【學習目標】 1、 掌握碳及其化合物的主要性質(zhì)及應用
2、 掌握二氧化碳的實驗室制備裝置及原理
【使用說明】利用一節(jié)課完成學案，下課收齊。下節(jié)課修改5分鐘，針對錯誤重點討論10分鐘，后檢查方程式的書寫， 學生展示教師點撥20分鐘，搞好落實。
【基礎自學】
一、 非金屬單質(zhì)――碳
1、 同素異形體是指________________________________________________列舉兩例______________________、______________________.請設計一個實驗證明碳的同素異形體都是由碳元素組成的_______________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2、碳的化學性質(zhì)
請完成下列方程式
⑴ C + O2 ―― ⑵ C + CuO――
⑶ C + CO2―― ⑷ C + SiO2―― （工業(yè)制粗硅）
⑸ C + H2O(g)―― （工業(yè)制水煤氣）
【小結】 碳的化學性質(zhì)很_______,在一定條件下可與_____________________________發(fā)生反應。
練習1、下列說法不正確的是（ ）
A．石墨熔點高，有滑膩感，用于制潤滑劑；質(zhì)軟，在紙上劃過留痕跡，用于制鉛筆芯
B．金剛石有良好的導電性，耐高溫，硬度大，可用于制作刻畫玻璃的工具
C．“汽水”澆灌植物有一定的道理，其中CO2的緩釋，有利于植物的光合作用
D．硅的提純與應用，促進了半導體元件與集成芯片業(yè)的發(fā)展，可以說“硅是信息技術革命的催化劑”
二、碳的化合物
1、碳的氧化物
（1）碳的氧化物的性質(zhì)（按要求寫出化學方程式）
①CO2 + Ca(OH)2 ―― ②CO2 + CaCO3 + H2O―
③CO2 + NH3 + NaCl（飽和） + H2O ――
現(xiàn)象______________________________________________
④CO2 + Mg ―― 現(xiàn)象_____________________________________________
⑤CO + CuO
⑥ CO + Fe2O3 (工業(yè)煉鐵)
【小結】二氧化碳是酸性氧化物，能使紫色石蕊試液變____, 常溫下可與____________________發(fā)生反應。一氧化碳是不成鹽氧化物，化學性質(zhì)主要表現(xiàn)為_______,高溫條件下可與_________反應。
（2）CO2的制備
①工業(yè)制法：寫出化學方程式_______________________________________
②實驗室制法：
a.寫出離子方程式_____________________________________.收集方法______________
b. 檢驗有CO2生成的操作方法___________________________________________________
__________________________________________________________________________.
c.要得到干燥純凈的CO2應先通過____________再通過____________________.
d.發(fā)生裝置屬固液不加熱型，實驗室制備較多CO2 時常用裝置是_________________,此裝置還可以制取的氣體是__________
2、碳酸鹽
Na2CO3NaHCO3
俗 名
色 態(tài)
溶解性
與H+反應(離子方程式)
與Ca(OH)2溶液 (離子方程式)
熱穩(wěn)定性
鑒別
均為固體
均為溶液
用途
相互轉化的方程式
【合作探究、討論展示】
1、（1）在沒有現(xiàn)成的CO2氣體發(fā)生器的情況下，請你選用下圖中的部分儀器，裝配成一個簡易的、能隨開隨用、隨關隨停的CO2氣體發(fā)生裝置，應選用儀器是 _________ (填編號)
a b c d e f g h
⑵若用上述裝置制取CO2氣體，而實驗室只有稀H2SO4、濃HNO3、水、塊狀純堿、塊狀石灰石，比較合理的方案中應選用的藥品是 。
2、應用碳酸鹽知識完成下列問題：
⑴ 請設計實驗證明Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，寫出實驗方法、現(xiàn)象及有關離子方程式___________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
⑵廣西桂林地區(qū)有美麗的溶洞 ，溶洞中有美麗的鐘乳石景觀,試用化學方程式分別表示其形成過程_________________________________________________________________________________
⑶檢驗牙膏中是否含有碳酸鹽的實驗方法______________________________________________
__________________________________________________________________________________
3、除雜：（ 括號內(nèi)為雜質(zhì)，寫出簡要的除雜方法 ）
