第三章
自然界中的元素
3．近年来科学家在氦的气氛中给石墨电极通 电，石墨挥发，在其挥发产生的黑烟中发现了 C60。C60 的金属渗入物具有可贵的超导性质。 北京大学首先将 C60 渗锡，获得超导转变温度 为 37 K 的好成果。 这种 C60 是________元素的 一种________，其摩尔质量为________；若要 确证其元素的组成，可将它在足量的氧气中燃 烧，再用________试剂来检验生成的________ 气体，现象是__________________。
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
新知初探自学导引
自主学习 一、多种多样的碳单质 1．同素异形体 由同一种元素组成的性质不同的几种单质，如 氧元素的同素异形体有 O2 和 O3，碳元素的同 素异形体有石墨、金刚石和 C60 等。 2．碳的同素异形体
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
物 质 金刚石(C) 内容
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
要点2
的吗？
【提示】
CO2与碱反应产物的确定
CO2与碱反应的产物是唯一 不唯一，少量CO2与碱液反应生
探究导引3
成碳酸盐，过量CO2与碱反应生成碳酸氢盐.
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
探究导引4 的产物？ 【提示】
如关键是熟
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
物质 内容
碳酸钠
碳酸氢钠
NaHCO3＋ ________________ NaOH===Na2CO ________________ 3＋H2O ________________ 发酵粉、治疗胃病
与NaOH 不反应 溶液反应 用途 制玻璃、造纸
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
(1)若 a＝0，溶质只有 NaHCO3； 1 (2)若 a＝ b，溶质只有 Na2CO3； 2 (3) 若 a>b － a 即 2a>b ， 溶 质 为 NaOH 和 Na2CO3(NaOH 只消耗 HCl，不产生气体)； (4)若 a<b－a 即 2a<b，溶质为 Na2CO3 和 NaHCO3。
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
nCO2 nNaOH <1∶2 ＝1∶2 1 nCO2 < 2 nNaOH <1 ＝1∶1 >1∶1
反应情况 NaOH 过量，只发生 反应①(余 NaOH) CO2 与 NaOH 恰好按 ①反应 ①②两个反应均有 恰好发生反应② 只发生反应②，CO2 剩余
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
3．依据产物的量来确定产物 若已知溶液蒸干后所得固体质量，可采用极值 法，假设固体全部是 Na2CO3 或 NaHCO3，即 CO2 与 NaOH 全部转化为 Na2CO3 或 NaHCO3， 将已知条件与计算所得结果比较，即可确定其 成分。根据固体质量和碳原子(或钠原子)守恒 建立方程。
石墨(C)
C60
深灰 _________ 无色透明晶 外观 色、不透明 体 的片状固体 由 由 六边形 正四面体 __________ _________ 结构 构成的空间 构成的平面 网状结构 层状结构
灰黑色固体
正五边形 由________ 正六边形 和________ 排列而成的 足球状分子
栏目 导引
高温 高温 高温 点燃 高温
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
2．木炭燃烧
①2C＋O2(不足)=====2CO，②2CO＋O2 ===== 2CO2， ③C＋O2(充分)=====CO2， ④CO2＋C=====2CO。
点燃 高温
点燃
点燃
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
3.水垢
CaCO3和Mg(OH)2 (1)主要成分：_________________。
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
即时应用 1．可用来鉴别 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液 的方法是( ) A．加入澄清的石灰水 B．分别加热 C．加稀盐酸 D．加 CaCl2 溶液
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
解析：选 D。A 不可选，因为澄清石灰水既能 与 Na2CO3 作用生成沉淀，也能与 NaHCO3 作 用生成沉淀：Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓ ＋2NaOH， Ca(OH)2 ＋ 2NaHCO3===2H2O＋ CaCO3↓ ＋ Na2CO3 或 Ca(OH)2 ＋ NaHCO3===H2O＋CaCO3↓＋NaOH。 B 不可选， 因为 Na2CO3 溶液受热无化学变化， NaHCO3 溶液受热不发生分解反应，二者现象 相同。
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
自主体验 1．下列各组物质，不 属于同素异形体的是 ． ( ) A．金刚石和石墨 B．白磷和红磷 C．Na2O 和 Na2O2 D．氧气和臭氧
