第1讲碳的多样性课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,49,第,1,讲碳的多样性,2017,级教学指导意见,核心素养,1.,了解碳的重要化合物的制备方法，掌握碳及其化合物的主要性质及应用。,2.,了解碳及其化合物对自然资源的综合利用、生态环境及环境保护的影响。,1.,宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识碳及其化合物的多样性。能从宏观与微观相结合的视角分析与解决实际问题。,2.,证据推理与模型认知：可以通过分析、推理等方法认识研究碳及其化合物的相互关系，建立模型。能运用模型解释化学现象。,考点一碳及其重要化合物,学在课内,1,.,碳单质,(1),结构、存在形态、物理性质和用途,存在形态,_,和化合态,结构,金刚石：,_,结构；,石墨：层状结构,同素异形体,金刚石、石墨、,C,60,、,C,70,物理性质,金刚石：熔点,_,、硬度,_,；,石墨：硬度,_,、电的良导体、有滑腻感,用途,金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯、高温润滑剂,游离态,空间网状,高,大,小,(2),碳的化学性质,2,.,碳的氧化物,有毒,难,还原剂,干冰,化学性质,2NaOH,CO,2,=Na,2,CO,3,H,2,O,NaOH,CO,2,=NaHCO,3,Ca(ClO),2,CO,2,H,2,O=CaCO,3,2HClO,Ca(ClO),2,2CO,2,2H,2,O=Ca(HCO,3,),2,2HClO,CaCO,3,H,2,O,CO,2,=Ca(HCO,3,),2,教材延伸,判断正误,(1),12,C,、,13,C,、,14,C,是碳的三种同素异形体,(,),(2),金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质,(,),(3)CO,2,是一种常用灭火剂，故,Na,、,Mg,着火时可用液态二氧化碳灭火,(,),(4),向空气中排放二氧化碳会形成酸雨,(,),(5),向,Na,2,SiO,3,溶液中通入,CO,2,、溶液变浑浊，继续通入,CO,2,至过量，浑浊消失,(,),考在课外,(6),向,CaCl,2,溶液中通入,CO,2,，无明显现象，若先通入,NH,3,再通,CO,2,，溶液会变浑浊,(,),(7),大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用,(,),拓展应用,写出下列反应的离子方程式,(1),向,NaOH,溶液中通入少量,CO,2,：,_,。,(2),向,NaOH,溶液中通入过量,CO,2,：,_,。,(3),向,NaAlO,2,溶液中通入少量,CO,2,：,_,。,(4),向,NaAlO,2,溶液中通入过量,CO,2,：,_,。,思维探究,(1),实验室用大理石制,CO,2,，为什么选盐酸而不选稀,H,2,SO,4?,答案,稀,H,2,SO,4,与大理石发生反应,CaCO,3,H,2,SO,4,=CaSO,4,CO,2,H,2,O,，生成的,CaSO,4,沉淀覆盖在,CaCO,3,的表面上，阻碍反应的进一步进行，反应速率变慢或停止。,(2),向,NaClO,溶液中通入少量,CO,2,，为什么生成产物为,NaHCO,3,?,(3)CO,具有还原性，浓硫酸为氧化性干燥剂，能否用浓硫酸干燥,CO?,答案,能，,CO,为高温还原剂，常温下不与浓硫酸反应，故可用浓硫酸干燥,CO,。,考点二碳酸钠与碳酸氢钠,学在课内,碳酸钠与碳酸氢钠,(1)Na,2,CO,3,与,NaHCO,3,的比较,(,用离子方程式表示,),名称,碳酸钠,(Na,2,CO,3,),碳酸氢钠,(NaHCO,3,),俗名,_,或,_,纯碱,苏打,小苏打,主要性质,水溶性,易溶于水，溶液,呈,_,性,易溶于水,(,但比,Na,2,CO,3,溶解度,),，溶液,呈,_,性,稳定性,稳定，但结晶碳酸钠,(Na,2,CO,3,10H,2,O),易风化,受热易分解，其分解反应的方程式,为,_,与,H,反应,产生,CO,2,气体的速率,Na,2,CO,3,NaHCO,3,碱,小,碱,相互转化,Na,2,CO,3,NaHCO,3,主要用途,用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸等工业中,灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一,工艺流程,反应原理,产生,NaHCO,3,反应：,_,。,产生,Na,2,CO,3,的反应：,_,。,循环使用的物质：,_,。