高中化學(xué) 第三章第1節(jié)第2課時(shí)《碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化》課件 魯科版必修1

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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,第1節(jié)碳的多樣性第2課時(shí)碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化,自然界中的元素,1．了解碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化。2．了解高爐煉鐵涉及的主要化學(xué)反應(yīng)。,自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化,知識(shí)清單,1．植物通過(guò)________吸收空氣中的________，形成________，并釋放出________，________再轉(zhuǎn)化為淀粉。2．空氣中的________有很大一部分被海水吸收，溶于水中的________逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)開_______。這些________又與空氣中的二氧化碳和水反應(yīng)，生成________溶于水歸入大海。,1．光合作用二氧化碳葡萄糖氧氣葡萄糖2．二氧化碳二氧化碳碳酸鹽碳酸鹽碳酸氫鹽,3．用化學(xué)方程式表示溶洞的形成過(guò)程：______________________________、_______________________________。4．防止溫室效應(yīng)可采取的措施：______________________________。,問(wèn)題探究,在廣西桂林地區(qū)有許多美麗神奇的溶洞、石筍和鐘乳石，它們是如何形成的？如何用實(shí)驗(yàn)探究它們形成的化學(xué)原理？形成：石灰?guī)r里不溶性的CaCO3受H2O和CO2作用能轉(zhuǎn)化為可溶性的Ca(HCO3)2。由于石灰?guī)r層各部分所含碳酸鈣的多少不同，被侵蝕的程度不同，石灰?guī)r就逐漸被溶解成互不相依、千姿百態(tài)、陡峭秀麗的山峰或被溶解侵蝕成奇異壯觀的溶洞。溶有碳酸氫鈣的水，當(dāng)從洞頂向洞底滴落時(shí)，水分蒸發(fā)、壓強(qiáng)減小及溫度變化都會(huì)使碳酸氫鈣分解而析出碳酸鈣沉淀，這些沉淀經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的積聚，逐漸形成了鐘乳石、石筍等。洞頂?shù)溺娙槭c地面的石筍連接起來(lái)，就會(huì)形成奇特的石柱。,實(shí)驗(yàn)探究：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溶洞形成的反應(yīng)原理：(1)Ca(OH)2溶液中通入CO2，如果澄清石灰水變渾濁，則可以說(shuō)明有CaCO3生成。(2)向CaCO3濁液中通入足量的CO2，觀察到濁液變澄清，則可以說(shuō)明有Ca(HCO3)2生成。(3)加熱Ca(HCO3)2溶液，觀察到溶液變渾濁，則可說(shuō)明有CaCO3生成。,嘗試應(yīng)用,1．以下屬于自然界中碳及其化合物間轉(zhuǎn)化的是()①植物通過(guò)光合作用吸收二氧化碳形成葡萄糖②以無(wú)機(jī)化合物氰[(CN)2]與氨水為原料合成尿素③鐘乳石、石筍的形成④石油、天然氣等化石燃料的形成A．①②③④B．只有①③④C．只有①②③D．只有②③④,解析：以無(wú)機(jī)化合物氰[(CN)2]與氨水為原料合成尿素是人工生產(chǎn)過(guò)程，不是自然界中的轉(zhuǎn)化。答案：B,知識(shí)清單,生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化,1．碳在無(wú)機(jī)物間的轉(zhuǎn)化(1)高爐煉鐵高爐煉鐵的過(guò)程是將鐵礦石還原成金屬鐵的過(guò)程，原料是______，但實(shí)際起還原作用的主要是______。相關(guān)反應(yīng)為：①一氧化碳的生成：______________________。②氧化鐵的還原：化學(xué)方程式為____________。,(2)木炭燃燒在木炭燃燒的過(guò)程中發(fā)生：碳單質(zhì)、一氧化碳和二氧化碳之間的轉(zhuǎn)化：①C→CO：_________________。②C→CO2：_________________。③CO→CO2：________________。④CO2→CO：________________。,(3)水垢的形成水垢的主要成分是________，自來(lái)水中的________受熱分解生成碳酸鈣，碳酸鈣在壺底積聚便形成了水垢。所發(fā)生的化學(xué)方程式：________________________________。2．