2017-2018学年高中化学鲁科版必修1（课件+课时跟踪检测+教学案）：第3章 第1节 碳的多样性 （6份打包）

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 ————————————————————————— [课标要求] 1．了解同素异形体的概念。 2．了解碳元素的多种存在形态及碳的多种同素异形体。 3．掌握碳酸钠与碳酸氢钠的主要性质以及二者的相互转化、区别与鉴定。, 1．碳元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C60等。 2．Na2CO3俗称纯碱或苏打，主要用于玻璃、造纸等工业。 3．NaHCO3俗称小苏打，主要用于制造发酵粉；既能与酸反应，又能与碱反应。 4．主要的化学方程式： 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl 1．同素异形体 由同一种元素组成的性质不同的几种单质，如氧元素的同素异形体有O2和O3，碳元素的同素异形体有金刚石、石墨和C60等。 [特别提醒]　 (1)同素异形体的物理性质不同，化学性质相似。 (2)同素异形体间的转化为化学变化，但不是氧化还原反应。 2．碳的同素异形体 　　物质 内容 金刚石(C) 石墨(C) 足球烯(C60) 外观 无色透明的晶体 深灰色、不透明的片状固体 灰黑色固体 结构 由正四面体构成的空间网状结构 由正六边形构成的平面层状结构 由正五边形和正六边形排列而成的足球状分子 硬度 很大 质软，在纸上可留痕迹 导电性 不导电 易导电 不导电 1．下列物质互为同素异形体的是(　　) A．CaCO3和MgCO3　　　　 B．O2和O3 C．CO和CO2 D．H2O和H2O2 解析：选B　同素异形体是指同一种元素组成的性质不同的几种单质，A、C、D三组物质均为化合物，故不属于同素异形体。 2．用短线连接Ⅰ和Ⅱ中相应的物质和用途。 解析：碳元素存在金刚石、石墨和C60等多种同素异形体，由于它们的颜色、光泽、透明度、质地、导电性等物理性质不同，决定了它们有不同的用途。石墨质软，具有润滑性和导电性，可用于制作铅笔芯、电极、电车滑块、润滑剂等；金刚石具有晶莹剔透、硬度大等性质，可用做装饰品和磨具等；C60具有一些特性，有可能成为新型的催化剂或催化剂的载体。 答案：A－⑦　B－⑤⑥　C－①②③④ 1．种类繁多的含碳化合物 碳的化合物 [特别提醒]　(1)有机化合物一定含有碳元素，含碳元素的化合物不一定是有机化合物。 (2)碳元素是形成物质种类最多的元素。 2．碳酸钠和碳酸氢钠 (1)物理性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 色态 白色粉末 细小白色粉末 俗名 纯碱、苏打 小苏打 溶解性 都易溶于水，Na2CO3的溶解度更大 水溶液酸碱性 都呈碱性，Na2CO3的碱性更强 (2)化学性质 ①与足量盐酸反应 a．Na2CO3与足量的盐酸反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。 b．NaHCO3与足量的盐酸反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。 ②与碱(NaOH)溶液反应 a．Na2CO3溶液与NaOH溶液不反应。 b．NaHCO3与NaOH溶液反应：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。 ③稳定性(后续探究) (3)重要应用 ①碳酸钠：重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛的应用。 ②碳酸氢钠：发酵粉的主要成分，可以做治疗胃酸过多的药剂。 1．碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性比较 利用下图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 [问题思考] (1)实验开始时，烧杯a、b中均有气泡冒出，能否说明Na2CO3和NaHCO3加热都发生了分解反应？ 提示：不能；因为气体受热时膨胀，烧杯中都会有气泡冒出。 (2)实验时，烧杯a中澄清石灰水不变浑浊而烧杯b中澄清石灰水变浑浊，依据该实验现象得出的实验结论是什么？ 提示：Na2CO3受热不易分解，而NaHCO3受热分解生成CO2气体，因此热稳定性：Na2CO3>NaHCO3。 (3)若将大小试管中的Na2CO3和NaHCO3位置互换，能否给出相同的实验结论？ 提示：不能；因为大试管中固体受热温度高而小试管中受热温度低，NaHCO3受热分解的原因也可能是温度高引起的。 2．碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别 [问题思考] (1)分别向等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加同浓度的CaCl2溶液如图1、图2所示，产生的实验现象相同吗？原因是什么？ 提示：不相同；图1中有白色沉淀生成，因为发生反应：Na2CO3＋CaCl2===2NaCl＋CaCO3↓。图2中无明