,CO,2,名师点拨,Na,2,CO,3,和,NaHCO,3,鉴别的四个角度,1,.,利用热稳定性不同,2.,利用和酸反应生成气体的速率不同,(,相同条件下,),3.,利用和,BaCl,2,(,或,CaCl,2,),溶液混合时现象不同,4.,利用溶液的酸碱性不同,教材延伸,考在课外,(6),确定,NaCl,溶液中是否混有,Na,2,CO,3,的方法是取少量溶液滴加,CaCl,2,溶液，观察是否出现白色浑浊,(,),(7),向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液,(,),拓展应用,(1),鉴别,Na,2,CO,3,与,NaHCO,3,固体,用图,不可行的原因是,_,。,用图,可行，鉴别时,B,处放,_,。,(2)(,教材课后习题改编,),用适当的方法除杂,(,括号内为杂质,),物质,方法,Na,2,CO,3,(NaHCO,3,),固体粉末,Na,2,CO,3,(NaHCO,3,),溶液,NaHCO,3,(Na,2,CO,3,),溶液,答案,(1),Na,2,CO,3,、,NaHCO,3,均可与盐酸反应产生,CO,2,，使澄清石灰水变浑浊，故无法鉴别二者。,NaHCO,3,(2),加热加适量,NaOH,溶液通入足量的,CO,2,思维探究,(1),向饱和,Na,2,CO,3,溶液中通入,CO,2,，是否一定析出晶体？,答案,是因为生成,NaHCO,3,的质量比,Na,2,CO,3,多，消耗,H,2,O,，溶剂的量减少，,NaHCO,3,的溶解度比,Na,2,CO,3,小，析出晶体。,(2),请设计实验方案，用,50 mL 2 molL,1,NaOH,溶液和足量的,CO,2,气体，制取,50 mL 1 molL,1,的,Na,2,CO,3,溶液。,答案,将,50 mL NaOH,溶液，等分成两份，一份通入过量的,CO,2,，然后与另一份混合。,一、用数形结合思想理解,Na,2,CO,3,、,NaHCO,3,与盐酸的反应促进学生,“,模型认知和创新意识,”,素养的发展,素养说明：,近年来，在高考化学试题尤其是新课程高考试题中凸现出了一种新的题型,动态多变量图像题。此类试题的图像中隐含信息量大，对学生读图获取信息能力的要求较高，能有效的考查了学生综合分析、推理判断能力。,名师点拨,题组训练,1.,将,0.4 g NaOH,和,1.06 g Na,2,CO,3,混合并配成溶液，向溶液中滴加,0.1 molL,1,的稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成,CO,2,的物质的量的关系的是,(,),答案,C,2.,实验室使用,pH,传感器来测定,Na,2,CO,3,和,NaHCO,3,混合物中,NaHCO,3,的含量。称取,1.59 g,样品，溶于水配成,250.00 mL,溶液，取出该溶液,25.00 mL,用,0.1 molL,1,盐酸进行滴定，得到如下曲线。以下说法或操作正确的是,(,),答案,C,二、碳酸钠和碳酸氢钠混合物质量分数的判定促进学生,“,实验探究与创新意识,”,素养的发展,素养说明：,物质化学组成与含量测定的探究性实验是高考命题的常考题型。实验方案的设计及相关关键数据的测定能给予学生较大的创造空间，较好地培养学生思考的严谨性与深刻性，激发学生的学习兴趣，促进学生,“,实验探究与创新意识,”,素养的发展。,名师点拨,定量实验解题思维简图,题组训练,3.,实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,w,(Na,2,CO,3,),，称取此混合物,5.0 g,，溶于水中，配成,250 mL,溶液。,(2),过滤，提取沉淀，则过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有,_,。,(3),将沉淀洗涤，并充分干燥，称量沉淀的质量为,m,g,，由此可以计算,w,(Na,2,CO,3,),。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得,w,(Na,2,CO,3,)_(,填,“,偏大,”“,偏小,”,或,“,无影响,”,),。,方案二：量气法。量取,10.00 mL,配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况,(,约,20,，,1.0 1,10,5,Pa),的体积，由此计算混合物中,w,(Na,2,CO,3,),。,(4),装置中导管,a,的作用是,_,。,(5),反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：,_,_,眼睛视线与液面最低处相平。