1、第3章 自然界中的元素 第1节 碳的多样性 课时1 多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物 目标与素养：1.了解碳单质的多样性以及同素异形体的概念，会判断同素异形体。(宏观辨识)2.了解自然界中含碳化合物的多样性。(宏观辨识)3.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质。(变化观念)自 主 预 习 探 新 知 一、多种多样的碳单质1同素异形体(1)定义：由同一种组成的性质不同的。(2)几种元素的同素异形体：氧元素有；碳元素有_等。2性质不同的原因：碳原子的不同。排列方式元素单质金刚石、石墨、C60O2和O3 同素异形体之间的转化是化学变化吗？【提示】是。同素异形体是性质不同的物质，相互间的转化属于化学变化，
2、如 3O2=放电 2O3 等，但无化合价变化，不是氧化还原反应。二、广泛存在的含碳化合物1种类繁多的含碳化合物微点拨：(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。2Na2CO3 和 NaHCO3 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)金刚石和石墨物理性质的差异是由于组成两种物质的元素不同。()(2)C60 是一种新化合物。()(3)稳定性：Na2CO3NaHCO3。()(4)某溶液中滴加足量盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有 CO23。()答案(1)(2)(3)(4)2下列物质的化学名称、化学式和俗名一致的
3、是()A碳酸钙、CaCO3、生石灰B氢氧化钠、NaOH、纯碱C碳酸钠、Na2CO3、苏打D碳酸氢钠、NaHCO3、苏打C A 项中，生石灰是 CaO；B 项中，纯碱是 Na2CO3；D 项中，苏打是 Na2CO3。3下列既能跟 NaOH 溶液反应，又能跟盐酸反应的是()ANa2CO3 溶液 BCaCO3CNaHCO3 溶液DNa2SO4 溶液答案 C核 心 突 破 攻 重 难 同素异形体 1.同素异形体的判断三要素(1)必须由同一种元素组成。(2)必须是单质。(3)必须具有不同的结构。2构成同素异形体的两种形式(1)单质中原子的排列方式不同，如金刚石、石墨、C60 等；(2)单质中原子数目不同
4、：如 O2、O3 等。3同素异形体的性质(1)物理性质：由于结构上的差异，同素异形体的物理性质，如颜色、熔沸点、硬度等有较大的差异。(2)化学性质：由于同素异形体组成元素相同，因此化学性质基本相同，如金刚石、石墨在高温下与氧气反应都生成二氧化碳。【典例 1】已知：石墨=一定条件 金刚石。下列说法正确的是()A石墨转化为金刚石属于物理变化B石墨与金刚石互为同素异形体C石墨与金刚石的性质完全相同D同素异形体之间的转化属于氧化还原反应B 石墨和金刚石属于不同物质，故石墨转化成金刚石属于化学变化，A 项错误；同素异形体的化学性质相似，物理性质不同，C项错误；同素异形体之间的转化无电子转移，故不属于氧化
5、还原反应，D 项错误。(1)有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应吗？(2)如何证明石墨与金刚石组成元素相同？答案(1)不一定，如同素异形体之间的转化。(2)将石墨和金刚石在氧气中充分燃烧，检验产物只有 CO2。1下列各组物质，不属于同素异形体的是()A金刚石和石墨 B白磷和红磷CNa2O 和 Na2O2D氧气和臭氧答案 C2金刚石、石墨、C60 性质有所不同，是由于()A构成原子不同B原子的各自排列方式不同C具有不同的几何外形D硬度不同B 金刚石、石墨、C60 三者是碳元素的同素异形体，构成原子完全相同，只是其内部碳原子排列方式不同，才导致它们的结构不同，进而性质也不同。Na2CO3和N
6、aHCO31.鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 的方法(1)固体鉴别法加热法给固体加热时产生使澄清石灰水变浑浊气体的为 NaHCO3，无明显现象的为 Na2CO3。(2)溶液鉴别方法沉淀法：向溶液中滴加 BaCl2 溶液，有白色沉淀生成的为Na2CO3，无明显现象的为 NaHCO3；气体法：向溶液中逐滴加入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3，过一会才产生气泡的是 Na2CO3。2Na2CO3 与 NaHCO3 的除杂 混合物(括号内的为杂质)除杂方法或所用试剂 Na2CO3 固体(NaHCO3)加热NaHCO3 溶液(Na2CO3)通入足量 CO2Na2CO3 溶液(NaHCO3)加入适
7、量的 NaOH 溶液 3.Na2CO3 与 NaHCO3 的相互转化 涉及反应：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3【典例 2】不能用来鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 两种白色固体的实验操作是()A分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石灰水中B分别在这两种物质的溶液中加入 CaCl2 溶液C分别在这两种固体中加入同浓度的稀盐酸D分别在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水D A 项，利用 Na2CO3 和 NaHCO3 的稳定性可鉴别；B 项，利用 Na2CO3 和 NaHCO3 的化学性质差异，Na2CO3 能与 CaCl2 反应生成白色沉淀而 NaHCO3 不能，可鉴
