2020高中化學(xué)第3章碳的多樣性第1課時多種多樣的碳單質(zhì)廣泛存在的含碳化合物教案魯科版.docx

第1課時多種多樣的碳單質(zhì)廣泛存在的含碳化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能依據(jù)物質(zhì)類別列舉碳單質(zhì)的多樣性，辨識Na2CO3、NaHCO3的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)及其實(shí)驗現(xiàn)象，能用化學(xué)方程式、離子方程式正確表示其主要化學(xué)性質(zhì)。2.能利用Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系，設(shè)計制備、分離、檢驗簡單任務(wù)的方案；能從物質(zhì)類別的視角說明轉(zhuǎn)化路徑。一、多種多樣的碳單質(zhì)1同素異形體由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體。如碳元素的同素異形體主要有金剛石、石墨、C60等；氧元素的同素異形體主要有O2、O3等。2碳的同素異形體二、廣泛存在的含碳化合物1種類繁多的含碳化合物(1)有機(jī)化合物中都含有碳元素：如蛋白質(zhì)、淀粉、甲烷等。(2)無機(jī)物2碳酸鈉和碳酸氫鈉一、多種多樣的碳單質(zhì) 交流研討1由一種元素組成的物質(zhì)一定是純凈物嗎？舉例說明。提示：不一定。如：由C元素組成的物質(zhì)可以是金剛石和石墨的混合物。2有單質(zhì)參加的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)嗎？舉例說明。提示：不一定。如3O22O3，就不是氧化還原反應(yīng)。點(diǎn)撥提升1“同素”指同種元素，“異形”指結(jié)構(gòu)不同，“體”指單質(zhì)；形成同素異形體的原因是形成單質(zhì)的原子排列方式不同。2常見的同素異形體碳元素的同素異形體：金剛石、石墨、C60；氧元素的同素異形體：氧氣、臭氧(O3)；磷元素的同素異形體：紅磷、白磷。知識拓展 同素異形體之間可以相互轉(zhuǎn)化，如金剛石石墨；同素異形體間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化，但不是氧化還原反應(yīng)。 練習(xí)與活動1關(guān)于金剛石、石墨的說法不正確的是()A它們都是由碳元素組成的單質(zhì)B一定條件下，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石屬于物理變化C一定條件下，石墨和金剛石充分燃燒所得產(chǎn)物均為二氧化碳D石墨易導(dǎo)電，金剛石不導(dǎo)電答案B解析石墨和金剛石是由碳元素形成的兩種不同的單質(zhì)，二者之間在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，屬于化學(xué)變化。由于二者都只含有碳元素，因此，充分燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳。2下列說法中正確的是()A金剛石、石墨和C60性質(zhì)不同的根本原因是分子中所含碳原子的數(shù)目不同B金剛石、石墨和C60在氧氣中完全燃燒都生成二氧化碳CC60和P4互為同素異形體DH2O和H2O2互為同素異形體答案B解析金剛石、石墨和C60性質(zhì)不同的根本原因是它們的結(jié)構(gòu)不同，與其分子中所含碳原子數(shù)的多少無關(guān)，A錯誤；同素異形體是由同種元素組成的不同單質(zhì)，而C60和P4是由不同元素組成的不同單質(zhì)，二者不屬于同素異形體，C錯誤；H2O和H2O2都屬于化合物而非單質(zhì)，D錯誤。二、廣泛存在的含碳化合物交流研討老面發(fā)酵的面團(tuán)發(fā)酸后蒸饅頭時，需加入適量的純堿(Na2CO3)，使面團(tuán)不再有酸味，饅頭在蒸的過程中由小逐漸變大，熟了以后松軟可口。仔細(xì)閱讀上面文字，你認(rèn)為Na2CO3在蒸鏝頭的過程中起什么作用？提示：Na2CO3能與酸反應(yīng)，使面團(tuán)不再有酸味，且生成CO2，使饅頭膨松變大，熟了以后松軟可口。點(diǎn)撥提升1Na2CO3、NaHCO3都能與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，但把相同質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3粉末分別加入相同濃度，相同體積的稀H2SO4中時，NaHCO3產(chǎn)生CO2的速率快。2Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定，實(shí)驗可用如下圖所示裝置來探究NaHCO3不如Na2CO3穩(wěn)定的性質(zhì)。