(1)Ｎa2CO3 (Na2O2)____________________________________________________________
(2) NaCl (NaHCO3)_______________________________________________________________
(3) NaOH (Ｎa2CO3)___________________________________________________________
【能力提升】
1、將過量的CO2分別通入①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(ClO)2溶液；④飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是（ ）
A． ①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③
2、某混合氣體可能含H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸氣中的兩種或多種，當混合氣體依次通過①澄清石灰水（無渾濁現(xiàn)象）；②氫氧化鋇溶液（有渾濁現(xiàn)象）；③濃硫酸（無現(xiàn)象）；④灼熱的氧化銅（變紅）；⑤無水硫酸銅（變藍）。則對混合氣體的成分判斷正確的是（ ）
Ａ．一定沒有CO2，肯定有CO和H2 Ｂ．一定有CO、CO2和水蒸氣
Ｃ．一定有H2、CO2 和HCl Ｄ．有CO2、NH3和水蒸氣
3、某二價金屬碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合物跟足量鹽酸反應，消耗H+和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量之比為6 ：5，該混合物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為（ ）
A． 1 ：1 B． 1 ：2 C． 1 ：3 D． 1 ：4
4、向含有0.14mol Na2CO3的溶液中逐滴加入含HCl 0.20mol的稀鹽酸,經(jīng)充分反應后,溶液中各溶質(zhì)的物質(zhì)的量(n)正確的是( )
Na2CO3HClNaClNaHCO3
A000.200.08
B0.0400.200
C00.060.140.14
D000.060.08
5、往含0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2 的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體,當通入氣體為8.96L(0℃,1.01×105Pa) 時立即停止,則這一過程中,溶液中離子物質(zhì)的量和通入CO2氣體的體積關系正確的圖象是(氣體的溶解和離子的水解都忽略不計) ( )
6、某學生擬用50ｍＬＮaOH溶液吸收CO2氣體制備Na2CO3溶液。為了防止通入的CO2氣體過量而生成NaHCO3，他設計了如下實驗步驟：①取25ｍＬＮaOH溶液吸收過量的CO2氣體至不再溶解；②小心煮沸溶液1~2分鐘，排出溶液中溶解的CO2氣體；③在得到的溶液中加入另一半（25ｍＬ）ＮaOH溶液，使溶液充分混合。
⑴他能否制得較純凈的Na2CO3？ 。理由是
⑵按他的設計，第①步實驗裝置如圖所示
①裝置A使用的試劑是石灰石和鹽酸溶液�？煞袷褂眉儔A代替石灰石？________，原因是___________________________________________________________________________.
②裝置B使用的試劑是_____________，作用是______________________________________。
③為了便于后續(xù)實驗的煮沸、混合等操作，裝NaOH溶液的容器還可使用__________________（填儀器名稱）
⑶有人認為實驗步驟②、③的順序?qū)φ{(diào)，即先混合，再煮沸更合理，你認為合理嗎？______（填“合理”或“不合理”）
【當堂檢測】
以下一些氧化物和單質(zhì)之間可發(fā)生如圖所示的反應
其中，氧化物（Ⅰ）是紅棕色固體、氧化物（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）在反應條件下都是氣體。
⑴ 氧化物（Ⅰ）的化學式是_______________氧化物（Ⅱ）的化學式是_______________
⑵ 反應①的化學方程式是_______________________________________________________
反應②的化學方程式是_______________________________________________________
反應③的化學方程式是_______________________________________________________
山東省昌樂二中高三化學一輪復習學案答案 編號10
