1、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)一、多种多样的碳单质1同素异形体(1)定义：由同一种元素组成的性质不同的几种单质。(2)几种元素的同素异形体：氧元素有O2和O3；碳元素有金刚石、石墨、C60等。2性质不同的原因：同是碳元素，能组成不同的碳单质，因为碳原子的排列方式不同。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，如3O22O3等，但无化合
2、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NaHCO31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CO。()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是()A碳酸钙、CaCO3、生石灰B氢氧化钠、Na
3、OH、纯碱C碳酸钠、Na2CO3、苏打D碳酸氢钠、NaHCO3、苏打CA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：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、
4、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，
5、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Na2O2 D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NaHCO31.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
6、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
7、()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DA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，CO、HCO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
8、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COH=HCO，HCOH=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
9、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；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
10、液反应BNa2CO32HCl=2NaClCO2H2O，NaHCO3HCl=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加热易分解，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。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；
11、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2HCO=CO2H2O表示的是()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HCO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
12、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：_。(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CO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2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(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