加熱一段時間后，會發(fā)現(xiàn)燒杯B中澄清石灰水變渾濁，而A無變化，說明2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，純堿工業(yè)用該原理由NaHCO3制純堿，實(shí)驗室用此原理除去Na2CO3固體中少量的NaHCO3。3水溶液中Na2CO3能吸收CO2生成NaHCO3，即Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3。因此，實(shí)驗室除去CO2中的HCl時，要用飽和NaHCO3溶液，不能用Na2CO3溶液。4NaHCO3不能與CaCl2反應(yīng)但能與Ca(OH)2反應(yīng)，該反應(yīng)可看做分兩步完成，首先HCOOH=H2OCO，然后COCa2=CaCO3。因此，NaHCO3溶液、Na2CO3溶液都能使澄清石灰水變渾濁。知識拓展 1向強(qiáng)酸溶液中滴加Na2CO3溶液時，反應(yīng)一步完成：CO2H=CO2H2O，而向Na2CO3溶液中滴加強(qiáng)酸溶液時，反應(yīng)分兩步完成，第一步先發(fā)生反應(yīng)：COH=HCO，當(dāng)CO完全變?yōu)镠CO時，再發(fā)生反應(yīng)：HCOH=H2OCO2。2向Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、NaOH與Na2CO3的混合溶液、Na2CO3與NaHCO3的混合溶液中分別滴加稀鹽酸時，產(chǎn)生的CO2的體積與滴加稀鹽酸的體積曲線如下所示：(1)將稀鹽酸逐滴滴入碳酸鈉溶液中。OA段發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl；AB段發(fā)生反應(yīng)：NaHCO3HCl=NaClCO2H2O；OA段與AB段消耗的鹽酸的體積相等。(2)將稀鹽酸逐滴滴入碳酸氫鈉溶液中。只發(fā)生反應(yīng)NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。(3)將稀鹽酸逐滴滴入碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合溶液中。OA段發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl；AB段發(fā)生反應(yīng)：NaHCO3HCl=NaClCO2H2O；AB段參與反應(yīng)的NaHCO3既有OA段反應(yīng)生成的，又有原溶液中含有的，因此OA段消耗的鹽酸的體積小于AB段消耗的鹽酸的體積。(4)將稀鹽酸逐滴滴入氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液中。OA段發(fā)生反應(yīng)：NaOHHCl=NaClH2O，Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl；AB段發(fā)生反應(yīng)：NaHCO3HCl=NaClCO2H2O；OA段消耗的鹽酸的體積大于AB段消耗的鹽酸的體積。 練習(xí)與活動3下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的比較中，正確的是()A熱穩(wěn)定性：Na2CO3NaHCO3B常溫時的溶解度：Na2CO3NaHCO3C等物質(zhì)的量濃度的兩種溶液，與稀鹽酸反應(yīng)的快慢：Na2CO3NaHCO3DNa2CO3和NaHCO3都屬于堿答案A解析Na2CO3不易分解，NaHCO3受熱易分解；常溫時，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的；等物質(zhì)的量濃度時，NaHCO3與稀鹽酸反應(yīng)較快；二者水溶液都顯堿性，但都屬于鹽。4化學(xué)活動課上，三組同學(xué)分別用如圖所示甲、乙兩裝置探究“NaHCO3和Na2CO3與稀鹽酸的反應(yīng)”，按表中的試劑用量，在相同條件下，將兩個氣球中的固體粉末同時倒入試管中(裝置的氣密性已檢查)。請回答：(1)各組反應(yīng)開始時，_裝置中的氣球體積先變大，該試管中反應(yīng)的離子方程式是_。(2)當(dāng)試管中不再有氣體生成時，三組實(shí)驗出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，填寫下表的空格。答案(1)甲HCOH=CO2H2O(2)解析(1)甲中發(fā)生反應(yīng)：HCOH=CO2H2O；乙中發(fā)生反應(yīng)：COH=HCO，HCOH=CO2H2O。故甲中氣球先變大。(2)由試劑用量可知：第組鹽酸均過量，由于NaHCO3的物質(zhì)的量大于Na2CO3的物質(zhì)的量，與鹽酸反應(yīng)時，NaH