碳及其化合物剖析.ppt

第3章 自然界中的元素 第1节 碳的多样性 第1课时 多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物 【思考】1.这些物质都含有什么元素，以什么形态存在？ 2.你身边还有什么物质含有这种元素？ 碳元素 游离态 珊瑚 珍珠 铅笔 C60 一、多种多样的碳单质 1.常见的碳单质 灰黑色的固体，不导电 C60 金刚石是硬度最大，熔点最高的单质，无色透明的晶体，无自由电子，不导电 金刚石 深灰色、硬度小、不透明、易导电的片状固体，熔点极高 石墨 图片 性质 名称 碳的几种单质的比较 C60 石 墨 金 刚 石 名 称 用 途 化学性质 导电性 硬 度 结 构 颜色、状态 质软，硬度小 硬度大 导电 不导电 不导电 具有相似的化学性质 润滑剂电极铅笔芯耐火材料 钻具玻璃刀装饰品 新型超导材料催化剂载体 深灰色的片状固体 无色透明晶体 灰黑色固体 硬度小 平面正六边形 正四面体 类似足球状 （1）碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是 什么？ 回答下列问题： 【提示】我们知道结构决定性质，以下为金刚石、 石墨、C60的结构模型: 碳原子的排列方式不同 【思考与交流】 （2）碳的各种单质的化学性质是否相同？ 化学性质相似 （3）如何确定金刚石、石墨和C60的成分为碳元素？ 燃烧看产物 （4）金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化，此转化是物理变化还是化学变化？是否是氧化还原反应？ 化学变化 非氧化还原反应 【提示】 【提示】 【提示】 同素 异形 体 同种元素 结构 不同 单质 性质不同 2.同素异形体 （1）定义 （2）实例 金刚石、石墨和C60 是碳元素的同素异形体； 氧气和臭氧（O3）是氧元素的同素异形体； 白磷和红磷是磷元素的同素异形体。 （3）说明 同素异形体的相互转化是化学变化 尽管碳元素有多种同素异形体，但它在自然界主要是以化合物的形式存在的。 二、广泛存在的含碳化合物 含碳化合物 无机化合物 有机化合物 俗 名 用 途 溶解性 色 态 NaHCO3 Na2CO3 名 称 纯碱或苏打 小苏打 都易溶于水 溶解度S（Na2CO3）＞S（NaHCO3） 玻璃、造纸业 发酵粉 白色粉末 白色固体 Na2CO3与NaHCO3 1.物理性质 碳酸钠的用途 碳酸氢钠的用途 疏松剂 胃药 灭火剂 NaHCO3常作为食品制作过程中的膨松剂、发酵剂。 碳酸钙的化学性质： 1.与盐酸反应： CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O 2.受热分解： CaCO3 CaO+CO2↑ 【资料卡片】 由以上碳酸钙的化学性质预测 碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。 思考下面问题： 1.碳酸钠可能与哪些物质反应？ 2.碳酸氢钠可能与哪些物质反应？ 【思考与交流】 讨论性质并设计实验方案： 实验试剂: 碳酸钠固体、碳酸氢钠固体、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液、NaOH溶液、CaCl2溶液。 碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应 NaHCO3 Na2CO3 结论:碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是 （1）与酸反应 2.化学性质 碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。 Na2CO3+2HCl 2NaCl+ H2O+CO2↑ CO32- +2H+ H2O + CO2↑ NaHCO3+HCl NaCl+ H2O + CO2↑ HCO3- + H+ H2O+CO2↑ 注意：CO32-与H+反应与量有关！ 1.分别向Na2CO3和NaHCO3的溶液中逐滴滴加盐酸，会观察到什么现象？ 【提示】Na2CO3：开始无气泡，一段时间后产生气泡 NaHCO3：立即产生气泡 【思考与交流】 这两个过程中所发生的反应方程式为： NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑ HCO3- +H+ ====H2O+CO2↑ NaHCO3 HCO3- +H+ ====H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑ CO32- +H+ ====HCO3- Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl Na2CO3 【提示】不一样。将盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中开始无现象，后产生气泡。将Na2CO3溶液逐滴滴入到盐酸中开始就产生气泡。 2.将盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中，与将Na2CO3溶液逐滴滴入到盐酸中的现象是否一样？ 3.不用其他试剂能否鉴别Na2CO3溶液与稀盐酸？ 【提示】能。互滴法：逐滴滴加 NaHCO3 Na2CO3 能与所有可溶性碱反应