第1節碳的多樣性聯*想質疑金剛石晶體石墨C60分子一、多種多樣的碳單質名稱金剛石石墨C60色態無色晶體深灰色固體灰黑色固體個性高硬度導電、層間可以滑動可以滾動用途鉆頭、玻璃刀電極、鉛筆芯、潤滑劑潤滑劑結構特點每個碳原子都與相鄰的四個碳原子結合成正四面體空間網狀結構屬于層狀結構，在石墨的每一層，每個碳原子與周圍3個碳原子以強作用結合，排列成平面正六邊型，層與層之間可以發生相對滑動。由60個C原子構成的C60分子它的形狀很像足球，碳原子位于由12個正五邊形和20個正六邊形組成的60個頂點處，俗稱“足球烯”。1．幾種常見碳單質金剛石晶體結構模型石墨晶體結構模型C60分子模型2．同素異形體（1）定義：由同種元素組成的不同單質，互稱為同素異形體。（2）性質規律：化學性質：相似但活潑程度存在差異。物理性質：不同（結構決定性質）。除了碳元素以外，還有許多元素也有同素異形體，如氧氣和臭氧、白磷和紅磷等等。1．碳元素在自然界里的存在碳元素的自然存在形態有兩種

含碳化合物分為含碳無機物和有機物兩大類，其中有機物種類繁多。含碳無機物主要有CO、CO2、碳酸及碳酸鹽。二、廣泛存在的含碳化合物2．兩種重要的氧化物—CO、CO2

氧化物COCO2物理性質無色、無味氣體，有毒，難溶于水無色、無味氣體，無毒，能溶于水，固態時俗稱干冰化學性質類別（無）還原性（與O2、Fe2O3、CuO、H2O反應）酸性氧化物氧化性（與C反應）實驗室制法略CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O收集方法排水法向上排空氣法檢驗方法無色無味，使澄清石灰水變渾濁的氣體工業制法C+H2OCO+H2CaCO3

CaO+CO2↑3.兩種重要的鹽——碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學性質[方法導引]你已經知道了碳酸鈣的化學性質，碳酸鈉和碳酸氫鈉是否具有類似的化學性質呢？

活*動探究（1）碳酸鈉①與酸反應Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3②與CaCl2等鹽反應Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl③與Ca(OH)2等堿反應Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH注意：受熱不分解（２）碳酸氫納①受熱分解2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2↑②跟鹽酸等反應NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑③跟氫氧化鈉等堿反應NaHCO3＋NaOH=Na2CO3+H2O④跟氫氧化鈣等堿反應2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓

+Na2CO3+2H2O(堿適量)NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓

+NaOH+H2O(堿過量)1、如何鑒別一種白色固體粉末是Na2CO3還是NaHCO3？2、碳酸鹽和碳酸氫鹽之間如何轉化？交*流研討碳酸鹽

碳酸

碳酸氫鹽

加熱或加堿

名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學式Na2CO3NaHCO3俗名蘇打、純堿小蘇打顏色狀態白色粉末白色晶體水中溶解度大于化學性質①酸②鹽③堿①分解②酸③堿④特堿二者的鑒別①固體受熱不分解②取樣品無色溶液，逐滴滴加稀鹽酸，開始無現象一段時間后產生無色無味、并且能使澄清石灰水變渾濁的氣體①固體受熱易分解②取樣品無色溶液，逐滴滴加稀鹽酸，開始就產生無色無味、并且能使澄清石灰水變渾濁的氣體若為固體，可檢驗加熱后產物；②若為溶液，可以逐滴滴加稀鹽酸相互轉化用途玻璃、制皂、造紙、紡織制發酵粉、治胃酸過多碳酸鹽

碳酸

碳酸氫鹽

加熱或加堿

1、自然界中碳及其化合物間的轉化三、碳及其化合物間的轉化閱讀教材自然界中碳及其化合物間的轉化，交流討論如下問題：⑴CO2是通過哪些途徑進入大氣中的？⑵大氣中的CO2又是通過哪些途徑轉化掉的？⑶若大氣中沒有CO2會怎么樣？CO2過量又會怎么樣？模擬溶洞的“形成”⑴討論溶洞形成的原因；⑵設計模擬實驗的方案；⑶實施模擬實驗；活*動探究CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2=

Ca(HCO3)22、生產和生活中碳及其化合物間的轉化閱讀教材生產和生活中碳及其化合物間的轉化，交流討論如下問題：⑴描述高爐煉鐵過程中碳元素所發生的化學變化，寫出相關反應的化學方程式；⑵用化學方程式描述下面轉化過程，指出所發生的氧化還原反應的氧化劑和還原劑；

CO2

CO

C

⑶水垢的主要成分是什么？它是怎樣形成的？如何除去水壺中的水垢？寫出相關反應的化學方程式；⑷在生產和生活中還有哪些碳及其化合物間轉化的實例？高爐煉鐵的主要反應（1）還原劑的形成

C＋O2＝CO2CO2＋C＝2CO（2）鐵的還原

Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2點燃高溫高溫*木炭燃燒的過程發生著碳單質、一氧化碳和二氧化碳間的轉化

C+O2=COC+O2=CO2CO+O2=2CO2C+CO2=2CO

*輸送熱水管道內壁水垢主要成分是：點燃點燃點燃△CaCO3形成原理：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O△CO2

CO

C

*在生產和生活中還有那些碳及其化合物間的轉化實例有那些？木炭的燃燒、用石墨制造金剛石、合成尿素、燒石灰、開塞后的汽水等等概*括整合碳的化合物的多樣性碳單質的多樣性碳元素轉化的多樣性碳的多樣性金剛石、石墨、C60碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質及轉化碳單質、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉化例題：某果農將收獲的蘋果儲存在密封的地窖中，保存了相當長的一段時間。之后，他將地窖池通過一根通氣管與石灰池相遇，結果先在石灰池中產生了大量的沉淀，然后沉淀又慢慢消失。問：（1）果農將蘋果儲存在地窖的原因是：

。

（2）石灰池中產生的沉淀是，顏色是

，期間的反應為：。答案（1）隨著蘋果呼吸作用，地窖中CO2的濃度增加，抑制了呼吸作用，這又影響了蘋果的新陳代謝：從而能使蘋果保存較長的時間。（2）CaCO3；白色；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2OCaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2練習:1.由于大氣中CO2含量的增大,產生“溫室效應”，使地球變熱，海平面升高，陸地面積減少。為了減少大氣中CO2含量，下列措施可行的是（）A.開展植樹造林，增強地球表面綠化面積B.用石灰水吸收空氣中的CO2C.改變能源結構，發展太陽能、核能、水能以代替礦物燃料D.限制汽車工業發展，減少汽車數量AC2.關于Na2CO3和NaHCO3的說法錯誤的是（

）A.Na2CO3的溶解度在相同條件下比NaHCO3大B.Na2CO3和NaHCO3都可與Ca(OH)2反應C.NaHCO3比Na2CO3穩定D.等物質的量的Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應，消耗HCl的量之比為2∶13.在10mL0.01mol/L的純堿溶液中，不斷攪拌并逐漸加入1.2mL0.05mol/LHCl，反應完全后在標準狀況下生成CO2的體積為（）A.1.344mLB.2.240mLC.0.672mLD.0mLCD4、少量CO2氣體通入下列物質中，不會產生沉淀的是（）A、Ca（OH）2溶液B、CaCl2溶液C、Ca（ClO）2溶液D、飽和Na2CO3溶液5.將Na2CO3和N