1、第2课时碳及其化合物间的转化学习目标定位:1.根据生产、生活中的碳元素转化的实例,了解碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化,从而进一步了解它们的性质。2.能够解释与含碳物质有关的现象和问题,如水垢的形成与消除、木炭燃烧的现象、工业上炼铁的原理等。知识点一自然界中碳及其化合物间的转化【探究活动】1自然界中,碳及其化合物间进行着永不停息的转化,这些转化是非常重要的。观察下图,分析下列问题:(1)二氧化碳有哪些途径进入大气中?(2)水体中的含碳物质是从哪里来的?(3)自然界消耗CO2的过程有哪些?(4)温室效应是怎样产生的?有什么危害?2碳的化合物在自然界中的转化创造了许多奇迹,请
2、看下面一幅图片。(1)溶洞形成的化学方程式为_。钟乳石、石笋形成的化学方程式为_。(2)设计实验模拟溶洞的形成,完成下列表格实验内容实验现象有关化学方程式(或离子方程式)Ca(OH)2(aq)中通入CO2澄清石灰水变浑浊Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O(Ca22OHCO2=CaCO3H2O)CaCO3浊液中通入足量CO2CaCO3浊液变澄清CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2(CaCO3H2OCO2=Ca22HCO)将澄清溶液加热澄清溶液变浑浊Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O(Ca22HCOCaCO3CO2H2O)【学以致用】1以下属于自然界中碳及其化合物间转化过程的是()
3、植物通过光合作用吸收二氧化碳形成葡萄糖以无机化合物氰酸铵(NH4CNO)为原料合成尿素CO(NH2)2钟乳石、石笋的形成石油、天然气等化石燃料的形成A B只有C只有 D只有2A、B、C、D、E五种物质的转化关系如下图所示。已知A为二元碱,微溶于水且溶解度随温度升高而降低。(1)写出各物质的化学式:A_;B._;C._;D._;E_。(2)写出下列两个变化的离子方程式:BD_。BE_。知识点二生产和生活中碳及其化合物间的转化【探究活动】1分析教材第68页图描述高炉炼铁过程中碳元素所发生的化学变化,写出相关反应的化学方程式。2用化学反应方程式描述下面转化过程。3我们使用的自来水中往往含有碳酸氢钙,
4、因此水壶、传送热水的管道内壁常常积有水垢。由此你推测水垢中一定含有哪种物质?它是怎样形成的?如何除去水壶中的水垢?写出相关的化学方程式。4在生产和生活中还有哪些碳及其化合物间转化的实例?【学以致用】3长期存放石灰水的试剂瓶,液面处内壁常附着一层白色固体物质,该物质是()ACa(OH)2 BCaOCCaCO3 DCa(HCO3)24无色气体X和灼热的碳反应得到一无色气体Y,Y和灼热的氧化铜反应又得到无色气体X,则X、Y分别是()AO2、CO2 BCO2、COCCO、CO2 DO2、CO1CO2与碱反应产物的确定(1)CO2与碱反应的原理CO2与碱反应时产物与二者的相对量有关,当碱足量时生成碳酸盐
5、,当CO2足量时,生成碳酸氢盐。如:CO2不足时:CO22NaOH=Na2CO3H2OCO2足量时:CO2NaOH=NaHCO3(2)CO2与NaOH反应有关量和产物的分析反应情况生成物12NaOH过量,只发生反应(余NaOH)Na2CO312CO2与NaOH恰好按反应Na2CO31两个反应均有NaHCO3、Na2CO311恰好发生反应NaHCO311只发生反应,CO2剩余NaHCO3(3)依据产物的量来确定产物若已知溶液蒸干后所得固体质量,可采用极值法,假设固体全部是Na2CO3或NaHCO3,即CO2与NaOH全部转化为Na2CO3或NaHCO3,将已知条件与计算所得结果比较,即可确定其成
6、分。根据固体质量和碳原子(或钠原子)守恒建立方程。2CO2、CO、HCO间的相互转化实现上述六个转化的反应有:(1)与活泼金属氧化物反应:CO2Na2O=Na2CO3;与过量碱反应:CO22OH=COH2O;与少量碱反应:CO2OH=HCO;与CO、H2O反应:CO2COH2O=2HCO。(2)与过量酸反应:CO2H=H2OCO2;与少量酸反应:COH=HCO;与CO2、H2O反应:COH2OCO2=2HCO。(3)与碱反应:HCOOH=H2OCO;与酸反应:HCOH=H2OCO2;受热分解:Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O。注意酸式碳酸盐一般受热易分解为碳酸盐、CO2和H2O(但也有
7、例外情况,如NH4HCO3NH3CO2H2O)。K2CO3、Na2CO3受热一般不分解,除(NH4)2CO32NH3CO2H2O外,其他不溶性碳酸盐受热一般分解为金属氧化物和CO2,如CaCO3CaOCO2。CO2、CO、HCO之间相互转化时,生成的产物不但与反应物种类有关,而且与反应物之间相对量的多少有关,这是做相关习题应特别注意的地方。第2课时碳及其化合物间的转化知识点一探究活动1(1)二氧化碳进入大气的途径有:植物葡萄糖淀粉葡萄糖CO2动物、植物呼吸作用CO2动植物遗体经微生物分解CO2化石燃料燃烧、火山喷发CO2(2)碳酸盐碳酸氢盐海洋(3)自然界中能够消耗CO2的过程有:植物的光合作
8、用;在海水中的溶解等。(4)一般情况下,二氧化碳的产生和消耗是趋于平衡的,但是由于人类的活动,特别是生产和生活中化石燃料燃烧量的大幅度增加,使大气中二氧化碳的含量猛增,破坏了自然界中碳及其化合物间的原有平衡。大气中二氧化碳浓度的增大会影响大气温度,导致温室效应。而温室效应会导致冰川融化,海平面上升等一系列的环境问题,危及人类的生存。2(1)CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O学以致用1D属于生产和生活中碳及其化合物间的转化。2(1)Ca(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3CaCl2Na2CO3(2)HCOH=CO2H2OCa22HCO2OH=Ca
9、CO3CO2H2O解析由题意知A为Ca(OH)2,Ca(OH)2与过量CO2反应,生成的B为Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2受热分解成C为CaCO3,CaCO3与盐酸反应生成的D为CaCl2。知识点二探究活动1CO生成的化学方程式:CO2CO2,CCO22CO,还原铁的氧化物的总化学方程式:Fe2O33CO2Fe3CO2。22CO22CO;CO2CO2;CO2C2CO;2COO22CO2。3水垢中一定含有CaCO3,CaCO3的形成:Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O,用醋酸可除去水壶中的水垢:CaCO32CH3COOH=(CH3COO)2CaCO2H2O。4例如:石灰石生石灰石灰乳石灰石,反应的化学方程式为:CaCO3CaOCO2,CaOH2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O。学以致用3C石灰水与空气中的CO2反应,生成CaCO3。4B根据无色气体X和灼热的碳反应生成的无色气体Y能与灼热的氧化铜反应,则Y不可能是O2,也不会是CO2,从而可确定Y是CO,再由XCCO可推出X是CO2。