1、高中化学课件金戈铁骑整理敬请各位同仁批评指正共同进步碳碳的的多多样样性性美美丽丽的的珊珊瑚瑚世世界界上上最最大大的的钻钻石石库库利利南南一一号号图中的钻石重约五十克拉价值高达五百万美元在一九三四年芝加哥世界博览会上被评为美国最完美的钻石。溶洞中的石花、石笋、钟乳碳碳元元素素游游离离态态化化合合态态碳碳单单质质含含碳碳化化合合物物石石墨墨金金刚刚石石C60无无机机化化合合物物有有机机化化合合物物CO、CO2碳碳酸酸碳碳酸酸盐盐、碳碳酸酸氢氢盐盐(氧氧化化物物)(酸酸)(盐盐)金刚石石墨C60金金刚刚石石、石石墨墨、C60都都是是只只由由一一种种元元素素碳碳元元素素组组成成,为为什什么么性性质质有
2、有很很大大差差别别?它它们们是是同同种种物物质质吗吗?同同素素异异形形体体:由由同同种种元元素素组组成成的的性性质质不不同同的的几几种种单单质质,叫叫做做该该元元素素的的同同素素异异形形体体。金金刚刚石石、石石墨墨和和C60是是碳碳元元素素的的同同素素异异形形体体;氧氧气气(O2)和和臭臭氧氧(O3)是是氧氧元元素素的的同同素素异异形形体体。同同素素异异形形体体:同同种种元元素素结结构构不不同同单单质质性性质质不不同同同同素素异异形形体体的的相相互互转转化化是是化化学学变变化化3O22O3非非氧氧化化还还原原反反应应广泛存在的碳的化合物天天然然碳碳酸酸盐盐有有机机化化合合物物Na2CO3与与N
3、aHCO3物物理理性性质质比比较较名名称称碳碳酸酸钠钠碳碳酸酸氢氢钠钠俗俗名名色色态态水水溶溶性性白白色色固固体体苏苏打打或或纯纯碱碱小小苏苏打打都都易易溶溶于于水水但但溶溶解解度度S碳碳酸酸钠钠S碳碳酸酸氢氢钠钠玻玻璃璃、造造纸纸焙焙制制糕糕点点的的发发酵酵粉粉用用途途Na2CO3与与NaHCO3的的化化学学性性质质比比较较实实验验内内容容实实验验现现象象结结论论与与H+反反应应与与NaOH与与CaCl2加加热热产产生生气气泡泡CO32-+2H+=CO2+H2OHCO3-+H+=CO2+H2O无无明明显显现现象象Na2CO3不不反反应应HCO3-+OH-=CO32-+H2ONa2CO3产产生
4、生白白色色沉沉淀淀NaHCO3无无现现象象CO32-+Ca2+=CaCO3NaHCO3不不反反应应Na2CO3无无现现象象NaHCO3分分解解产产生生CO22NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2ONa2CO3不不分分解解Na2CO3与与NaHCO3的的相相互互转转变变Na2CO3转转变变成成NaHCO3_NaHCO3转转变变成成Na2CO3_Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO32NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O碳碳酸酸加加热热;加加碱碱碳碳酸酸盐盐碳碳酸酸氢氢盐盐讨讨论论1、如如何何鉴鉴别别Na2CO3与与NaHCO3?2、如
5、如何何除除去去Na2CO3中中少少量量的的NaHCO3?3、如如何何除除去去NaHCO3中中少少量量的的Na2CO3?加加C Ca aC Cl l2 2溶溶液液或或加加热热加加适适量量N Na aO OH H溶溶液液或或加加热热通通入入过过量量C CO O2 2Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2106g2mol1molNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2思思考考:1、等等物物质质的的量量的的Na2CO3和和NaHCO3与与盐盐酸酸反反应应,消消耗耗盐盐酸酸的的物物质质的的量量之之比比为为:_;产产生生的的CO2的的物物质质的的量量之之比比为为:_2、等等质质量量的的N