解析：选 C。同素异形体指由同种元素组成的 性质不同的单质。
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
2．(2012· 济南高一质检)2011 年 11 月围绕北京 空气质量及环境检测的标准引发热议，下列关 于 CO2 的叙述，错误的是( )
状态 固态 鉴别方法 加热 Na2CO3 无明显变化 NaHCO3 分解产生无 色气体 (CO2)
溶液
开始无明显现象, 逐滴滴加盐 一滴加就有 一段时间后有气 酸 气体产生 体产生 滴加CaCl2 产生白色沉淀 无明显变化 (CaCO3) 溶液
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
2.除杂(括号内为杂质)
Na2CO3(NaHCO3) 固体 加热 2NaHCO3===== Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 溶液 加适量 NaOH 溶液 NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O
△
NaHCO3(Na2CO3) 加水制成饱和溶液， 通入足量 CO2，结晶 过滤 通入 CO2 Na2CO3＋ H2O＋ CO2===2NaHCO3
△
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
(1)CO 的产生 相关反应的化学方程式为： C＋O2=====CO2，C＋CO2=====2CO。 (2)铁矿石被还原 相关反应的化学方程式为： 3Fe2O3＋CO=====2Fe3O4＋CO2； Fe3O4＋CO=====3FeO＋CO2； FeO＋CO=====Fe＋CO2。
第三章
自然界中的元素
物 质 金刚石(C) 内容 硬度 导电 性 很大 不导电 _______
石墨(C)
质软 ______，在 纸上可留痕 迹 良好
C60
不导电
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
想一想 1.金刚石、石墨和C60 都是由碳元素组成的单 质，为什么物理性质不同？ 【提示】 物质的结构决定物质的性质. 金刚石、石墨和C60内部碳原子的排列方式
A．环境监测中心在公布城市空气质量状况时 不包括该气体 B．是造成全球气候变暖的主要气体
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
C．在蔬菜大棚中，适量增加其含量有利于农 作物的生长 D．能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白 的携氧能力降低
解析：选 D。能与血红蛋白结合，使血红蛋白 携氧能力降低的是 CO。
栏目 导引
不同，决定了其性质不同。
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
二、广泛存在的含碳化合物 Na2CO3和NaHCO3的比较 物质 内容 化学式 俗名 颜色状态 溶解性
碳酸钠
Na2CO3 苏打/纯碱 白色粉末 易溶于水
碳酸氢钠
NaHCO3 小苏打 白色晶体 易溶于水，(比 Na2CO3溶解度小)
栏目 导引
第三章
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
三、自然界中碳及其化合物间的转化 1．转化形式
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
2．溶洞及钟乳石、石笋的形成 (1)溶洞形成的化学方程式为：CaCO3＋CO2＋ H2O===Ca(HCO3)2。 (2) 钟 乳 石 、 石 笋 形 成 的 化 学 方 程 式 为 ： Ca(HCO3)2=====CaCO3↓＋H2O＋CO2↑。 四、生产和生活中碳及其化合物间的转化 1．高炉炼铁
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
探究导引2 能否用Ca(OH)2除去NaHCO3溶 液中的Na2CO3杂质？ 【提示】 不能。因为Ca(OH)2与NaHCO3 反应；Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋ Na2CO3＋2H2O。
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
要点归纳 1．Na2CO3和NaHCO3的鉴别
想一想 2.(1)Na2CO3 与任何碱都不反应吗？ (2)滴加盐酸后产生无色无味且能使澄清石灰 水变浑浊的气体的溶液中是否一定含有 CO2－？ 3
【提示】 (1)不一定。Na2CO3 与 Ca(OH)2、 Ba(OH)2 等能够反应。如 Na2CO3＋ Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。 (2)不一定。也可能是含有 HCO－或 HCO－与 3 3 CO2－的混合物。 3
记有关反应的方程式，记清Na2CO3与 NaHCO3性质的异同，从而根据提供的有关量
的数据结合合适的计算方法最终确定。
栏目 导引
第三章
自然界中的元素
要点归纳 1．CO2 与碱反应的原理 CO2 与碱反应时产物与二者的相对量有关，当 碱足量时生成碳酸盐，当 CO2 足量时，生成碳 酸氢盐。如： (1)CO2 不足时：CO2 ＋2NaOH===Na2CO3 ＋ H2O① (2)CO2 足量时：CO2＋NaOH===NaHCO3②
栏目 导引