遼寧省凌海市高中化學 第3章 自然界中的元素 第1節(jié) 碳的多樣性（第1課時）學案魯科版必修1.doc

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第1節(jié)　碳的多樣性 第1課時　多種多樣的碳單質(zhì)和廣泛存在的含碳化合物 課堂合作探究 問題導(dǎo)學 一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì) 活動與探究1 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論或化學方程式 活動一 將兩個相同氣球中的等質(zhì)量的兩種固體分別同時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，化學方程式分別為： ______________________； __________________ 活動二 加入BaCl2溶液時__________，再滴加NaOH溶液時______________ 活動三 試管口處有________，燒杯中的澄清石灰水________ ______________，化學方程式為________________________ 思考與交流 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性質(zhì)嗎？ 1．Na2CO3與NaHCO3的除雜 溶 液 Ⅰ：Na2CO3(NaHCO3) 滴入適量NaOH溶液 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O Ⅱ：NaHCO3(Na2CO3) 通足量CO2氣體 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 固 體 Ⅰ：Na2CO3(NaHCO3)充分加熱 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Ⅱ：NaHCO3(Na2CO3) 加水溶解制成飽和溶液，再通入足量CO2氣體，蒸發(fā)結(jié)晶過濾、洗滌 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 2．所有的碳酸鹽都可以與鹽酸反應(yīng)放出CO2氣體； 3．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)的檢驗和鑒別 活動與探究2 Na2CO3、NaHCO3均為白色固體，溶液均無色，請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)的化學方程式等角度說明) 方法 依據(jù) 操作及現(xiàn)象 化學方程式 方法一 方法二 方法三 思考與交流 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？ 1．Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng) Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)時，滴加順序不同，實驗現(xiàn)象不同，產(chǎn)生的CO2的量也可能不同。 滴加順序 反應(yīng)現(xiàn)象 反應(yīng)方程式 一滴加Na2CO3溶液，馬上有氣體放出 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ 開始階段無明顯現(xiàn)象，后來有氣體放出 開始： Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3 后來： NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ 2．NaHCO3溶液與鹽酸反應(yīng) 無論將NaHCO3溶液滴入鹽酸中，還是將鹽酸滴入NaHCO3溶液中，都只發(fā)生反應(yīng)：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，即開始滴加就會有CO2氣體生成。 遷移與應(yīng)用 某學校的實驗室有一瓶碳酸氫鈉，由于放置時間過久，不知是否變質(zhì)。 (1)請你利用所學過的知識，設(shè)計一簡單的實驗，確定這瓶碳酸氫鈉是否變質(zhì)。你設(shè)計的實驗方案：____________________________________。 (2)如果變質(zhì)了，請你設(shè)計實驗方案，確定其是否完全變質(zhì)。你設(shè)計的實驗方案：________________________。 當堂檢測 1．下列敘述中正確的是(　　) A．僅由碳元素組成的物質(zhì)一定是純凈物 B．金剛石和石墨具有相同的化學組成 C．石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸粚儆诨瘜W變化 D．只含有碳元素的物質(zhì)可能是單質(zhì)也可能是化合物 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＜NaHCO3 B．堿性：Na2CO3＜NaHCO3 C．在水中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3 D．與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的體積：Na2CO3＜NaHCO3 3．欲鑒別濃度均為3 molL－1的Na2CO3和NaHCO3兩溶液，下列方法可行的有(　　) ①分別滴入澄清石灰水?、诜謩e用pH試紙測pH ③分別滴入3 molL－1的鹽酸　④分別滴入NaOH溶液 A．②③ B．①② C．①②③ D．①③④ 4．除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)。 (1)除去Na2CO3固體中的NaHCO3，方法是__________，化學方程式：________________。 (2)除去NaHCO3溶液中的Na2CO3，方法是________，化學方程式：_________________。 (3)除去CO2氣體中的HCl氣體，方法是__________，化學方程式：__________________。 答案： 課堂合作探究 【問題導(dǎo)學】 活動與探究1：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，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) 活動與探究2：答案： 方法 依據(jù) 操作及現(xiàn)象 化學方程式 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。因為二者均能與Ca(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：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)計實驗方案。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)，就會全部生成Na2CO3。確定NaHCO3是否完全變質(zhì)，可用加熱法，若加熱時有氣體生成，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)。 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) 【當堂檢測】 1．B　解析：僅由同一元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)，叫該元素的同素異形體。單質(zhì)與單質(zhì)之間為不同的物質(zhì)，因而僅由一種元素組成的物質(zhì)可能是純凈物，也可能是混合物，例如金剛石為純凈物，而金剛石、石墨、C60混在一起就為混合物。既然金剛石和石墨屬于不同的單質(zhì)，因而它們之間的轉(zhuǎn)化屬于化學變化。由于都是由碳原子構(gòu)成的單質(zhì)，所以金剛石和石墨具有相同的化學組成，也具有相同的化學性質(zhì)。 2．C　解析：NaHCO3受熱時發(fā)生分解而Na2CO3受熱時不易分解，A不正確；等物質(zhì)的量濃度溶液的堿性，Na2CO3的強，B不正確；在相同溫度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，C正確；D中沒有說明Na2CO3和NaHCO3的用量，故反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積無法判斷。 3．A　解析：向Na2CO3和NaHCO3溶液中加入Ca(OH)2時都有白色沉淀生成，故①不正確；等濃度的Na2CO3溶液的堿性強，pH大，故②正確；向濃度相同的兩溶液中滴加鹽酸時，NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)快，故③正確；雖然NaOH與NaHCO3反應(yīng)，但無明顯的現(xiàn)象，所以無法用NaOH區(qū)分Na2CO3和NaHCO3，④不正確。 4．解析：除雜的基本原則是除去雜質(zhì)但不能引入新的雜質(zhì)。 (1)NaHCO3受熱分解產(chǎn)生Na2CO3，故Na2CO3固體中混有NaHCO3應(yīng)采用加熱法。 (2)中可選用通入足量CO2的方法使Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3。 (3)可采用使HCl與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2的方法。 答案：(1)加熱　2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O (2)通足量的CO2　Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 (3)將氣體通過飽和NaHCO3溶液　NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