1、第 1 页 共 6 页 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学习目标 重点难点1.了解同素异形体的概念；2了解碳的多种存在形态及碳的各种同素异形体的特点；3了解碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，知道它们性质的差异及其转化；能根据它们性质的差异鉴别碳酸钠和碳酸氢钠1.了解同素异形现象，知道碳的三种同素异形体的特点；2掌握碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，能根据它们性质的差异鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，掌握碳酸钠与碳酸氢钠的除杂、有关简单的计算一、多种多样的碳单质2同素异形体：由_元素组成的_的_单质，叫做该元素的同素异形体。预习交流1金刚石、石墨和 C60均是由碳元素组成的单
2、质，为什么物理性质不同？2碳的各种单质化学性质是否相同？为什么？3已知石墨在一定条件下可以转化为金刚石，试根据二者之间的转化完成下列问题：（1）石墨和金刚石之间的转化是物理变化还是化学变化？（2）有单质生成的反应一定是氧化还原反应吗？二、广泛存在的含碳化合物2碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质化学式 学名 俗名 颜色状态 溶解度 比较 应用第 2 页 共 6 页 NaHCO3作发酵粉、胃药Na2CO3 制玻璃、 造纸Na2CO310H2O结晶碳酸钠 无色晶体 同Na2CO33Na 2CO3和 NaHCO3的化学性质（1）Na 2CO3（2）NaHCO 3预习交流滴加盐酸后产生无色无味且能使澄清石灰水变
3、浑浊气体的物质一定含有 CO 吗？答案：一、1.最大 无 不 深灰 小 不 易 极高灰黑 不 足球烯2同一种 性质不同 几种预习交流：1答案：碳原子的排列方式不同，结构不同，故碳单质的物理性质不同。2答案：相同。因为由同种元素组成。3答案：（1）石墨和金刚石是两种不同的物质，所以二者之间的转化是化学变化。（2）判断是否是氧化还原反应的依据是判断反应前后元素的化合价有无变化，而不是看是否有单质生成，如石墨和金刚石的转化是两种单质间的转化，但是化合价没有变化，不是氧化还原反应。二、1.CO CO 2 H 2CO3 CaCO 3 CaCO 3 CaMg（CO 3） 2 ZnCO 3 MgCO 3 F
4、eCO 32碳酸氢钠 小苏打 细小的白色晶体 较小碳酸钠 苏打、纯碱 白色粉末 较大 十水合碳酸钠3 （1）Na 2CO3CO 2H 2O=2NaHCO3Na2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2 Na 2CO3Ca（OH） 2=CaCO32NaOH Na2CO3CaCl 2=CaCO32NaCl（2）NaHCO 3HCl= =NaClH 2OCO 2 NaHCO 3NaOH= =Na2CO3H 2O 2NaHCO 3Na2CO3H 2OCO 2= = = = = 预习交流：答案：不一定，碳酸氢盐也能与盐酸反应放出 CO2气体。在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格
5、中做个备忘吧！我的学困点 我的学疑点第 3 页 共 6 页 一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质实验操作 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_1Na 2CO3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 Na2CO3固体中的 NaHCO3固体？3你能从物质类别的角度归纳碳酸钠和
6、碳酸氢钠的化学性质吗？1.所有的碳酸盐都可以与盐酸反应放出 CO2气体；2所有的碳酸氢盐都溶于水，都具有受热易分解的性质，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） 。 3二、物质的检验和鉴别Na2CO3、NaHCO 3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？第 4 页 共 6 页 （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？某学校的实验室有一瓶碳酸氢钠，由于放置时间过久，不知
7、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：_。答案：活动与探究 1：答案：都有气泡产生 快 Na 2CO3、NaHCO 3都能与盐酸反应 NaHCO3 Na 2CO32HCl= =2NaClCO 2H 2O NaHCO 3HCl= =NaClCO 2H 2O 试管中有白色沉淀生成 Na 2CO3BaCl 2=BaCO32NaCl 无沉淀生成 有白色沉淀生成 NaHCO3NaOH= =Na2CO3H 2O Na2CO3BaCl 2=BaCO3 2NaCl 澄清的
8、石灰水不变浑浊 Na2CO3受热不分解 水珠凝结 变浑浊 NaHCO 3受热分解 2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O= = = = = 思考与交流：1.答案：碳酸钠与盐酸的反应分两步：Na2CO3HCl= =NaHCO3NaCl ，NaHCO 3HCl= =NaClH 2O CO2；而 NaHCO3直接结合 H 就可以放出 CO2：NaHCO 3HCl= =NaClH 2OCO 2，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）Na 2
9、CO3的性质Error!（2）NaHCO 3的性质Error!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，能够产生使澄清的石灰水变浑浊的气体的为 NaHCO3，无明显现象的为 Na2CO32NaHCO3Na2= = = = = CO3CO 2H 2O，CO2Ca（OH）2=CaCO3H 2O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= =NaClH 2OCO 2；Na2CO32HCl= =2NaClH 2OCO
10、2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NaHCO3Na2CO3CaCl 2=CaCO32NaCl（或Na2CO3BaCl 2=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溶液反应产生第 5 页 共 6 页 沉淀：Na2CO3Ca（OH） 2=CaCO32NaOH,2NaHCO 3Ca（OH）2=CaCO3Na 2CO32H 2O或 NaHCO3Ca（OH） 2=CaCO3NaO
11、HH 2O。迁移与应用：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，说明已完全变质解析：首先正确判断 NaHCO3变质后的物质，然后根据 Na2CO3、NaHCO 3的性质差异设计实验方案。NaHCO 3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 N
12、aHCO3完全变质，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。1有相同质量的两份 NaHCO3粉末，第一份加入足量盐酸，第二份先加热使其完全分解再加足量同浓度盐酸，则两者所消耗的盐酸物质的量之比为（ ） 。A21 B11 C12 D412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：Na 2CO3NaHCO3D与足量的盐酸反应产生的气体的体积：Na 2CO3NaHCO33欲鉴别浓度均为 3 molL1 的 Na2CO3和 NaHCO3两溶液，下列方法可行的有（ ）
13、。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 B C D4除去下列物质中的杂质。（1）除去 Na2CO3固体中的 NaHCO3，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：1B 解析：根据化学方程式 NaHCO3HCl= =NaClH 2OCO 2、2NaHCO 3Na2CO3CO 2H 2O、Na 2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2可知相同质量的= = = = = 两份 NaHCO3粉末
14、消耗盐酸的物质的量相等，故选 B。2C 解析：NaHCO 3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，Na 2CO3的强，B 不正确；在相同温度下，Na 2CO3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，NaHCO 3与盐酸的反应快，故正确；虽然 NaOH 与 NaHCO3反应，但无
15、明显的现象，所以无法用 NaOH 区分 Na2CO3和 NaHCO3，不正确。4答案：（1）加热 2NaHCO 3 Na2CO3CO 2H 2O= = = = = （2）通足量的 CO2 Na 2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3第 6 页 共 6 页 （3）将气体通过饱和 NaHCO3溶液 NaHCO 3HCl= =NaClH 2OCO 2解析：除杂的基本原则是除去杂质但不能引入新的杂质。（1）NaHCO 3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。提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。知识精华 技能要领
