1、第1节碳的多样性第1课时多种多样的碳单质和广泛存在的含碳化合物课堂合作探究问题导学一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质活动与探究1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： _；_活动二来源:Z.xx.k.Com来源:学&科&网加入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_思考与交流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Na2CO
2、3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？1Na2CO3与NaHCO3的除杂溶液：Na2CO3(NaHCO3)滴入适量NaOH溶液NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O：NaHCO3(Na2CO3)通足量CO2气体Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3固体：Na2CO3(NaHCO3)充分加热2NaHCO3Na2CO3H2OCO2：NaHCO3(Na2CO3)加水溶解制成饱和溶液，再通入足量CO2气体，蒸发结晶过滤、洗涤Na2CO3H2OCO2=2NaHCO32所有的碳酸盐都可以与盐酸反应放出CO2气体；3所有的碳酸氢盐都溶于水，都具有受热易分解的
3、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、物质的检验和鉴别活动与探究2Na2CO3、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思考与交流能否使用Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液？1Na2CO3溶液与盐酸反应Na2CO3溶液与盐酸反应时，滴加顺序不同，实验现象不同，产生的CO2的量也可能不同。滴加顺序反应现象反应方程式一滴加Na2CO3溶液，马上有气体放出Na2CO32HCl=2NaC
4、lH2OCO2开始阶段无明显现象，后来有气体放出开始：Na2CO3HCl=NaClNaHCO3后来：NaHCO3HCl=NaClH2OCO22NaHCO3溶液与盐酸反应无论将NaHCO3溶液滴入盐酸中，还是将盐酸滴入NaHCO3溶液中，都只发生反应：NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，即开始滴加就会有CO2气体生成。迁移与应用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：_。当堂检测1下列叙述中正确的是()
5、A仅由碳元素组成的物质一定是纯净物B金刚石和石墨具有相同的化学组成C石墨转变为金刚石不属于化学变化D只含有碳元素的物质可能是单质也可能是化合物2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：Na2CO3NaHCO3B碱性：Na2CO3NaHCO3C在水中的溶解度：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 BC D4除去下列物质中的杂质。(1)除去Na2CO3固体中的N
6、aHCO3，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：课堂合作探究【问题导学】活动与探究1：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NaHC
7、O3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
8、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
9、=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：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
10、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。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【当堂检测】1B解析：仅由同一元素组成的性质不同的几种单质，叫该元素的同素异形体。单质与单质之间为不同的物质，因而仅由一种元素组成的物质可
11、能是纯净物，也可能是混合物，例如金刚石为纯净物，而金刚石、石墨、C60混在一起就为混合物。既然金刚石和石墨属于不同的单质，因而它们之间的转化属于化学变化。由于都是由碳原子构成的单质，所以金刚石和石墨具有相同的化学组成，也具有相同的化学性质。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
12、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。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
