàn)象。,變式訓(xùn)練,3.按下圖示裝置持續(xù)通人氣體X,并在管口P處點(diǎn)燃,實驗結(jié)果使澄清石灰水變渾濁,則X、Y可能是()A.H2和NaHCO3B.CO和Na2CO3C.CO和CuOD.H2和Fe2O3,解析:由題意可知,澄清石灰水變渾濁,說明有CO2生成,并且X氣體或X與Y加熱后生成的氣體能夠燃燒,符合條件的有A、C。答案:AC,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,- 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