第三單元 自然界中的元素,第1節(jié) 碳的多樣性,-3-,考綱要求:1.了解碳單質(zhì)的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2.了解碳的化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 3.了解碳及其化合物之間的轉(zhuǎn)化。,-4-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,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),互稱同素異形體。 2.碳的三種常見同素異形體,-5-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,碳的同素異形體的物理性質(zhì)及用途(用短線連接)。,-6-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,3.碳的化學(xué)性質(zhì),-7-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。 (1)12C、13C、14C是碳元素的三種同素異形體 ( ) (2)金剛石的硬度大,則C60的硬度也同樣大 ( ) (3)同素異形體的物理性質(zhì)相同,化學(xué)性質(zhì)相似( ) (4)碳常溫下就能與濃硫酸劇烈反應(yīng) ( ) (5)水煤氣的主要成分為CH4 ( ) (6)活性炭除去冰箱中的異味,無化學(xué)變化發(fā)生 ( ),-8-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,1.碳的三種同素異形體的比較,-9-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-10-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,2.同種元素組成的物質(zhì)不一定是純凈物。如由碳元素組成的金剛石、石墨等混合,都是由碳元素組成的,但它們不是純凈物而是混合物。 3.非金屬元素單質(zhì),一般熔、沸點較低,硬度小,但金剛石等含碳元素,熔、沸點高,硬度大。,-11-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,例1澳大利亞研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種固體碳單質(zhì),這種新的碳結(jié)構(gòu)稱為“納米泡沫”,它外形類似海綿,密度極小,并具有磁性?！凹{米泡沫碳”與金剛石的關(guān)系是( ) A.同種物質(zhì) B.同分異構(gòu)體 C.同位素 D.同素異形體,答案,解析,-12-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,跟蹤訓(xùn)練 20世紀(jì)80年代后,人們發(fā)現(xiàn)和證實碳的另一類單質(zhì),它們是由一系列偶數(shù)個碳原子組成的分子,其中C60(足球烯,分子中含有30個雙鍵)最具代表性。下圖所示為n個C60連接而成的物質(zhì)X。下列有關(guān)說法不正確的是( ),A.X難溶于水 B.X的熔點比金剛石的高 C.X是碳的一種同素異形體 D.X的摩爾質(zhì)量為720n gmol-1,答案,解析,-13-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,廣泛存在的含碳化合物 1.一氧化碳 (1)物理性質(zhì):無色無味的氣體,難溶于水,有毒。 (2)化學(xué)性質(zhì)。,-14-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-15-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,3.碳及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化,-16-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-17-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。 (1)冶煉金屬常用的還原劑有CO ( ) (2)CO2屬于大氣污染物 ( ) (3)能使澄清石灰水變渾濁的氣體一定是CO2 ( ) (4)將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點燃的方法除去 ( ),-18-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-19-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-20-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,二、碳的氧化物和碳酸鹽 1.碳的兩種主要氧化物(CO、CO2)的比較(如下表),-21-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-22-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-23-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,例2 向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體,當(dāng)通入氣體8.96 L(0 ,1.01105 Pa)時立即停止,則這一過程中,溶液中離子的總物質(zhì)的量與通入CO2氣體的體積關(guān)系圖像正確的是(氣體的溶解和離子的水解忽略不計)( ),答案,解析,-24-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,歸納總結(jié):“數(shù)軸法”判斷CO2與堿的反應(yīng)產(chǎn)物 CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強堿溶液中的反應(yīng)產(chǎn)物與CO2氣體的通入量有關(guān),當(dāng)CO2通入少量時生成碳酸鹽,當(dāng)CO2通入過量時生成碳酸氫鹽;當(dāng)CO2的通入量介于兩者之間時,既有正鹽又有酸式鹽生成,因此推斷時一定要注意CO2與堿之間量的關(guān)系。以CO2與NaOH溶液反應(yīng)為例,則有: CO2+2NaOH Na2CO3+H2O CO2+NaOH NaHCO3 當(dāng)n(OH-)n(CO2)的值不同時產(chǎn)物如下:,-25-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,跟蹤訓(xùn)練 1.將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是( ),答案,解析,-26-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,2.將過量的CO2分別通入CaCl2溶液;Na2SiO3溶液;Ca(OH)2溶液;飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是( ) A. B. C. D.,答案,解析,-27-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,3.將CO2通入100 mL某濃度的石灰水中,所得沉淀質(zhì)量與通入CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如圖所示,則石灰水濃度為( ) A.0.03 molL-1 B.0.015 molL-1 C.0.025 molL-1 D.0.012 5 molL-1,答案,解析,-28-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,碳酸鈉和碳酸氫鈉 Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)比較,-29-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,v,-30-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-31-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,自主鞏固 1.(2015河北衡水模擬)將等物質(zhì)的量的Na Na2O Na2O2 NaOH Na2CO3露置于空氣中,最后質(zhì)量變化由小到大的順序是(A) A. B. C.= D.,-32-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,2.為鑒別K2CO3和NaHCO3兩種白色固體,有4位同學(xué)分別設(shè)計了下列四種不同的方法,其中不可行的是(C) A.分別滴加1 molL-1的鹽酸,看氣泡產(chǎn)生的快慢 B.分別取樣在試管中加熱,將可能產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,觀察有無白色渾濁 C.分別取樣配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,觀察有無白色沉淀 D.分別配成溶液,做焰色反應(yīng)實驗,觀察火焰的顏色,-33-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,3.將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 molL-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是(C),-34-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別,碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的基本圖像: 向Na2CO3中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖1所示;,-35-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,向NaHCO3中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖2所示; 向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖3所示(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比mn=11,其他比例時的圖像略); 向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖4所示(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比mn=11,其他比例時的圖像略)。,-36-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-37-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,例3(2015山東濰坊聯(lián)考)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL-1稀鹽酸,CO2的生成量與加入鹽酸的體積(V)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是( ),答案,解析,-38-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,技巧點撥:,-39-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,跟蹤訓(xùn)練 1.下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的敘述中錯誤的是( ) A.等質(zhì)量的兩種鹽分別與足量的鹽酸反應(yīng),在相同情況下,Na2CO3產(chǎn)生的二氧化碳多 B.等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng),在相同情況下產(chǎn)生的二氧化碳體積相等 C.等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3分別與同濃度的鹽酸反應(yīng),Na2CO3消耗鹽酸的體積是NaHCO3消耗鹽酸體積的2倍 D.將石灰水加入NaHCO3溶液中會產(chǎn)生白色沉淀,若加入Na2CO3溶液中也會產(chǎn)生白色沉淀,答案,解析,-40-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,2.下列實驗方案中,不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是( ) A.取a克混合物充分加熱,減重b克 B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體 C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克 D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b克固體,答案,解析,-41-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,3.120 mL含有0.20 mol碳酸鈉的溶液和200 mL鹽酸,不管將前者滴加入后者,還是將后者滴加入前者,都有氣體產(chǎn)生,但最終生成的氣體體積不同,則鹽酸的濃度合理的是( ) A.2.0 molL-1 B.1.5 molL-1 C.0.18 molL-1 D.0.24 molL-1,答案,解析,