碳在無(wú)機(jī)物和有機(jī)物間的轉(zhuǎn)化尿素的合成：1828年，德國(guó)化學(xué)家______用無(wú)機(jī)化合物氰[(CN2)]與氨水合成無(wú)機(jī)化合物—_________[CO(NH2)2]，由此突破了無(wú)機(jī)化合物與有機(jī)化合物之間的界限。二氧化碳和氨氣生成尿素和水的化學(xué)方程式為________________。,,HC,綜合拓展,碳作還原劑的特殊性碳作還原劑，溫度越高，還原性越強(qiáng)，在反應(yīng)中碳的氧化產(chǎn)物可以是CO2和CO。當(dāng)溫度較低時(shí)(理論上小于710℃)，碳傾向生成穩(wěn)定的CO2(如：實(shí)驗(yàn)室用C還原CuO)，一般溫度超過(guò)1000℃，只要有固態(tài)碳存在，生成的氣體是CO，而CO作還原劑，溫度越低還原性越強(qiáng)，如CO只有在低于600℃時(shí)，才能還原FeO，所以在高爐中主要的出鐵反應(yīng)是在爐體上部(低溫區(qū))發(fā)生的。,2．向下列物質(zhì)：①大理石；②鐘乳石；③鍋垢；④貝殼；⑤蛋殼。分別滴加醋酸，會(huì)產(chǎn)生相同氣體的是()A．只有①②B．只有④⑤C．只有①②③D．①②③④⑤,解析：上述五種物質(zhì)中都含有碳酸鈣，分別滴加醋酸時(shí)都會(huì)產(chǎn)生CO2。答案：D,嘗試應(yīng)用,3．古代的“藥金”外觀與金相似，常被誤認(rèn)為是金子。冶煉方法如下：將碳酸鋅、赤銅(Cu2O)、木炭混合加熱至800℃得金光閃閃的“藥金”。(1)“藥金”的主要成分是______________________________________________________________。(2)有關(guān)冶煉的化學(xué)方程式是____________，____________，____________。,,,解析：解答本題可借用“相似類推法”，以舊知識(shí)遷移應(yīng)用于題給信息。解題思路為：由碳酸鈣、碳酸鎂在高溫時(shí)分解生成金屬氧化物和二氧化碳的事實(shí)可推知：碳酸鋅在高溫時(shí)也分解，生成氧化鋅和二氧化碳?xì)怏w；由碳與氧化銅在高溫時(shí)反應(yīng)生成銅和二氧化碳的事實(shí)可推知：碳在高溫時(shí)也能將赤銅(Cu2O)中的銅和氧化鋅中的鋅置換出來(lái)，本身被氧化成二氧化碳。由此可知答案。,二氧化碳的性質(zhì)、用途,某果農(nóng)將收獲的蘋果儲(chǔ)存在密封的地窯中，保存了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間后，他將地窖池通過(guò)一根通氣管與石灰池相通，結(jié)果先在石灰池中產(chǎn)生了大量沉淀，然后沉淀又慢慢消失，試問(wèn)：(1)果農(nóng)將蘋果儲(chǔ)存在地窖中原因是什么？(2)石灰水產(chǎn)生的沉淀是__________，顏色________，期間發(fā)生的反應(yīng)為：______________。,解析：蘋果的呼吸作用吸收O2釋放出CO2，隨著蘋果呼吸作用的進(jìn)行，O2的量越來(lái)越少，CO2的量越來(lái)越多，這樣蘋果將不能再進(jìn)行呼吸作用，因此能保存較長(zhǎng)時(shí)間。第(2)問(wèn)CO2與Ca(OH)2反應(yīng)先生成沉淀后消失，是因?yàn)橄壬蒀aCO3而后生成Ca(HCO3)2。答案：(1)隨著蘋果呼吸作用，地窯內(nèi)CO2濃度增加，抑制了呼吸作用，影響了蘋果的新陳代謝，從而能使蘋果保存較長(zhǎng)時(shí)間。(2)CaCO3白色Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O；CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2,名師點(diǎn)睛：將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際是對(duì)知識(shí)的最高要求。CO2是植物呼吸作用的產(chǎn)物，高濃度的CO2能抑制呼吸作用，從而減緩植物腐爛。這在廣大農(nóng)村都有著重要的應(yīng)用，如大姜、地瓜、馬鈴薯的儲(chǔ)存等。,變式訓(xùn)練,1．將過(guò)量的CO2氣體通入下列溶液中，出現(xiàn)渾濁的是()A．CaCl2溶液B．澄清石灰水C．飽和Na2CO3溶液D．溶有NH3的BaCl2溶液,解析：CO2不能與CaCl2溶液反應(yīng)；CO2通入到澄清石灰水中最終生成易溶于水的Ca(HCO3)2；由于NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，故CO2通入碳酸鈉溶液中會(huì)變渾濁；CO2可以先與NH3反應(yīng)生成(NH4)2CO3，但通入過(guò)量CO2時(shí)生成HCO3－，故最終溶液中也沒(méi)有沉淀。答案：C,碳酸鹽的有關(guān)計(jì)算,取等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液兩份，每份50mL。