第1讲-碳的多样性课件.ppt

1、1创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一第第1讲碳的多样性讲碳的多样性2017级教学指导意见级教学指导意见核心素养核心素养1.了解碳的重要化合物的制备了解碳的重要化合物的制备方法，掌握碳及其化合物的主方法，掌握碳及其化合物的主要性质及应用。要性质及应用。2.了解碳及其化合物对自然资了解碳及其化合物对自然资源的综合利用、生态环境及环源的综合利用、生态环境及环境保护的影响。境保护的影响。1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识碳及其化宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识碳及其化合物的多样性。能从宏观与微观相结合的视角分析合物的多样性。能从宏观与微观相结合的视角分析与解决实际问题。与解决实际问题。

2、2.证据推理与模型认知：可以通过分析、推理等方法证据推理与模型认知：可以通过分析、推理等方法认识研究碳及其化合物的相互关系，建立模型。能认识研究碳及其化合物的相互关系，建立模型。能运用模型解释化学现象。运用模型解释化学现象。2创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一考点一碳及其重要化合物考点一碳及其重要化合物学在课内学在课内1.碳单质碳单质(1)结构、存在形态、物理性质和用途结构、存在形态、物理性质和用途3创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一存在形态存在形态_和化合态和化合态结构结构金刚石：金刚石：_结构；结构；石墨：层状结构石墨：层状结构同素异形体同素异形体金刚石、石墨、金刚石、石墨、C

3、60、C70物理性质物理性质金刚石：熔点金刚石：熔点_、硬度、硬度_；石墨：硬度石墨：硬度_、电的良导体、有滑腻感、电的良导体、有滑腻感用途用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯、高温润滑剂金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯、高温润滑剂游离态游离态空间网状空间网状高高大大小小4创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一(2)碳的化学性质碳的化学性质5创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一2.碳的氧化物碳的氧化物有毒有毒难难还原剂还原剂干冰干冰6创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一化学性质化学性质2NaOHCO2=Na2CO3H2ONaOHCO2=NaHCO3Ca(ClO)2CO

4、2H2O=CaCO32HClOCa(ClO)22CO22H2O=Ca(HCO3)22HClO7创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)28创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一教材延伸教材延伸判断正误判断正误(1)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体是碳的三种同素异形体()(2)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质()(3)CO2是一种常用灭火剂，故是一种常用灭火剂，故Na、Mg着火时可用液态二氧化碳灭火着火时可用液态二氧化碳灭火()(4)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨向空气中排

5、放二氧化碳会形成酸雨()(5)向向Na2SiO3溶液中通入溶液中通入CO2、溶液变浑浊，继续通入、溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失至过量，浑浊消失()考在课外考在课外9创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一(6)向向CaCl2溶液中通入溶液中通入CO2，无明显现象，若先通入，无明显现象，若先通入NH3再通再通CO2，溶液会变浑浊，溶液会变浑浊()(7)大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用()10创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一拓展应用拓展应用写出下列反应的离子方程式写出下列反应的离子方程式(1)向向NaOH溶液中通

6、入少量溶液中通入少量CO2：_。(2)向向NaOH溶液中通入过量溶液中通入过量CO2：_。(3)向向NaAlO2溶液中通入少量溶液中通入少量CO2：_。(4)向向NaAlO2溶液中通入过量溶液中通入过量CO2：_。11创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一思维探究思维探究(1)实验室用大理石制实验室用大理石制CO2，为什么选盐酸而不选稀，为什么选盐酸而不选稀H2SO4?答案答案稀稀H2SO4与大理石发生反应与大理石发生反应CaCO3H2SO4=CaSO4CO2H2O，生，生成的成的CaSO4沉淀覆盖在沉淀覆盖在CaCO3的表面上，阻碍反应的进一步进行，反应速率变慢的表面上，阻碍反应的进一步进

7、行，反应速率变慢或停止。或停止。(2)向向NaClO溶液中通入少量溶液中通入少量CO2，为什么生成产物为，为什么生成产物为NaHCO3?(3)CO具有还原性，浓硫酸为氧化性干燥剂，能否用浓硫酸干燥具有还原性，浓硫酸为氧化性干燥剂，能否用浓硫酸干燥CO?答案答案能，能，CO为高温还原剂，常温下不与浓硫酸反应，故可用浓硫酸干燥为高温还原剂，常温下不与浓硫酸反应，故可用浓硫酸干燥CO。12创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一考点二碳酸钠与碳酸氢钠考点二碳酸钠与碳酸氢钠学在课内学在课内碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠与碳酸氢钠(1)Na2CO3与与NaHCO3的比较的比较(用离子方程式表示用离子方程式表示)

