整合高中化学必修1第3章自然界中的元素 第1节 碳的多
- 格式：doc
- 大小：232.95 KB
- 文档页数：7
第3章自然界中的元素 第1节 碳的多样性第1课时导学案2
学习目标
1.能记住同素异形体的概念，知道碳的三种同素异形体，它们的物理性质有较大的差别，导致物理性质相异的主要原因是碳原子的排列方式不同。
2.知道含碳元素的化合物种类繁多，一般分为含碳的无机化合物和有机化合物两大类，通过活动探究认识碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，初步体会它们性质的差异。
学习过程
一、多种多样的碳单质
【探究活动】
1．自然界中的碳元素既有游离态又有化合态，举例说明哪些物质中碳元素以游离态存在？哪些物质中碳元素以化合态存在？
2．下面分别是石墨、金刚石和C60的图片
将三者的对比填入下表中。
物质
性质 金刚石(C) 石墨(C) C60
外观 无色透明晶体 ______色、不透明的片状固体 灰黑色固体
结构 由__________构成的__________结构 由____________构成的______结构 由________和____________排列而成的“________________________________________________________________________”分子 硬度 很大 ____，在纸上可留痕迹
导电性 不导电 良好 不导电
3.同素异形体是指由同一种元素组成的性质不同的几种单质。根据所学知识，你认为形成同素异形体的原因是什么？你能证明金刚石和石墨是同素异形体吗？如何证明？
4．同素异形体之间的转化是否属于氧化还原反应？以O2与O3之间的转化为例加以说明。
二、广泛存在的含碳化合物
1．下列含碳元素的物质中，哪些属于有机物？哪些属于无机物？
(1)酒精 (2)二氧化碳 (3)甲烷 (4)大理石
(5)淀粉 (6)碳酸镁 (7)小苏打
2.
如上图，按装置进行实验准备，然后将球泡内的等质量的碳酸钠和碳酸氢钠的粉末同时倒入等体积、等浓度的稀盐酸中。仔细观察实验，完成下列填空。
(1)实验现象：_____________________________________________________；
(2)反应的化学方程式：_________________________________________________，
____________________________________________________；
(3)离子方程式：_________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
(4)问题思考
①为什么Na2CO3与稀盐酸的反应不如NaHCO3与稀盐酸的反应剧烈？
②滴加盐酸后产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体的溶液中是否一定含有CO2－3？
3.
实验装置：如右图，用大试管盛装固体进行加热，用澄清石灰水对产物进行检验。
实验步骤：①按装置图进行仪器连接，
②在烧杯内加入水，用酒精灯微热大试管进行气密性检验，
③在大试管中装入NaHCO3固体(或Na2CO3固体)，在烧杯内加入澄清石灰水，
④用酒精灯加热药品，观察实验现象。
(1)实验现象：_______________________________________________；
(2)结论：_________________________________________________________________；
(3)化学方程式：_______________________________________________。
4．实验：将Ba(OH)2溶液分别滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中。
(1)实验现象：________________；
(2)反应的化学方程式： _________________________________________，
________________________________________________________________________。
(3)离子方程式：Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓；
2HCO－3＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋2H2O＋CO2－3。
5．实验：将BaCl2溶液分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3溶液中。
(1)实验现象：________________________________________________________________________；
(2)反应的化学方程式：___________________________________________________________；
(3)离子方程式：_____________________________________________________。
6．综合以上分析将Na2CO3和NaHCO3的比较填入下表
物质
内容
碳酸钠 碳酸氢钠
化学式
俗名 ______或______
颜色、
状态 ____色____体 ____色____体 溶解性 ____溶于水 ______溶于水，但溶解度比同温下Na2CO3的______
稳定性 不稳定、受热分解，化学方程式为________________________________________________________________________
与盐酸