一、1、由同種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì) 金剛石、石墨與C60 氧氣與臭氧 分別取少量碳的同素異形體在一定條件下與足量的氧氣反應，然后將生成的氣體通入足量澄清石灰水中，均變渾濁，則證明它們都是由碳元素組成的
2、（1）C + O2 CO2 ⑵ C+CuO CO+Cu 或 C+2CuO CO2 +2Cu
⑶ C + CO2 2CO ⑷ 2C + SiO2 2CO↑+ Si
⑸ C + H2O(g) CO+H2
小結：碳的化學性質(zhì)很穩(wěn)定， 一定條件下可與O2 、CuO 、CO2、 SiO2、 H2O發(fā)生反應
【跟蹤練習 】
1、B
二、1、碳的氧化物（1）碳的氧化物的性質(zhì)
①CO2 + Ca(OH)2 ==CaCO3↓+ H2O
②CO2 +CaCO3 +H2O== Ca(HCO3)2
③CO2 + NH3 + NaCl（飽和）+ H2O == NH4Cl + NaHCO3↓
現(xiàn)象：溶液中有白色固體析出
④CO2 + 2Mg 2MgO + C
現(xiàn)象：鎂條在CO2 中劇烈燃燒發(fā)出耀眼的白光，生成白色的粉末，并在集氣瓶壁有黑色固體附著
⑤CO + CuO Cu + CO2
⑥ 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 (工業(yè)煉鐵)
小結： 變紅 堿及堿性氧化物、Na2O2 還原性 鐵銅的氧化物
(2)CO2的制備
①工業(yè)制法：CaCO3 CaO +CO2
②實驗室制法：
a.寫出離子方程式：CaCO3 +2H +==Ca 2+ + CO2↑+ H2O 向上排空氣法
b.將生成的氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則證明生成的氣體為二氧化碳
c.飽和碳酸氫鈉溶液 濃硫酸
d.啟普發(fā)生器 氫氣
【跟蹤練習 】1、（1）a c d e ⑵塊狀石灰石、濃硝酸、水
2、碳酸鹽
Na2CO3NaHCO3
俗 名純堿或蘇打小蘇打
色 態(tài)白色粉末狀固體細小白色晶體
溶解性易溶于水易溶于水但比Na2CO3溶解度小
與H+反應CO3 2-+2H+==CO2↑+ H2OHCO3-+H+==CO2↑+ H2O
與Ca(OH)2溶液
(離子方程式)Ca2+ + CO3 2-== Ca CO3↓Ca(OH)2少量：2HCO3-+Ca2+ +2OH-==CaCO3↓+ CO3 2-+ 2H2O
過量：HCO3-+ Ca2+ +OH-== Ca CO3↓+H2O
熱穩(wěn)定性穩(wěn)定受熱易分解
鑒別
均為固體各取少量固體于試管中，加熱 ，若生成氣體且通入澄清石灰水中變渾濁的是NaHCO3，無此現(xiàn)象的是Na2CO3
均為溶液各取少量溶液于試管中分別滴入氯化鈣溶液，有白色沉淀產(chǎn)生的是Na2CO3。
無此現(xiàn)象的是NaHCO3
用途用于制玻璃、造紙等工業(yè)發(fā)酵粉的主要成分、治療胃酸過多
相互轉化的方程式Na2CO3+ CO2 + H2O== 2 NaHCO3 （溶液）
2NaHCO3 Na 2CO3+ CO2↑ + H2O（固體）
NaHCO3+NaOH == Na 2CO3+ CO2↑ + H2O（溶液）
【跟蹤練習 】
3、⑴取少量飽和Na2CO3溶液于試管中，向里通入足量CO2，若溶液中有白色晶體析出，則證明Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3
2Na+ + CO3 2-+ CO2 + H2O == 2 NaHCO3↓
⑵Ca CO3+ CO2 + H2O== Ca（HCO3）2
Ca（HCO3）2== Ca CO3↓+ CO2 ↑+ H2O
⑶取少量牙膏于試管中，向其中加入適量鹽酸，若生成無色無味且能使澄清石灰水變渾濁的氣體則牙膏中含有碳酸鹽，若不生成氣體則牙膏中不含碳酸鹽。
4、除雜
(1)Na2CO3(Na2O2) 向固體中通入足量CO2
(2) NaCl (NaHCO3) 將固體樣品溶于水配成溶液，向溶液中加入足量鹽酸，反應完畢后，將溶液蒸發(fā)結晶
(3) NaOH (Ｎa2CO3) 將固體樣品溶于水配成溶液，向溶液中滴加適量Ca(OH) 2溶液，反應完畢后過濾，將濾液蒸發(fā)結晶
【鞏固提高】
1―5 B C B A C
6、⑴ 能 實驗①生成NaHCO3，其中溶解的CO2在實驗②煮沸時除去，在實驗③中NaHCO3恰好被NaOH中和完全轉化成Na2CO3
⑵ ① 否 實驗中使用的CO2氣體發(fā)生器，只適用于塊狀難溶固體和液體反應，Na2CO3是易溶于水的粉末狀固體
② 飽和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的HCl
③錐形瓶
⑶ 不合理 （若不先驅(qū)除溶液中溶解的CO2氣體，實驗③加入的NaOH將有一部分與CO2氣體反應而消耗,使NaHCO3不能完全轉化為Na2CO3 ）
7、⑴ Fe2O3 CO
⑵ ① Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
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