,解析,(1)CaCl,2,溶液只能与碳酸钠反应转化为碳酸钙沉淀，,A,错误；,MgSO,4,溶液与二者均不反应，,B,错误；,NaCl,溶液与二者均不反应，,C,错误；,Ba(OH),2,溶液与二者均反应生成碳酸钡沉淀，,D,正确。,(2),过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有玻璃棒、普通漏斗,(,漏斗,),。,(3),如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则称量值偏大。由于在质量相等的条件下碳酸氢钠产生的沉淀大于碳酸钠产生的沉淀，所以如果称量值偏大，则碳酸氢钠的质量偏大，则碳酸钠的含量偏小。,(4),由于碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体，瓶内压强增大，所以装置中导管,a,的作用是平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的体积误差。,答案,(1)D,(2),玻璃棒、普通漏斗,(,漏斗,),(3),偏小,(4),平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的气体体积误差,(5),待冷却至室温再读数,读数前左右液面相平,(6),V,1,V,2,(7),碱式滴定管,(8),滴入最后一滴盐酸，溶液由红色突变为无色，且,30 s,内不恢复,(9)84.8%,4.,制得的碳酸钠样品中往往含有少量,NaCl,，现欲测定样品中,Na,2,CO,3,的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。请回答下列有关问题：,方案一：把一定质量的样品溶解后加入过量的,CaCl,2,溶液，将所得沉淀,_(,填操作名称,),、洗涤、烘干、称量、计算。洗涤沉淀的具体操作是,_,_,。,方案二：把一定量的样品与足量硫酸反应后，用图甲所示装置测定产生,CO,2,的体积，为了确保测定结果的准确性，,B,中的溶液最好采用,_,。图甲装置中实验仪器,a,的名称是,_,。,方案三：利用图乙所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数,(,铁架台、铁夹等在图中均已略去,),。实验步骤如下：,按图连接装置，并检查气密性；,准确称得盛有碱石灰的干燥管,D,的质量为,83.4 g,；,准确称得,6 g,纯碱样品放入容器,b,中；,打开分液漏斗,a,的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；,打开弹簧夹，往试管,A,中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管,D,的总质量为,85.6 g,。,(1),若,两步的实验操作太快，则会导致测定结果,_(,填,“,偏大,”,或,“,偏小,”,),。,(2),装置,A,中试剂,X,应选用,_,。,(3)E,装置的作用是,_,。,(4),根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品,Na,2,CO,3,的质量分数为,_(,结果保留小数点后一位,),解析,方案二：样品中,Na,2,CO,3,与足量硫酸反应后产生,CO,2,，用排液法测定生成,CO,2,的体积，因,CO,2,在饱和,NaHCO,3,溶液中溶解度小，所以,B,中的溶液最好采用饱和,NaHCO,3,溶液。,方案三：,(1),反应过快会使产生的,CO,2,气体不能完全被,D,装置中碱石灰吸收；快速鼓入空气，也会使装置内残留,CO,2,不能被,D,装置中碱石灰完全吸收，则测得的,CO,2,质量偏小，测定结果偏小；,(2),鼓入空气，可把残留在装置,B,、,C,中的,CO,2,赶出由,D,中碱石灰吸收，因为空气中含有,CO,2,，因此应把鼓入空气中的,CO,2,吸收处理，所以装置,A,应放入,NaOH,溶液；,(3),如果,D,装置直接与外界空气相连通，则空气中的,H,2,O,和,CO,2,会对测定结果带来影响，所以装置,E,的作用是防止空气中,H,2,O,和,CO,2,进入装置,D,中；,答案方案一：过滤沿玻璃棒缓慢地向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀物，使水自然流下，重复,2,3,次,方案二：饱和,NaHCO,3,溶液圆底烧瓶,方案三：,(1),偏小,(2)NaOH,溶液,(3),防止空气中,CO,2,和水蒸气进入,D,中,(4)88.3%,