高中化學(xué) 第三章 自然界中的元素 第1節(jié) 碳的多樣性 第1課時(shí)學(xué)案 魯科版必修1.doc
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第1課時(shí) 多種多樣的碳單質(zhì)和廣泛存在的含碳化合物 學(xué)習(xí)目標(biāo) 重點(diǎn)難點(diǎn) 1.了解同素異形體的概念; 2.了解碳的多種存在形態(tài)及碳的各種同素異形體的特點(diǎn); 3.了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì),知道它們性質(zhì)的差異及其轉(zhuǎn)化;能根據(jù)它們性質(zhì)的差異鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉 1.了解同素異形現(xiàn)象,知道碳的三種同素異形體的特點(diǎn); 2.掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì),能根據(jù)它們性質(zhì)的差異鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉,掌握碳酸鈉與碳酸氫鈉的除雜、有關(guān)簡(jiǎn)單的計(jì)算 一、多種多樣的碳單質(zhì) 2.同素異形體:由______元素組成的________的____單質(zhì),叫做該元素的同素異形體。 預(yù)習(xí)交流 1.金剛石、石墨和C60均是由碳元素組成的單質(zhì),為什么物理性質(zhì)不同? 2.碳的各種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否相同?為什么? 3.已知石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石,試根據(jù)二者之間的轉(zhuǎn)化完成下列問題: (1)石墨和金剛石之間的轉(zhuǎn)化是物理變化還是化學(xué)變化? (2)有單質(zhì)生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)嗎? 二、廣泛存在的含碳化合物 2.碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì) 化學(xué)式 學(xué)名 俗名 顏色狀態(tài) 溶解度比較 應(yīng)用 NaHCO3 作發(fā)酵粉、胃藥 Na2CO3 制玻璃、造紙 Na2CO3 10H2O 結(jié)晶碳酸鈉 無色晶體 — 同Na2CO3 3.Na2CO3和NaHCO3的化學(xué)性質(zhì) (1)Na2CO3 (2)NaHCO3 預(yù)習(xí)交流 滴加鹽酸后產(chǎn)生無色無味且能使澄清石灰水變渾濁氣體的物質(zhì)一定含有CO嗎? 答案:一、1.最大 無 不 深灰 小 不 易 極高 灰黑 不 足球烯 2.同一種 性質(zhì)不同 幾種 預(yù)習(xí)交流: 1.答案:碳原子的排列方式不同,結(jié)構(gòu)不同,故碳單質(zhì)的物理性質(zhì)不同。 2.答案:相同。因?yàn)橛赏N元素組成。 3.答案:(1)石墨和金剛石是兩種不同的物質(zhì),所以二者之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化。 (2)判斷是否是氧化還原反應(yīng)的依據(jù)是判斷反應(yīng)前后元素的化合價(jià)有無變化,而不是看是否有單質(zhì)生成,如石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是兩種單質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,但是化合價(jià)沒有變化,不是氧化還原反應(yīng)。 二、1.CO CO2 H2CO3 CaCO3 CaCO3 CaMg(CO3)2 ZnCO3 MgCO3 FeCO3 2.碳酸氫鈉 小蘇打 細(xì)小的白色晶體 較小 碳酸鈉 蘇打、純堿 白色粉末 較大 十水合碳酸鈉 3.(1)Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl (2)NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 預(yù)習(xí)交流:答案:不一定,碳酸氫鹽也能與鹽酸反應(yīng)放出CO2氣體。 在預(yù)習(xí)中還有哪些問題需要你在聽課時(shí)加以關(guān)注?請(qǐng)?jiān)谙铝斜砀裰凶鰝€(gè)備忘吧! 我的學(xué)困點(diǎn) 我的學(xué)疑點(diǎn) 一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論或化學(xué)方程式 活動(dòng)一 將兩個(gè)相同氣球中的等質(zhì)量的兩種固體分別同時(shí)加入等體積等濃度的鹽酸中: 兩支試管中__________,但加入NaHCO3的試管上的氣球變大得____ __________________________,但________與鹽酸反應(yīng)更快,化學(xué)方程式分別為:________________________;______________________ 活動(dòng)二 __________________ ____________________________ 加入BaCl2溶液時(shí)__________,再滴加NaOH溶液時(shí)____________ __________________________________________ ____________________________ 活動(dòng)三 ____________________ ______________ 試管口處有__________,燒杯中的澄清石灰水________ ______________,化學(xué)方程式為__________________________ 1.Na2CO3和NaHCO3都易與鹽酸反應(yīng),但NaHCO3與鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈。為什么? 2.如何除去Na2CO3固體中的NaHCO3固體? 3.你能從物質(zhì)類別的角度歸納碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)嗎? 1.所有的碳酸鹽都可以與鹽酸反應(yīng)放出CO2氣體; 2.所有的碳酸氫鹽都溶于水,都具有受熱易分解的性質(zhì),都既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)(即HCO與H+和OH-都不能大量共存)。 