6、a2CO3(106gmol-1)和和NaHCO3(84gmol-1)与与盐盐酸酸反反应应,_消消耗耗盐盐酸酸多多;_产产生生的的CO2多多。2:11:1Na2CO384g1mol1molNaHCO3关关于于Na2CO3与与NaHCO3混混合合物物中中各各成成份份的的计计算算。例例题题将将某某碳碳酸酸钠钠和和碳碳酸酸氢氢钠钠的的混混合合物物2.74g加加热热到到质质量量不不再再变变化化时时,剩剩余余物物质质量量为为2.12g。求求:混混合合物物中中碳碳酸酸氢氢钠钠与与碳碳酸酸钠钠的的物物质质的的量量;将将这这种种混混合合物物与与足足量量的的稀稀盐盐酸酸反反应应可可以以生生成成标标准准状状况况下下
7、的的气气体体体体积积。解解:用差量法计算:2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O固固体体质质量量减减少少2mol62.0gn(NaHCO3)0.620gn(NaHCO3)=0.02moln(Na2CO3)=(2.74g-0.02mol84g/mol)/106gmol-1=0.01molCO32-+2H+=CO2+H2OHCO3-+H+=CO2+H2On(CO2)=n(NaHCO3)+n(Na2CO3)=0.03molV(CO2)=0.03mol22.4Lmol-1=0.672L自自然然界界中中碳碳及及其其化化合合物物间间的的转转化化大大气气中中的的二二氧氧化化碳碳绿绿色色植植物物海海洋洋
8、光光合合作作用用呼呼吸吸动动物物呼呼吸吸排排泄泄岩岩石石风风化化溶溶解解光光合合作作用用森森林林草草原原化化石石燃燃料料喷喷发发火火山山燃燃烧烧燃燃烧烧动动植植物物遗遗体体演演变变大 气 中 的 CO2火山草原森林煤天然气石油海底岩石化石燃料岩石海水光合作用呼吸作用燃烧风化生物遗体转移到陆地吸收【活活动动探探究究】模模拟拟“溶溶洞洞的的形形成成”实实验验方方案案及及实实验验记记录录:实实验验内内容容实实验验现现象象离离子子方方程程式式澄澄清清石石灰灰水水持持续续通通入入CO2开开始始出出现现白白色色沉沉淀淀CO2过过量量时时沉沉淀淀溶溶解解澄澄清清溶溶液液加加热热出出现现白白色色沉沉淀淀Ca2
9、+2OH-+CO2=CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca2+2HCO3-Ca2+2HCO3-=CaCO3+CO2+H2O生生产产和和生生活活中中碳碳及及其其化化合合物物间间的的转转化化1、工工业业炼炼铁铁原原料料:铁铁矿矿石石、焦焦炭炭、石石灰灰石石、空空气气原原理理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CCO2CO碳“三角”2、木木炭炭燃燃烧烧作作业业:写写出出下下列列反反应应的的化化学学方方程程式式CCO2Na2CO3NaHCO3COCaCO3Ca(HCO3)2注注:不不能能重重复复在在水水溶溶液液中中的的反反应应写写出出离离子子方方程程式式足足球球烯烯C60的的用用途途:(1
10、)超超导导性性1991年年,赫赫巴巴德德(Hebard)等等首首先先提提出出掺掺钾钾C60具具有有超超导导性性,超超导导起起始始温温度度为为18K。我我国国在在这这方方面面的的研研究究也也很很有有成成就就,北北京京大大学学和和中中国国科科学学院院物物理理所所合合作作,成成功功地地合合成成了了K3C60和和Rb3C60超超导导体体,超超导导起起始始温温度度分分别别为为8K和和28K。(2)增增强强金金属属(3)医医疗疗应应用用,如如杀杀死死癌癌细细胞胞,对对艾艾滋滋病病的的应应用用也也在在研研究究中中(4)储储存存气气体体,利利用用C60独独特特的的分分子子结结构构,可可以以将将C60用用作作比比金金属属及及其其合合金金更更为为有有效效和和新新型型的的吸吸氢氢材材料料。(5)光光学学应应用用(制制成成可可以以保保护护眼眼睛睛的的产产品品)(6)新新型型催催化化剂剂2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O碳碳酸酸氢氢钠钠受受热热分分解解实实验验装装置置: