高中化學(xué) 第3章 自然界中的元素 3.1.2 碳及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化課件 魯科版必修1-魯科版高一必修1化學(xué)課件

1、第第2課時(shí)碳及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化課時(shí)碳及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化一、碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)1.可燃性:化學(xué)方程式_。2.還原性:C+2CuO _;C+H2O(g) _。高溫高溫=點(diǎn)燃點(diǎn)燃=點(diǎn)燃點(diǎn)燃=2C+O2C+O2 2（不足量）（不足量） 2CO2CO、C+OC+O2 2（足（足量）量） COCO2 22Cu+CO2Cu+CO2 2高溫高溫= H H2 2+CO+CO二、碳的氧化物三、碳及其化合物的轉(zhuǎn)化1.自然界中碳及其化合物的轉(zhuǎn)化（1）植物通過_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，溶于水的_逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)開沉積于海底形成新的巖石，或通過水生生物的貝殼

2、和骨骼轉(zhuǎn)移到陸地。這些_又與空氣中的CO2和水反應(yīng)生成_。光合作用光合作用二氧化碳二氧化碳葡萄葡萄糖糖氧氣氧氣二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳碳酸鹽碳酸鹽碳酸鹽碳酸鹽可溶性的碳酸氫鹽可溶性的碳酸氫鹽2.生產(chǎn)和生活中碳及化合物間的轉(zhuǎn)化（1）溶洞的形成過程:化學(xué)方程式：_。=CaCOCaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O Ca(HCOO Ca(HCO3 3) )2 21.氫氣、一氧化碳、炭粉與黑色的氧化銅反應(yīng)，下列敘述中錯(cuò)誤的是( )A.反應(yīng)都需加熱B.都有紅色的固體物質(zhì)生成C.都屬于氧化還原反應(yīng)D.都屬于置換反應(yīng)D2.以下氣體因與人體中的血紅蛋白作用而引起中毒的是( )A.Cl2B.S

3、O2C.COD.CO23.當(dāng)下列物質(zhì):大理石鐘乳石白云石菱鎂礦蛋殼，分別滴加醋酸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相同氣體的是( )A.B.C.D.C CD D探究一自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.轉(zhuǎn)化示意圖2.溶洞形成的模擬實(shí)驗(yàn)【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】判斷正誤。(1)大氣中的CO2能被海洋溶解一部分。( )(2)自然界中同時(shí)存在產(chǎn)生CO2和消耗CO2的過程。( )(3)CO2主要是植物的光合作用消耗，因此植樹造林能有效減弱“溫室效應(yīng)”。( )(4)加熱碳酸氫鈣溶液會(huì)變渾濁，加熱碳酸氫鈉溶液也會(huì)變渾濁。( )(5)鐘乳石、石筍是由于CaCO3和Ca(HCO3)2的相互轉(zhuǎn)化形成的。( )探究二 生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化1

4、.高爐煉鐵(1)原料:焦炭、石灰石、鐵礦石和空氣。(2)涉及的反應(yīng):還原劑的生成_、_。鐵礦石被還原_、_、_。點(diǎn)燃點(diǎn)燃=高溫高溫=C+OC+O2 2 COCO2 2COCO2 2+C +C 2CO2CO高溫高溫=高溫高溫=高溫高溫=3Fe3Fe2 2O O3 3+CO 2Fe+CO 2Fe3 3O O4 4+CO+CO2 2FeFe3 3O O4 4+CO+CO3FeO+CO3FeO+CO2 2FeO+CO Fe+COFeO+CO Fe+CO2 22.木炭的燃燒C、CO、CO2的轉(zhuǎn)化關(guān)系為用化學(xué)方程式表示為_；_；_；_。點(diǎn)燃點(diǎn)燃=2C+O2C+O2 2( (不足不足) ) 2CO2CO點(diǎn)燃

5、點(diǎn)燃=2CO+O2CO+O2 2 2CO2CO2 2點(diǎn)燃點(diǎn)燃=C+OC+O2 2 COCO2 2高溫高溫=C+COC+CO2 2 2CO2CO3.水垢的形成(1)成分:CaCO3、Mg(OH)2。(2)形成過程反應(yīng)的化學(xué)方程式:_；_，_。=Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 CaCO CaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O=Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 2 MgCOMgCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2=MgCOMgCO3 3+H+H2 2O Mg(OH)O Mg(OH)2 2+CO+CO2 24.碳在無機(jī)物和有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化1828年，德國化學(xué)家

6、_用無機(jī)化合物氰酸銨(NH4CNO)合成出有機(jī)化合物_CO(NH2)2，突破了無機(jī)化合物與有機(jī)化合物之間的界限。維勒維勒尿素尿素【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】判斷正誤。(1)高爐煉鐵過程中，碳元素只顯示還原性。( )(2)所有物質(zhì)都不能在CO2中燃燒。( )(3)CO、CO2均屬于溫室氣體。( )(4)用醋酸除水垢的離子方程式為2CH3COOH+CaCO3 Ca2+2CH3COO-+CO2+H2O。( )(5)在Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2+H2O中，碳元素既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。( )=探究三 CO2與堿溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷與計(jì)算1.CO2與堿反應(yīng)的原理CO2與堿反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物與二者的相對(duì)量有關(guān)，當(dāng)堿

7、足量時(shí)生成碳酸鹽，當(dāng)CO2足量時(shí)，生成碳酸氫鹽。如:（1）CO2不足時(shí):_；（2）CO2足量時(shí):_。=COCO2 2+2NaOH Na+2NaOH Na2 2COCO3 3+H+H2 2O OCOCO2 2+NaOH NaHCO+NaOH NaHCO3 32.CO2與NaOH反應(yīng)有關(guān)量和產(chǎn)物分析上述轉(zhuǎn)化關(guān)系可用數(shù)軸表示為 【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】.（1）用1 L 1.0 molL-1 NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中 與 的物質(zhì)的量濃度之比約是多少？(2)若題中CO2的量改為0.6 mol， 與 的物質(zhì)的量分別為多少？(3)若 時(shí)，n( )n( )等于多少？23CO23CO23CO3H

8、CO3HCO3HCO2n(CO )4n NaOH7.將CO2通入含0.1 mol Ca(OH)2的澄清石灰水中，所得沉淀質(zhì)量與通入的CO2的體積的關(guān)系如圖所示，當(dāng)溶液中生成8 g沉淀時(shí)，通入的CO2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）是多少？答案:.（1） 1 3（2）(1)n( )0.4 mol,n( )0.2 mol(3) 3 1.1.792 L或2.688 L23CO3HCO解析:.（1）解題有三條途徑:(2)據(jù)C原子和Na+守恒可得:n( )+n( )0.6 mol2n( )+n( )1.0 mol解得:n( )0.4 mol，n( )0.2 mol。23CO3HCO23CO3HCO23CO3HCO (

9、3)化學(xué)方程式可表示為(x+y)CO2+(2x+y)NaOH xNa2CO3+yNaHCO3+xH2O，由已知可得: ,則 ,即n( )n( )31。.0.1 mol Ca(OH)2生成碳酸鈣的最大值是0.1 mol，8 g碳酸鈣的物質(zhì)的量是0.08 mol，從圖像分析可以得出，通入二氧化碳的量有兩種情況:=xy42xy7x3y123CO3HCO（1）二氧化碳少量二氧化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積:0.08 mol22.4 L/mol=1.792 L。（2）二氧化碳過量Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O0.1 mol 0.1 mol 0.1 molCaCO3+H2O+CO2 Ca(HCO3)2

10、0.02 mol 0.02 mol所以二氧化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積:0.12 mol22.4 L/mol=2.688 L。=探究四CO2、 、 之間的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)上述六個(gè)轉(zhuǎn)化的反應(yīng)有:23CO3HCO【特別提醒】(1)CO2、 、 之間相互轉(zhuǎn)化時(shí)，生成的產(chǎn)物不但與反應(yīng)物種類有關(guān)，而且與反應(yīng)物之間相對(duì)量的多少有關(guān)。(2) 既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，與酸反應(yīng)生成CO2和H2O，與堿反應(yīng)生成 和H2O。23CO3HCO3HCO23CO【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】A、B、C、D、E五種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。已知A為二元堿，微溶于水且溶解度隨溫度升高而降低。1.下列有關(guān)碳及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化屬于氧化還原反應(yīng)的是(

11、 )A.NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2OB.CO2+Na2CO3+H2O 2NaHCO3C.3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2D.Ca(HCO3)2 CaCO3+H2O+CO2=高溫高溫=C C.以下屬于自然界中碳及其化合物間轉(zhuǎn)化過程的是( )溶洞、鐘乳石、石筍的形成煤的形成植物的光合作用機(jī)動(dòng)車行駛過程中燃油的燃燒A.B.C.D.3.CO2通入下列溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是( )A.CaCl2溶液B.Ca(OH)2溶液C.Ba(OH)2溶液D.Ca(ClO)2溶液D DA A4.下列化學(xué)反應(yīng)可用離子方程式 +2H+ CO2+H2O表示的是( )A.石灰水和鹽酸反應(yīng)制取CO2B.難溶的碳酸鹽和難電離的酸反應(yīng)生成CO2和H2OC.可溶性碳酸鹽與強(qiáng)酸反應(yīng)生成CO2和H2OD.可溶性碳酸鹽與任何酸反應(yīng)生成CO2和H2O23CO=C C5.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將3.36 L CO2氣體通入200 mL 1.00 molL-1 NaOH溶液中，充分反應(yīng)后溶液中c( )與c( )的比值為(不考慮 、 的水解)( )A.11B.12C.21D.1323CO3HCO23CO3HCOB B【知識(shí)小結(jié)】1.溶洞