二、物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別 Na2CO3、NaHCO3均為白色固體,溶液均無色,請(qǐng)思考討論并交流如何鑒別這兩種物質(zhì)? (從鑒別依據(jù)、操作及現(xiàn)象、相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式等角度說明) 方法 依據(jù) 操作及現(xiàn)象 化學(xué)方程式 方法一 方法二 方法三 能否使用Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液來鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液? 某學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室有一瓶碳酸氫鈉,由于放置時(shí)間過久,不知是否變質(zhì)。 (1)請(qǐng)你利用所學(xué)過的知識(shí),設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),確定這瓶碳酸氫鈉是否變質(zhì)。你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案:____________________________________。 (2)如果變質(zhì)了,請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,確定其是否完全變質(zhì)。你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案:________。 答案:活動(dòng)與探究1:答案:都有氣泡產(chǎn)生 快 Na2CO3、NaHCO3都能與鹽酸反應(yīng) NaHCO3 Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O 試管中有白色沉淀生成 Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl 無沉淀生成 有白色沉淀生成 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl 澄清的石灰水不變渾濁 Na2CO3受熱不分解 水珠凝結(jié) 變渾濁 NaHCO3受熱分解 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 思考與交流:1.答案:碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)分兩步:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑;而NaHCO3直接結(jié)合H+就可以放出CO2:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,因此Na2CO3和NaHCO3分別與鹽酸反應(yīng)時(shí),NaHCO3與鹽酸反應(yīng)更劇烈。 2.答案:除去Na2CO3固體中的NaHCO3固體,可采用加熱的方法使NaHCO3分解從而除去。 3.答案:(1)Na2CO3的性質(zhì) (2)NaHCO3的性質(zhì) 活動(dòng)與探究2:答案: 方法 依據(jù) 操作及現(xiàn)象 化學(xué)方程式 方法一 利用兩種物質(zhì)的熱穩(wěn)定性差異 取少量固體樣品加熱,能夠產(chǎn)生使澄清的石灰水變渾濁的氣體的為NaHCO3,無明顯現(xiàn)象的為Na2CO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O, CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 方法二 利用兩種物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)的快慢 取少量的固體樣品于試管中,分別逐滴加入稀鹽酸,產(chǎn)生氣體速率快的是NaHCO3,產(chǎn)生氣體速率慢的是Na2CO3 NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑; Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ 方法三 利用能否與可溶性鈣鹽(或鋇鹽)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀 向二者溶液中分別加入CaCl2(或BaCl2)溶液,有沉淀生成的為Na2CO3,無沉淀生成的為NaHCO3 Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl(或Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl), NaHCO3與CaCl2(或BaCl2)不反應(yīng) 思考與交流:答案:不能。因?yàn)槎呔芘cCa(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀: Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O[或NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+NaOH+H2O]。 遷移與應(yīng)用:答案:(1)取固體少量加入試管中,加水配成溶液后滴加CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,說明NaHCO3已變質(zhì),若無白色沉淀生成,說明沒有變質(zhì)(答案合理即可) (2)將固體裝入試管中,并塞上帶有導(dǎo)管的單孔塞,將導(dǎo)管插入澄清石灰水中,加熱,若有使澄清石灰水變渾濁的氣體生成,說明沒有完全變質(zhì)。否則,說明已完全變質(zhì) 解析:首先正確判斷NaHCO3變質(zhì)后的物質(zhì),然后根據(jù)Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)差異設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。NaHCO3易分解,如果NaHCO3中含有Na2CO3,說明NaHCO3已變質(zhì)。鑒別NaHCO3中是否含有Na2CO3可用CaCl2溶液。若NaHCO3完全變質(zhì),就會(huì)全部生成Na2CO3。確定NaHCO3是否完全變質(zhì),可用加熱法,若加熱時(shí)有氣體生成,該氣體使澄清石灰水變渾濁,說明沒有完全變質(zhì),否則,說明完全變質(zhì)。 1.有相同質(zhì)量的兩份NaHCO3粉末,第一份加入足量鹽酸,第二份先加熱使其完全分解再加足量同濃度鹽酸,則兩者所消耗的鹽酸物質(zhì)的量之比為( ?。?。 A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.4∶1 2.下列關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中,正確的是( ?。?。 A.熱穩(wěn)定性:Na2CO3- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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