8、名称名称碳酸钠碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠碳酸氢钠(NaHCO3)俗名俗名_或或_纯碱纯碱苏打苏打小苏打小苏打13创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一主主要要性性质质水溶水溶性性易溶于水，溶液易溶于水，溶液呈呈_性性易溶于水易溶于水(但比但比Na2CO3溶解度溶解度)，溶，溶液液呈呈_性性稳定稳定性性稳定，但结晶碳酸钠稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO310H2O)易风化易风化受热易分解，其分解反应的方程式受热易分解，其分解反应的方程式为为_与与H反应反应产生产生CO2气体的速率气体的速率Na2CO3NaHCO3碱碱小小碱碱14创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一15创新设计创新设计核心

9、素养提升考点二考点一相互转化相互转化Na2CO3 NaHCO3主要用途主要用途用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸等工业中造纸等工业中灭火器、治疗胃酸过多、发酵灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一粉的主要成分之一16创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一17创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一工艺流程工艺流程18创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一反应原理反应原理产生产生NaHCO3反应：反应：_。产生产生Na2CO3的反应：的反应：_。循环使用的物质：循环使用的物质：_。CO219创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一名师点拨名师点拨Na2CO3和和

10、NaHCO3鉴别的四个角度鉴别的四个角度1.利用热稳定性不同利用热稳定性不同2.利用和酸反应生成气体的速率不同利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下相同条件下)20创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一3.利用和利用和BaCl2(或或CaCl2)溶液混合时现象不同溶液混合时现象不同4.利用溶液的酸碱性不同利用溶液的酸碱性不同21创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一教材延伸教材延伸考在课外考在课外22创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一(6)确定确定NaCl溶液中是否混有溶液中是否混有Na2CO3的方法是取少量溶液滴加的方法是取少量溶液滴加CaCl2溶液，观察溶液，观察是否出现白色

11、浑浊是否出现白色浑浊()(7)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液液一定是碳酸盐溶液()23创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一拓展应用拓展应用(1)鉴别鉴别Na2CO3与与NaHCO3固体固体用图用图不可行的原因是不可行的原因是_。用图用图可行，鉴别时可行，鉴别时B处放处放_。24创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一(2)(教材课后习题改编教材课后习题改编)用适当的方法除杂用适当的方法除杂(括号内为杂质括号内为杂质)物质物质方法方法Na2CO3(NaHCO3)固体粉末

12、固体粉末Na2CO3(NaHCO3)溶液溶液NaHCO3(Na2CO3)溶液溶液答案答案(1)Na2CO3、NaHCO3均可与盐酸反应产生均可与盐酸反应产生CO2，使澄清石灰水变浑浊，使澄清石灰水变浑浊，故无法鉴别二者。故无法鉴别二者。NaHCO3(2)加热加适量加热加适量NaOH溶液通入足量的溶液通入足量的CO225创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一思维探究思维探究(1)向饱和向饱和Na2CO3溶液中通入溶液中通入CO2，是否一定析出晶体？，是否一定析出晶体？答案答案是因为生成是因为生成NaHCO3的质量比的质量比Na2CO3多，消耗多，消耗H2O，溶剂的量减少，溶剂的量减少，NaHC

13、O3的溶解度比的溶解度比Na2CO3小，析出晶体。小，析出晶体。(2)请设计实验方案，用请设计实验方案，用50mL2molL1NaOH溶液和足量的溶液和足量的CO2气体，制取气体，制取50mL1molL1的的Na2CO3溶液。溶液。答案答案将将50mLNaOH溶液，等分成两份，一份通入过量的溶液，等分成两份，一份通入过量的CO2，然后与另一份，然后与另一份混合。混合。26创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一一、用数形结合思想理解一、用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应促进学生与盐酸的反应促进学生“模型认知和模型认知和创新意识创新意识”素养的发展素养的发展素养说明：素养说

14、明：近年来，在高考化学试题尤其是新课程高考试题中凸现出了一种新的近年来，在高考化学试题尤其是新课程高考试题中凸现出了一种新的题型题型动态多变量图像题。此类试题的图像中隐含信息量大，对学生读图获取动态多变量图像题。此类试题的图像中隐含信息量大，对学生读图获取信息能力的要求较高，能有效的考查了学生综合分析、推理判断能力。信息能力的要求较高，能有效的考查了学生综合分析、推理判断能力。27创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一名师点拨名师点拨28创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一29创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一题组训练题组训练1.将将0.4gNaOH和和1.06gNa2CO3混合并

