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第三单元　自然界中的元素 第1节　碳的多样 考纲要求:1.了解碳单质的主要性质及应用。　 2.了解碳的化合物的主要性质及应用。　 3.了解碳及其化合物之间的转化。 基础梳理 多种多样的碳单质 1.同素异形体 由同一种元素组成的性质不同的几种单质,互称同素异形体。 碳的三种常见同素异形体 碳的同素异形体的物理性质及用途(用短线连接)。 3.碳的化学性质 自主巩固? 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)12C、13C、14C是碳元素的三种同素异形体 ( ) (2)金刚石的硬度大,则C60的硬度也同样大 ( ) (3)同素异形体的物理性质相同,化学性质相似( ) (4)碳常温下就能与浓硫酸剧烈反应 ( ) (5)水煤气的主要成分为CH4 ( ) (6)活性炭除去冰箱中的异味,无化学变化发生 ( ) 1.碳的三种同素异形体的比较 2.同种元素组成的物质不一定是纯净物。如由碳元素组成的金刚石、石墨等混合,都是由碳元素组成的,但它们不是纯净物而是混合物。 3.非金属元素单质,一般熔、沸点较低,硬度小,但金刚石等含碳元素,熔、沸点高,硬度大。 例1澳大利亚研究人员最近发现了一种固体碳单质,这种新的碳结构称为“纳米泡沫”,它外形类似海绵,密度极小,并具有磁性。“纳米泡沫碳”与金刚石的关系是( ) A.同种物质 B.同分异构体 C.同位素 D.同素异形体 跟踪训练? 20世纪80年代后,人们发现和证实碳的另一类单质,它们是由一系列偶数个碳原子组成的分子,其中C60(足球烯,分子中含有30个双键)最具代表性。下图所示为n个C60连接而成的物质X。下列有关说法不正确的是( ) A.X难溶于水 B.X的熔点比金刚石的高 C.X是碳的一种同素异形体 D.X的摩尔质量为720n g·mol-1 基础梳理 广泛存在的含碳化合物 1.一氧化碳 (1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水,有毒。 (2)化学性质。 3.碳及其化合物之间的相互转化 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)冶炼金属常用的还原剂有CO ( √ ) (2)CO2属于大气污染物 ( × ) (3)能使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2 ( × ) (4)将CO2通入NaClO溶液中可生成次氯酸 ( √ ) (5)CO2中的少量CO可用通入O2点燃的方法除去 ( × ) 二、碳的氧化物和碳酸盐 1.碳的两种主要氧化物(CO、CO2)的比较(如下表) 例2 向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体,当通入气体8.96 L(0 ℃,1.01×105 Pa)时立即停止,则这一过程中,溶液中离子的总物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)( ) 归纳总结:“数轴法”判断CO2与碱的反应产物 CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液中的反应产物与CO2气体的通入量有关,当CO2通入少量时生成碳酸盐,当CO2通入过量时生成碳酸氢盐;当CO2的通入量介于两者之间时,既有正盐又有酸式盐生成,因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。以CO2与NaOH溶液反应为例,则有: CO2+2NaOH Na2CO3+H2O CO2+NaOH NaHCO3 当n(OH-)∶n(CO2)的值不同时产物如下: 跟踪训练? 1.将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是( ) 2.将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液;②Na2SiO3溶液;③Ca(OH)2溶液;④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是( ) A.①②③④ B.②④ C.①②③ D.③④ 考点突破 3.将CO2通入100 mL某浓度的石灰水中,所得沉淀质量与通入CO2体积(标准状况)的关系如图所示,则石灰水浓度为( ) A.0.03 mol·L-1 B.0.015 mol·L-1 C.0.025 mol·L-1 D.0.012 5 mol·L-1 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3和NaHCO3的性质比较 基础梳理 自主巩固? 1.(2015河北衡水模拟)将等物质的量的①Na　②Na2O ③Na2O2　④NaOH　⑤Na2CO3露置于空气中,最后质量变化由小到大的顺序是(A) A.⑤④③①② B.②①③④⑤ C.⑤④②=③① D.⑤③④②① 2.为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列四种不同的方法,其中不可行的是(C) A.分别滴加1 mol·L-1的盐酸,看气泡产生的快慢 B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清