高中化学 第三章 自然界中的元素 第1节 碳的多样性 第1课时学案 鲁科版必修1.doc

第1课时多种多样的碳单质和广泛存在的含碳化合物学习目标重点难点1.了解同素异形体的概念； 2了解碳的多种存在形态及碳的各种同素异形体的特点； 3了解碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，知道它们性质的差异及其转化；能根据它们性质的差异鉴别碳酸钠和碳酸氢钠1.了解同素异形现象，知道碳的三种同素异形体的特点； 2掌握碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，能根据它们性质的差异鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，掌握碳酸钠与碳酸氢钠的除杂、有关简单的计算一、多种多样的碳单质2同素异形体：由_元素组成的_的_单质，叫做该元素的同素异形体。预习交流1金刚石、石墨和C60均是由碳元素组成的单质，为什么物理性质不同？2碳的各种单质化学性质是否相同？为什么？3已知石墨在一定条件下可以转化为金刚石，试根据二者之间的转化完成下列问题：（1）石墨和金刚石之间的转化是物理变化还是化学变化？（2）有单质生成的反应一定是氧化还原反应吗？二、广泛存在的含碳化合物2碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质化学式学名俗名颜色状态溶解度比较应用NaHCO3作发酵粉、胃药Na2CO3制玻璃、造纸Na2CO310H2O结晶碳酸钠无色晶体同Na2CO33Na2CO3和NaHCO3的化学性质（1）Na2CO3（2）NaHCO3预习交流滴加盐酸后产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊气体的物质一定含有CO吗？答案：一、1.最大无不深灰小不易极高灰黑不足球烯2同一种性质不同几种预习交流：1答案：碳原子的排列方式不同，结构不同，故碳单质的物理性质不同。2答案：相同。因为由同种元素组成。3答案：（1）石墨和金刚石是两种不同的物质，所以二者之间的转化是化学变化。（2）判断是否是氧化还原反应的依据是判断反应前后元素的化合价有无变化，而不是看是否有单质生成，如石墨和金刚石的转化是两种单质间的转化，但是化合价没有变化，不是氧化还原反应。二、1.COCO2H2CO3CaCO3CaCO3CaMg（CO3）2ZnCO3MgCO3FeCO32碳酸氢钠小苏打细小的白色晶体较小碳酸钠苏打、纯碱白色粉末较大十水合碳酸钠3（1）Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2Na2CO3Ca（OH）2=CaCO32NaOHNa2CO3CaCl2=CaCO32NaCl（2）NaHCO3HCl=NaClH2OCO2NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O2NaHCO3Na2CO3H2OCO2预习交流：答案：不一定，碳酸氢盐也能与盐酸反应放出CO2气体。在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质实验操作实验现象结论或化学方程式活动一将两个相同气球中的等质量的两种固体分别同时加入等体积等浓度的盐酸中：两支试管中_，但加入NaHCO3的试管上的气球变大得_，但_与盐酸反应更快，化学方程式分别为：_；_活动二_加入BaCl2溶液时_，再滴加NaOH溶液时_活动三_试管口处有_，烧杯中的澄清石灰水_，化学方程式为_1Na2CO3和NaHCO3都易与盐酸反应，但NaHCO3与盐酸反应比碳酸钠更剧烈。为什么？ 2如何除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体？3你能从物质类别的角度归纳碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质吗？1.所有的碳酸盐都可以与盐酸反应放出CO2气体；2所有的碳酸氢盐都溶于水，都具有受热易分解的性质，都既能与酸反应又能与碱反应（即HCO与H和OH都不能大量共存）。二、物质的检验和鉴别Na2CO3、NaHCO3均为白色固体，溶液均无色，请思考讨论并交流如何鉴别这两种物质？（从鉴别依据、操作及现象、相关反应的化学方程式等角度说明）方法依据操作及现象化学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溶液来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液？某学校的实验室有一瓶碳酸氢钠，由于放置时间过久，不知是否变质。（1）请你利用所学过的知识，设计一简单的实验，确定这瓶碳酸氢钠是否变质。你设计的实验方案：_。（2）如果变质了，请你设计实验方案，确定其是否完全变质。你设计的实验方案：_。答案：活动与探究1：答案：都有气泡产生快Na2CO3、NaHCO3都能与盐酸反应NaHCO3Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O试管中有白色沉淀生成Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl无沉淀生成有白色沉淀生成NaHCO3NaOH=Na2CO3H2ONa2CO3BaCl2=BaCO32NaCl澄清的石灰水不变浑浊Na2CO3受热不分解水珠凝结变浑浊NaHCO3受热分解2NaHCO3Na2CO3CO2H2O思考与交流：1.