15、配成溶液，向溶液中滴加混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1molL1的稀盐的稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是的物质的量的关系的是()30创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一答案答案C31创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一2.实验室使用实验室使用pH传感器来测定传感器来测定Na2CO3和和NaHCO3混合物中混合物中NaHCO3的含量。称取的含量。称取1.59g样品，溶于水配成样品，溶于水配成250.00mL溶液，取出该溶液溶液，取出该溶液25.00mL用用0.1molL1盐酸盐酸进行滴定，得到如下曲线。以

16、下说法或操作正确的是进行滴定，得到如下曲线。以下说法或操作正确的是()32创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一33创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一答案答案C34创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一二、碳酸钠和碳酸氢钠混合物质量分数的判定促进学生二、碳酸钠和碳酸氢钠混合物质量分数的判定促进学生“实验探究与创新意识实验探究与创新意识”素养的发展素养的发展素养说明：素养说明：物质化学组成与含量测定的探究性实验是高考命题的常考题型。实验物质化学组成与含量测定的探究性实验是高考命题的常考题型。实验方案的设计及相关关键数据的测定能给予学生较大的创造空间，较好地培养学生方案的设计及相关关键数

17、据的测定能给予学生较大的创造空间，较好地培养学生思考的严谨性与深刻性，激发学生的学习兴趣，促进学生思考的严谨性与深刻性，激发学生的学习兴趣，促进学生“实验探究与创新意识实验探究与创新意识”素养的发展。素养的发展。35创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一名师点拨名师点拨定量实验解题思维简图定量实验解题思维简图36创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一题组训练题组训练3.实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混，称取此混合物合物5.0g，溶于水中，配成，溶于水中，配成250mL溶液。溶液。37创新设计创新

18、设计核心素养提升考点二考点一(2)过 滤，提 取 沉 淀，则 过 滤 操 作 所 需 要 的 玻 璃 仪 器 除 烧 杯 外，还 有过 滤，提 取 沉 淀，则 过 滤 操 作 所 需 要 的 玻 璃 仪 器 除 烧 杯 外，还 有_。(3)将沉淀洗涤，并充分干燥，称量沉淀的质量为将沉淀洗涤，并充分干燥，称量沉淀的质量为mg，由此可以计算，由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na2CO3)_(填填“偏大偏大”“”“偏偏小小”或或“无影响无影响”)。方案二：量气法。量取方案二：量气法。量取10.00mL配制好的溶液与足

19、量稀硫酸反应，测定生成气体在配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况通常状况(约约20，1.01105Pa)的体积，由此计算混合物中的体积，由此计算混合物中w(Na2CO3)。(4)装置中导管装置中导管a的作用是的作用是_。38创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一(5)反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：_眼睛视线与液面最低处相平。眼睛视线与液面最低处相平。39创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一40创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一解析解析(1)CaCl2溶液只能与碳酸钠反应转化为碳酸钙

20、沉淀，溶液只能与碳酸钠反应转化为碳酸钙沉淀，A错误；错误；MgSO4溶液溶液与二者均不反应，与二者均不反应，B错误；错误；NaCl溶液与二者均不反应，溶液与二者均不反应，C错误；错误；Ba(OH)2溶液与溶液与二者均反应生成碳酸钡沉淀，二者均反应生成碳酸钡沉淀，D正确。正确。(2)过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有玻璃棒、普通漏斗过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有玻璃棒、普通漏斗(漏斗漏斗)。(3)如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则称量值偏大。由于在质量相等的条件如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则称量值偏大。由于在质量相等的条件下碳酸氢钠产生的沉淀大于碳酸钠产生的沉淀，所以如果称量

21、值偏大，则碳酸氢下碳酸氢钠产生的沉淀大于碳酸钠产生的沉淀，所以如果称量值偏大，则碳酸氢钠的质量偏大，则碳酸钠的含量偏小。钠的质量偏大，则碳酸钠的含量偏小。(4)由于碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体，瓶内压强增大，所以装置中导管由于碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体，瓶内压强增大，所以装置中导管a的的作用是平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的体积误差。作用是平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的体积误差。41创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一42创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一答案答案(1)D(2)玻璃棒、普通漏斗玻璃棒、普通漏斗(漏斗漏斗)(3)偏小偏小(4)平衡压强