8、别；C 项，利用 Na2CO3 和 NaHCO3的化学性质差异，NaHCO3 与等浓度盐酸反应比 Na2CO3 剧烈，可鉴别；D 项，CO23、HCO3 均与 Ca(OH)2 反应生成白色沉淀 CaCO3，不能鉴别。(1)向 Na2CO3、NaHCO3 溶液中同时加入相同浓度的盐酸，有何现象？试用离子方程式说明其原因。(2)不用其他试剂，只用试管、胶头滴管能否区别盐酸和 Na2CO3溶液？说明理由。答案(1)向 Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，开始时无气体生成，继续滴加则出现大量无色气泡；向 NaHCO3 溶液中滴加盐酸，立即产生大量无色气泡。有关的离子方程式为 CO23 H=HCO3，HCO
9、3 H=H2OCO2。(2)能。向 Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸时，开始无现象，后产生气泡；向盐酸中逐滴加入 Na2CO3 溶液时，立即产生气泡。(1)Na2CO3 溶液与盐酸反应时，滴加方式不同，反应不同，现象不同，产生 CO2 的量也不一定相同。(2)不能利用 Ca(OH)2 或 Ba(OH)2 溶液来鉴别 Na2CO3 和NaHCO3 溶液，因两者现象相同，都产生白色沉淀。1除去 NaHCO3 溶液中混有的少量 Na2CO3 可采取的方法是()A通入过量的二氧化碳气体B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水D加入稀盐酸A 二氧化碳与 Na2CO3 反应而不与 NaHCO3 反应，A 正确；
10、Na2CO3 溶液、NaHCO3 溶液与氢氧化钡溶液、澄清石灰水、盐酸均能发生反应，B、C、D 错误。2下列有关 Na2CO3 和 NaHCO3 的叙述中正确的是()A相同质量的 Na2CO3 和 NaHCO3 与足量盐酸作用时，产生的气体质量相同BNa2CO3 比 NaHCO3 热稳定性强CNa2CO3 不能与澄清石灰水反应DNa2CO3 和 NaHCO3 均可与 NaOH 溶液反应B Na2CO3 2HCl=2NaCl CO2 H2O，NaHCO3 HCl=NaClCO2H2O，相同质量的 Na2CO3 和 NaHCO3 与足量盐酸作用时，产生的气体质量不同，A 项错误；NaHCO3 在
11、80 左右即分解，而 Na2CO3 的热稳定性很好，B 项正确；Na2CO3 能与澄清石灰水反应，不能与氢氧化钠反应，C、D 项错误。当 堂 达 标 提 素 养 1下列关于同素异形体的理解正确的是()A同素异形体是不同的物质，性质完全不同B组成元素相同而结构不同的物质就是同素异形体C同素异形体一定是单质D任何元素都有同素异形体C 同素异形体的物理性质不同，但化学性质基本相同，A 错误；水和过氧化氢组成元素相同，但二者是化合物，不互为同素异形体，B 错误；同素异形体是对单质而言的概念，C 正确；大多数元素没有同素异形体，D 错误。2下列化学方程式中，可用离子方程式 2HCO23=CO2H2O 表
12、示的是()A稀硫酸中滴加小苏打溶液B稀盐酸中滴加纯碱溶液C稀盐酸与石灰石反应D碳酸钾与足量醋酸反应B 小苏打中的 HCO3 不能拆；石灰石是固体，所以碳酸钙不能拆；醋酸是弱酸不能拆。3下列说法中不正确的是()ANa2CO3 比 NaHCO3 易溶于水BNa2CO3 比 NaHCO3 稳定CNa2CO3 和 NaHCO3 都能跟石灰水反应得到白色沉淀D物质的量相等的 Na2CO3 和 NaHCO3 分别与足量盐酸反应得到 CO2 的物质的量之比为 21D 物质的量相等的 Na2CO3 和 NaHCO3 分别与足量盐酸反应可得到等量的 CO2，D 不正确。4下列说法中，不正确的是()A可用加热的方
13、法除去 Na2CO3 固体中混有的少量 NaHCO3B可通入过量的 CO2 除去 NaHCO3 溶液中混有的 Na2CO3C可用相互滴加的方法来鉴别 Na2CO3 溶液和稀盐酸D可用 Na2CO3 溶液除去 CO2 气体中混有的少量 HCl 气体D 因为 Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，所以不能用Na2CO3 溶液除去 CO2 中 HCl 气体，D 项错误。5除去下列物质中的少量杂质：(1)Na2CO3 固体中的 NaHCO3，方法是_，反应方程式：_。(2)NaCl 溶液中的 Na2CO3，方法是_，反应方程式：_。(3)NaOH 溶液中的 Na2CO3，方法是_，反应方程式：_。
14、(4)NaHCO3 溶液中的 Na2CO3，方法是_，反应方程式：_。解析 根据除杂原理，不能引入新杂质，不能减少主要成分。(1)用加热的方法即可。(2)只要加入适量盐酸除去 CO23 即可。(3)只要加入 Ba(OH)2 或 Ca(OH)2 即可。(4)通入过量 CO2 气体即可。答案(1)加热 2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O(2)加适量盐酸Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O(3)加适量 Ca(OH)2Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH(4)通入过量的 CO2 气体Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!