辽宁省凌海市高中化学,第3章,自然界中的元素,第1节,碳的多样性(第1课时)学案(无答案)鲁科版必修1(通用)

第1节 碳的多样性 第1课时 多种多样的碳单质和广泛存在的含碳化合物 课堂合作探究 问题导学 一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质 活动与探究1 实验操作 实验现象 结论或化学方程式 活动一 将两个相同气球中的等质量的两种固体分别同时加入等体积等浓度的盐酸中 两支试管中________,但加入NaHCO3的试管上的气球变大得____ ________________________,但______与盐酸反应更快,化学方程式分别为 ______________________;

__________________ 活动二 加入BaCl2溶液时__________,再滴加NaOH溶液时______________ 活动三 试管口处有________,烧杯中的澄清石灰水________ ______________,化学方程式为________________________ 思考与交流 1.Na2CO3和NaHCO3都易与盐酸反应,但NaHCO3与盐酸反应比碳酸钠更剧烈。为什么 2.如何除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体 3.你能从物质类别的角度归纳碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质吗 1.Na2CO3与NaHCO3的除杂 溶 液 ⅠNa2CO3NaHCO3 滴入适量NaOH溶液 NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O ⅡNaHCO3Na2CO3 通足量CO2气体 Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3 固 体 ⅠNa2CO3NaHCO3充分加热 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ⅡNaHCO3Na2CO3 加水溶解制成饱和溶液,再通入足量CO2气体,蒸发结晶过滤、洗涤 Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3 2.所有的碳酸盐都可以与盐酸反应放出CO2气体;

3.所有的碳酸氢盐都溶于水,都具有受热易分解的性质,都既能与酸反应又能与碱反应即HCO与H+和OH-都不能大量共存。

二、物质的检验和鉴别 活动与探究2 Na2CO3、NaHCO3均为白色固体,溶液均无色,请思考讨论并交流如何鉴别这两种物质 从鉴别依据、操作及现象、相关反应的化学方程式等角度说明 方法 依据 操作及现象 化学方程式 方法一 方法二 方法三 思考与交流 能否使用CaOH2溶液或BaOH2溶液来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 1.Na2CO3溶液与盐酸反应 Na2CO3溶液与盐酸反应时,滴加顺序不同,实验现象不同,产生的CO2的量也可能不同。

滴加顺序 反应现象 反应方程式 一滴加Na2CO3溶液,马上有气体放出 Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ 开始阶段无明显现象,后来有气体放出 开始 Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3 后来 NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑ 2.NaHCO3溶液与盐酸反应 无论将NaHCO3溶液滴入盐酸中,还是将盐酸滴入NaHCO3溶液中,都只发生反应NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O,即开始滴加就会有CO2气体生成。

迁移与应用 某学校的实验室有一瓶碳酸氢钠,由于放置时间过久,不知是否变质。

1请你利用所学过的知识,设计一简单的实验,确定这瓶碳酸氢钠是否变质。你设计的实验方案____________________________________。

2如果变质了,请你设计实验方案,确定其是否完全变质。你设计的实验方案________________________。

当堂检测 1.下列叙述中正确的是 A.仅由碳元素组成的物质一定是纯净物 B.金刚石和石墨具有相同的化学组成 C.石墨转变为金刚石不属于化学变化 D.只含有碳元素的物质可能是单质也可能是化合物 2.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中,正确的是 A.热稳定性Na2CO3<NaHCO3 B.碱性Na2CO3<NaHCO3 C.在水中的溶解度Na2CO3>NaHCO3 D.与足量的盐酸反应产生的气体的体积Na2CO3<NaHCO3 3.欲鉴别浓度均为3 molL-1的Na2CO3和NaHCO3两溶液,下列方法可行的有 ①分别滴入澄清石灰水 ②分别用pH试纸测pH ③分别滴入3 molL-1的盐酸 ④分别滴入NaOH溶液 A.②③ B.①② C.①②③ D.①③④ 4.除去下列物质中的杂质。

1除去Na2CO3固体中的NaHCO3,方法是__________,化学方程式________________。

2除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,方法是________,化学方程式_________________。