向其中各通入一定量的CO2，隨后分別各取溶液10mL，將其稀釋成100mL溶液，并分別向稀釋后的溶液中逐滴加入0.1molL－1的鹽酸，產(chǎn)生CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加入鹽酸的體積之間的關(guān)系如下圖所示：[設(shè)分別為(A)、(B)兩種情況],回答下列問(wèn)題：(1)在(A)情況下，溶質(zhì)為(寫化學(xué)式)________，其物質(zhì)的量之比為________，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體的體積為________。(2)在(B)情況下，溶質(zhì)為(寫化學(xué)式)________，其物質(zhì)的量之比為________，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體的體積為________。(3)原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為________。,答案：(1)NaOH、Na2CO31∶10.056L或56mL(2)Na2CO3、NaHCO31∶10.112L或112mL(3)0.75molL－1,,0.075,名師點(diǎn)睛：數(shù)形結(jié)合法是近幾年高考中常?？疾榈膬?nèi)容。這類題目的已知條件或所求內(nèi)容以圖象形式表述。解題思路是：根據(jù)反應(yīng)變量關(guān)系和反應(yīng)條件，建立函數(shù)表達(dá)式。分析圖象時(shí)注意：認(rèn)明圖中坐標(biāo)，曲線起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)和走向；將圖象信息與化學(xué)反應(yīng)知識(shí)結(jié)合得出相應(yīng)的化學(xué)結(jié)論。識(shí)圖能力差是導(dǎo)致本題出錯(cuò)的一個(gè)因素。,變式訓(xùn)練,2．常溫下，將一定體積的CO2通入VLNaOH溶液中，已知NaOH完全反應(yīng)，若在反應(yīng)后的溶液中加入足量的澄清石灰水，得到ag沉淀，若在反應(yīng)后的溶液中加入足量CaCl2溶液，得到bg沉淀，則下列說(shuō)法中正確的是()A．參加反應(yīng)的CO2體積為0.224aLB．由上述數(shù)據(jù)不能確定NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度C．若a＝b，則CO2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物只有Na2CO3D．b可能等于a、小于a或大于a,C,綜合推斷,某混合氣體中可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸氣中的兩種或多種。當(dāng)混合氣體依次通過(guò)下列物質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生括號(hào)中所說(shuō)明的現(xiàn)象：①澄清的石灰水(無(wú)渾濁現(xiàn)象)；②氫氧化鋇溶液(有渾濁現(xiàn)象)；③濃硫酸(無(wú)明顯現(xiàn)象)；④灼熱的氧化銅(變紅)；⑤無(wú)水硫酸銅(變藍(lán))。對(duì)該混合氣體成分的正確判斷是()A．一定沒(méi)有CO2，肯定有CO和H2B．一定有CO2、CO和水蒸氣C．一定有H2和CO2D．可能有CO2、NH3和水蒸氣,解析：通過(guò)氫氧化鋇溶液有渾濁現(xiàn)象，說(shuō)明一定有CO2，但先通過(guò)石灰水時(shí)沒(méi)有渾濁現(xiàn)象，說(shuō)明一定含HCl，因?yàn)镠Cl與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCl2和H2O，再通CO2則不產(chǎn)生CaCO3沉淀。通過(guò)濃H2SO4吸收水蒸氣，通過(guò)灼熱的CuO變紅，說(shuō)明可能含有H2或CO，再通過(guò)無(wú)水CuSO4變藍(lán)，說(shuō)明一定含H2，可能含CO。所以一定有HCl、CO2、H2，可能含有CO。答案：C名師點(diǎn)睛：這是一道物質(zhì)的定性推斷的題目，有些同學(xué)從①澄清的石灰水無(wú)渾濁現(xiàn)象，首先排除了CO2的存在，導(dǎo)致錯(cuò)誤，忽視了②氫氧化鋇溶液有渾濁現(xiàn)象。,變式訓(xùn)練,3．按下圖示裝置持續(xù)通人氣體X，并在管口P處點(diǎn)燃，實(shí)驗(yàn)結(jié)果使澄清石灰水變渾濁，則X、Y可能是()A．H2和NaHCO3B．CO和Na2CO3C．CO和CuOD．H2和Fe2O3,解析：由題意可知，澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明有CO2生成，并且X氣體或X與Y加熱后生成的氣體能夠燃燒，符合條件的有A、C。答案：AC,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,