反应 NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
与NaOH
反应 不反应
主要
用途 玻璃、造纸 发酵粉、治胃病
相互
转化 Na2CO3NaHCO3
7. 如何鉴别一种固体物质是Na2CO3还是NaHCO3？
导学案参考答案
一、
1．金刚石、石墨、C60中的碳元素是以游离态存在。Na2CO3、NaHCO3、CO2、CO、H2CO3中的碳元素是以化合态形式存在。
2．深灰 正四面体 空间网状 平面六边形 层状
正五边形 正六边形 足球 质软
3．形成同素异形体的原因是原子之间的排列方式不同。可以证明金刚石和石墨是同素异形体，将石墨和金刚石充分燃烧，都生成CO2。
4．打雷放电时，空气中有极少量氧气会转化成臭氧。3O2=====通电2O3。因为氧气与臭氧的化合价都是零，没有化合价的升降，所以是非氧化还原反应。同素异形体之间的转化均属于非氧化还原反应。
二、
2．(1)剧烈反应，产生大量气泡，球泡鼓起，盛NaHCO3的球泡鼓起的速度比盛Na2CO3的快得多
(2)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
(3)CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑ HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑
(4)①1 mol CO2－3要结合2 mol H＋才生成二氧化碳，而1 mol HCO－3只需结合1 mol H＋即可生成二氧化碳，故Na2CO3与稀盐酸不如NaHCO3与稀盐酸反应剧烈。
②不一定，也可能含有HCO－3。
3．(1)加热NaHCO3时试管口有水珠产生，澄清石灰水中先有气泡产生，然后产生白色沉淀；加热Na2CO3时，无明显现象产生 (2)NaHCO3固体对热不稳定，受热易分解；而Na2CO3对热很稳定 (3)2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑
4．(1)都有白色沉淀产生 (2)Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH 2NaHCO3＋Ba(OH)2(少量)===BaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O
5．(1)在Na2CO3溶液中有白色沉淀生成，而在NaHCO3溶液中无现象 (2)Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl
(3)Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓
6．Na2CO3 NaHCO3 纯碱 苏打 小苏打 白 晶 白 晶 易 易 小
稳定 2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
7. 热稳定性不同。分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3，另一个为Na2CO3。
阴离子不同。将固体稀释后分别取少量稀溶液，滴加氯化钡稀溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的原试剂为碳酸钠，另一个为碳酸氢钠。
三、检测题
1. 近年来，科学家在氦的气氛中给石墨通电，使石墨挥发，在石墨挥发的黑烟中发现了C60，它的金属渗入物具有可贵的超导性质。北京大学首先将C60渗锡，获超导转变温度为37 K的好成绩。下列关于C60的叙述正确的是
A．是一种新型的化合物 B．是碳元素的一种同素异形体
C．C60燃烧时可生成CO2 D．摩尔质量是720 2. 已知天然气的主要成分CH4也是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述，其中正确的是（ ）
①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；③天然气不完全燃烧时会生成CO。
A．①②③ B．只有① C．①和② D．只有③
3. 下列说法中不正确的是（ ）
A．Na2CO3比NaHCO3易溶于水
B．Na2CO3比NaHCO3稳定
C．石灰水能与Na2CO3反应，而不能与NaHCO3反应
D．与足量盐酸反应要得到相同质量的CO2，用NaHCO3比Na2CO3的质量要多
4. 现有25mL 2mol/L的Na2CO3 溶液和75mL 1mol/L的稀盐酸，①将Na2CO3溶液缓缓滴加到盐酸中②将稀盐酸缓缓滴加到Na2CO3溶液中，在标准状况下产生的气体情况是
A. 均为0.84L B. 均为0.56L C. ①＞② D. ①＜②
5. 在下列的空白处填写最适宜的除杂试剂或方法。
(1)小苏打溶液中含少量苏打______________________________________________；
(2)苏打固体中含少量小苏打_______________________________________________；
(3)CO2气体中混有少量的HCl气体_________________________________________；
(4)NaCl中含有少量碳酸钠___________________________________________________。
检测题参考答案
1. 【解析】这是一道与分子C60相关的题目，主要考查学生对基本概念的掌握及有关信息获取的能力。涉及的中学化学知识有化合物、同素异形体、摩尔质量等基本概念．C60属于单质，由一种元素组成，与金刚石、石墨互为同素异形体．由于C60由碳元素构成，因此，在一定条件下可以燃烧生成CO2，D选项中摩尔质量的单位为g·mol-1。