3除去CO2气体中的HCl气体,方法是__________,化学方程式__________________。

答案 课堂合作探究 【问题导学】 活动与探究1都有气泡产生 快 Na2CO3、NaHCO3都能与盐酸反应 NaHCO3 Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O 试管中有白色沉淀生成 Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl 无沉淀生成 有白色沉淀生成 NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl 澄清的石灰水不变浑浊 Na2CO3受热不分解 水珠凝结 变浑浊 NaHCO3受热分解 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 思考与交流1.答案碳酸钠与盐酸的反应分两步Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑;
而NaHCO3直接结合H+就可以放出CO2NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,因此Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应时,NaHCO3与盐酸反应更剧烈。

2.答案除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体,可采用加热的方法使NaHCO3分解从而除去。

3.答案1Na2CO3的性质 2NaHCO3的性质 活动与探究2答案 方法 依据 操作及现象 化学方程式 方法一 利用两种物质的热稳定性差异 取少量固体样品加热,能够产生使澄清的石灰水变浑浊的气体的为NaHCO3,无明显现象的为Na2CO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O, CO2+CaOH2CaCO3↓+H2O 方法二 利用两种物质与盐酸反应的快慢 取少量的固体样品于试管中,分别逐滴加入稀盐酸,产生气体速率快的是NaHCO3,产生气体速率慢的是Na2CO3 NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑;

Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ 方法三 利用能否与可溶性钙盐或钡盐反应产生沉淀 向二者溶液中分别加入CaCl2或BaCl2溶液,有沉淀生成的为Na2CO3,无沉淀生成的为NaHCO3 Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl或Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl, NaHCO3与 CaCl2或BaCl2不反应 思考与交流答案不能。因为二者均能与CaOH2溶液或BaOH2溶液反应产生沉淀 Na2CO3+CaOH2CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+CaOH2CaCO3↓+Na2CO3+2H2O[或NaHCO3+CaOH2CaCO3↓+NaOH+H2O]。

迁移与应用解析首先正确判断NaHCO3变质后的物质,然后根据Na2CO3、NaHCO3的性质差异设计实验方案。NaHCO3易分解,如果NaHCO3中含有Na2CO3,说明NaHCO3已变质。鉴别NaHCO3中是否含有Na2CO3可用CaCl2溶液。若NaHCO3完全变质,就会全部生成Na2CO3。确定NaHCO3是否完全变质,可用加热法,若加热时有气体生成,该气体使澄清石灰水变浑浊,说明没有完全变质,否则,说明完全变质。

答案1取固体少量加入试管中,加水配成溶液后滴加CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,说明NaHCO3已变质,若无白色沉淀生成,说明没有变质答案合理即可 2将固体装入试管中,并塞上带有导管的单孔塞,将导管插入澄清石灰水中,加热,若有使澄清石灰水变浑浊的气体生成,说明没有完全变质。否则,说明已完全变质 【当堂检测】 1.B 解析仅由同一元素组成的性质不同的几种单质,叫该元素的同素异形体。单质与单质之间为不同的物质,因而仅由一种元素组成的物质可能是纯净物,也可能是混合物,例如金刚石为纯净物,而金刚石、石墨、C60混在一起就为混合物。既然金刚石和石墨属于不同的单质,因而它们之间的转化属于化学变化。由于都是由碳原子构成的单质,所以金刚石和石墨具有相同的化学组成,也具有相同的化学性质。

2.C 解析NaHCO3受热时发生分解而Na2CO3受热时不易分解,A不正确;
等物质的量浓度溶液的碱性,Na2CO3的强,B不正确;
在相同温度下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,C正确;
D中没有说明Na2CO3和NaHCO3的用量,故反应产生气体的体积无法判断。

3.A 解析向Na2CO3和NaHCO3溶液中加入CaOH2时都有白色沉淀生成,故①不正确;
等浓度的Na2CO3溶液的碱性强,pH大,故②正确;
向浓度相同的两溶液中滴加盐酸时,NaHCO3与盐酸的反应快,故③正确;
虽然NaOH与NaHCO3反应,但无明显的现象,所以无法用NaOH区分Na2CO3和NaHCO3,④不正确。

4.解析除杂的基本原则是除去杂质但不能引入新的杂质。

1NaHCO3受热分解产生Na2CO3,故Na2CO3固体中混有NaHCO3应采用加热法。

2中可选用通入足量CO2的方法使Na2CO3转化为NaHCO3。

3可采用使HCl与NaHCO3反应产生CO2的方法。

答案1加热 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 2通足量的CO2 Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3 3将气体通过饱和NaHCO3溶液 NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