22、、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的气体体积误差平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的气体体积误差(5)待待冷却至室温再读数冷却至室温再读数读数前左右液面相平读数前左右液面相平(6)V1V2(7)碱式滴定管碱式滴定管(8)滴滴入最后一滴盐酸，溶液由红色突变为无色，且入最后一滴盐酸，溶液由红色突变为无色，且30s内不恢复内不恢复(9)84.8%43创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一4.制得的碳酸钠样品中往往含有少量制得的碳酸钠样品中往往含有少量NaCl，现欲测定样品中，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。请回答下列有关问题：某

23、探究性学习小组分别设计了如下实验方案。请回答下列有关问题：方案一：把一定质量的样品溶解后加入过量的方案一：把一定质量的样品溶解后加入过量的CaCl2溶液，将所得沉淀溶液，将所得沉淀_(填操作名称填操作名称)、洗涤、烘干、称量、计算。洗涤沉淀的具体操作是、洗涤、烘干、称量、计算。洗涤沉淀的具体操作是_。44创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一方案二：把一定量的样品与足量硫酸反应后，用图甲所示装置测定产生方案二：把一定量的样品与足量硫酸反应后，用图甲所示装置测定产生CO2的体的体积，为了确保测定结果的准确性，积，为了确保测定结果的准确性，B中的溶液最好采用中的溶液最好采用_。图甲装置中实。图甲

24、装置中实验仪器验仪器a的名称是的名称是_。45创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一方案三：利用图乙所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数方案三：利用图乙所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹铁架台、铁夹等在图中均已略去等在图中均已略去)。实验步骤如下：。实验步骤如下：按图连接装置，并检查气密性；按图连接装置，并检查气密性；准确称得盛有碱石灰的干燥管准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为的质量为83.4g；准确称得准确称得6g纯碱样品放入容器纯碱样品放入容器b中；中；打开分液漏斗打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为

25、止；打开弹簧夹，往试管打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为的总质量为85.6g。46创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一(1)若若两步的实验操作太快，则会导致测定结果两步的实验操作太快，则会导致测定结果_(填填“偏大偏大”或或“偏偏小小”)。(2)装置装置A中试剂中试剂X应选用应选用_。(3)E装置的作用是装置的作用是_。(4)根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品Na2CO3的质量分数为的质量分数为_(结结果保留小数点后一位果保留小数点后一位)47创新设计创新设计核心素养提升考点二考

26、点一解析解析方案二：样品中方案二：样品中Na2CO3与足量硫酸反应后产生与足量硫酸反应后产生CO2，用排液法测定生成，用排液法测定生成CO2的体积，因的体积，因CO2在饱和在饱和NaHCO3溶液中溶解度小，所以溶液中溶解度小，所以B中的溶液最好采用饱中的溶液最好采用饱和和NaHCO3溶液。溶液。方案三：方案三：(1)反应过快会使产生的反应过快会使产生的CO2气体不能完全被气体不能完全被D装置中碱石灰吸收；快速装置中碱石灰吸收；快速鼓入空气，也会使装置内残留鼓入空气，也会使装置内残留CO2不能被不能被D装置中碱石灰完全吸收，则测得的装置中碱石灰完全吸收，则测得的CO2质量偏小，测定结果偏小；质量

27、偏小，测定结果偏小；(2)鼓入空气，可把残留在装置鼓入空气，可把残留在装置B、C中的中的CO2赶出由赶出由D中碱石灰吸收，因为空气中中碱石灰吸收，因为空气中含有含有CO2，因此应把鼓入空气中的，因此应把鼓入空气中的CO2吸收处理，所以装置吸收处理，所以装置A应放入应放入NaOH溶液；溶液；(3)如果如果D装置直接与外界空气相连通，则空气中的装置直接与外界空气相连通，则空气中的H2O和和CO2会对测定结果带来会对测定结果带来影响，所以装置影响，所以装置E的作用是防止空气中的作用是防止空气中H2O和和CO2进入装置进入装置D中；中；48创新设计创新设计核心素养提升考点二考点一答案方案一：过滤沿玻璃棒缓慢地向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀物，使水答案方案一：过滤沿玻璃棒缓慢地向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀物，使水自然流下，重复自然流下，重复23次次方案二：饱和方案二：饱和NaHCO3溶液圆底烧瓶溶液圆底烧瓶方案三：方案三：(1)偏小偏小(2)NaOH溶液溶液(3)防止空气中防止空气中CO2和水蒸气进入和水蒸气进入D中中(4)88.3%49本节内容结束