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1、第三章第三章 自然界中的元素自然界中的元素第一节第一节 碳的多样性碳的多样性石笋和钟乳石石笋和钟乳石方解石方解石珊瑚珊瑚CaCO3CCaCO3金刚石金刚石C煤煤碳碳1 1、这些物质都含有什么元素,以什么形态存在?、这些物质都含有什么元素,以什么形态存在?2 2、你身边还有什么物质含有这种元素?、你身边还有什么物质含有这种元素?一、多种多样的碳单质一、多种多样的碳单质石石 墨墨 深灰色、硬度深灰色、硬度小、不透明、易小、不透明、易导电的导电的片状固体,片状固体,熔点极高熔点极高。金刚石金刚石 金刚石是硬度金刚石是硬度最大,熔点最高的单质,最大,熔点最高的单质,无色透明的晶体,无色透明的晶体,无自
2、无自由电子,不导电。由电子,不导电。C60灰黑色的固体灰黑色的固体, ,不导电,又名不导电,又名富勒烯富勒烯 1.1.定义:由定义:由同一种元素同一种元素组成的组成的性质不同性质不同 的几种的几种单质单质。例:例:C元素的同素异形体有:元素的同素异形体有:金刚石、金刚石、 石墨、石墨、C60; O元素的同素异形体有:元素的同素异形体有:O2、O3; P元素的同素异形体有:元素的同素异形体有:红磷、白磷红磷、白磷为什么同是碳元素能组成不同的碳单质?为什么同是碳元素能组成不同的碳单质?同素异形体同素异形体:335pm核间距142pm结论:结论:碳原子的碳原子的排列方式排列方式不同不同二、广泛存在含
3、碳的化合物天天然然气气天天然然碳碳酸酸盐盐含碳无机化合物含碳无机化合物(矿物)(矿物)含碳含碳有机化合物有机化合物(几十万种)(几十万种)一、一、Na2CO3与与NaHCO3物理性质比较物理性质比较名名 称称碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠俗俗 名名 色色 态态水溶性水溶性用途用途白色固体白色固体纯碱、纯碱、苏打苏打小苏打小苏打都易溶于水都易溶于水 但溶解度但溶解度S碳酸钠碳酸钠S碳酸氢钠碳酸氢钠用于制玻璃、肥皂、用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业造纸、纺织等工业发酵剂、灭火剂发酵剂、灭火剂制药制药根据学过的碳酸钙的性质根据学过的碳酸钙的性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的预测碳酸钠和碳酸氢钠的性质性质1、
4、碳酸钠可能与哪些物质碳酸钠可能与哪些物质反应?反应?2、碳酸氢钠可能与哪些物碳酸氢钠可能与哪些物质反应?质反应?活动探究活动探究二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质二、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质与酸反应与碱反应与盐反应对热稳定性与与 酸酸 反反 应应Na2CO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2CO32 -+2H+= H2O + CO2NaHCO3NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2HCO3-+ H+=H2O+CO2 结论:结论: 碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应,但是碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应,但是碳酸氢钠碳酸氢钠与酸反应与酸反应比碳酸钠比碳酸钠更剧烈更剧烈。反应原
5、理:反应原理:Na2CO3: CO32 - + H+ = HCO3 -NaHCO3:HCO3 - + H += H2O + CO2HCO3 - + H += H2O + CO2用离子方程式表示:用离子方程式表示:Na2CO3NaHCO3 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOHCO32 -+Ca2+=CaCO3能与能与所有可溶碱所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水反应生成碳酸正盐和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH -=CO32-+H2O 易与易与Ba2+、Ca2+的碱的碱反应生成反应生成碳酸碳酸盐盐沉淀和沉淀和NaOH 与碱反应:与与 盐盐 反反 应应Na
6、2CO3 NaHCO3 Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl与与可溶性的钙盐、钡盐可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀反应生成沉淀CO32-+Ca2+=CaCO3与与CaClCaCl2 2不反应不反应热热 稳稳 定定 性性Na2CO3NaHCO32NaHCO3= NaCO3+H2O+CO2结论:结论: 稳定性:稳定性:碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠碳酸钠受热不分解碳酸钠受热不分解利用利用热的稳定性热的稳定性鉴别碳酸钠与碳酸氢钠鉴别碳酸钠与碳酸氢钠三、三、Na2CO3与与NaHCO3的相互转变的相互转变 Na2CO3转变成转变成 NaHCO3 _ NaHCO3转变成转变成Na2CO3_Na
7、2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO32NaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O碳酸碳酸加热;加碱加热;加碱碳酸盐碳酸盐碳酸氢盐碳酸氢盐1 1、如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠、如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠2 2、如何除去碳酸氢钠中的碳酸钠、如何除去碳酸氢钠中的碳酸钠3 3、如何除去碳酸钠中的碳酸氢钠、如何除去碳酸钠中的碳酸氢钠 分别取少量固体分别取少量固体加热加热,能产生使澄清石,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠在混合物溶液中通入足量的在混合物溶液中通入足量的二氧化碳二氧化碳加热加热固体混合物至质量不再改变固体混合物至质量不再改变讨讨 论论思 考 题 有两瓶无色溶液,分别是稀盐酸有两瓶无色溶液,分别是稀盐酸(a)(a)和碳酸钠和碳酸钠(b)(b)溶液,溶液,不用任何试剂,如何鉴别这两种溶液?不用任何试剂,如何鉴别这两种溶液?CO32 - + H+ = HCO3 -HCO3 - + H += H2O + CO2CO32 - + 2H += H2O + CO2a滴入滴入b:b滴入滴入a:刚开始没有气泡,随a滴入量的增加才产生气泡。一滴入就有气泡产生