答案：碳酸钠与盐酸的反应分两步：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2；而NaHCO3直接结合H就可以放出CO2：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，因此Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应时，NaHCO3与盐酸反应更剧烈。2答案：除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体，可采用加热的方法使NaHCO3分解从而除去。3答案：（1）Na2CO3的性质（2）NaHCO3的性质活动与探究2：答案：方法依据操作及现象化学方程式方法一利用两种物质的热稳定性差异取少量固体样品加热，能够产生使澄清的石灰水变浑浊的气体的为NaHCO3，无明显现象的为Na2CO32NaHCO3Na2CO3CO2H2O，CO2Ca（OH）2=CaCO3H2O方法二利用两种物质与盐酸反应的快慢取少量的固体样品于试管中，分别逐滴加入稀盐酸，产生气体速率快的是NaHCO3，产生气体速率慢的是Na2CO3NaHCO3HCl=NaClH2OCO2；Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2方法三利用能否与可溶性钙盐（或钡盐）反应产生沉淀向二者溶液中分别加入CaCl2（或BaCl2）溶液，有沉淀生成的为Na2CO3，无沉淀生成的为NaHCO3Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl（或Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl），NaHCO3与CaCl2（或BaCl2）不反应思考与交流：答案：不能。因为二者均能与Ca（OH）2溶液或Ba（OH）2溶液反应产生沉淀：Na2CO3Ca（OH）2=CaCO32NaOH,2NaHCO3Ca（OH）2=CaCO3Na2CO32H2O或NaHCO3Ca（OH）2=CaCO3NaOHH2O。迁移与应用：答案：（1）取固体少量加入试管中，加水配成溶液后滴加CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明NaHCO3已变质，若无白色沉淀生成，说明没有变质（答案合理即可）（2）将固体装入试管中，并塞上带有导管的单孔塞，将导管插入澄清石灰水中，加热，若有使澄清石灰水变浑浊的气体生成，说明没有完全变质。否则，说明已完全变质解析：首先正确判断NaHCO3变质后的物质，然后根据Na2CO3、NaHCO3的性质差异设计实验方案。NaHCO3易分解，如果NaHCO3中含有Na2CO3，说明NaHCO3已变质。鉴别NaHCO3中是否含有Na2CO3可用CaCl2溶液。若NaHCO3完全变质，就会全部生成Na2CO3。确定NaHCO3是否完全变质，可用加热法，若加热时有气体生成，该气体使澄清石灰水变浑浊，说明没有完全变质，否则，说明完全变质。1有相同质量的两份NaHCO3粉末，第一份加入足量盐酸，第二份先加热使其完全分解再加足量同浓度盐酸，则两者所消耗的盐酸物质的量之比为（）。A21 B11 C12 D412下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是（）。A热稳定性：Na2CO3NaHCO3 B碱性：Na2CO3NaHCO3D与足量的盐酸反应产生的气体的体积：Na2CO3NaHCO33欲鉴别浓度均为3 molL1的Na2CO3和NaHCO3两溶液，下列方法可行的有（）。分别滴入澄清石灰水分别用pH试纸测pH分别滴入3 molL1的盐酸分别滴入NaOH溶液A B C D4除去下列物质中的杂质。（1）除去Na2CO3固体中的NaHCO3，方法是_，化学方程式：_。（2）除去NaHCO3溶液中的Na2CO3，方法是_，化学方程式：_。（3）除去CO2气体中的HCl气体，方法是_，化学方程式：_。答案：1B解析：根据化学方程式NaHCO3HCl=NaClH2OCO2、2NaHCO3Na2CO3CO2H2O、Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可知相同质量的两份NaHCO3粉末消耗盐酸的物质的量相等，故选B。2C解析：NaHCO3受热时发生分解而Na2CO3受热时不易分解，A不正确；等物质的量浓度溶液的碱性，Na2CO3的强，B不正确；在相同温度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，C正确；D中没有说明Na2CO3和NaHCO3的用量，故反应产生气体的体积无法判断。3A解析：向Na2CO3和NaHCO3溶液中加入Ca（OH）2时都有白色沉淀生成，故不正确；等浓度的Na2CO3溶液的碱性强，pH大，故正确；向浓度相同的两溶液中滴加盐酸时，NaHCO3与盐酸的反应快，故正确；虽然NaOH与NaHCO3反应，但无明显的现象，所以无法用NaOH区分Na2CO3和NaHCO3，不正确。4答案：（1）加热2NaHCO3Na2CO3CO2H2O（2）通足量的CO2Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3（3）将气体通过饱和NaHCO3溶液NaHCO3HCl=NaClH2OCO2解析：除杂的基本原则是除去杂质但不能引入新的杂质。（1）NaHCO3受热分解产生Na2CO3，故Na2CO3固体中混有NaHCO3应采用加热法。（2）中可选用通入足量CO2的方法使Na2CO3转化为NaHCO3。（3）可采用使HCl与NaHCO3反应产生CO2的方法。提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。知识精华技能要领