高中化學第3章自然界中的元素第1節(jié)第2課時碳及其化合物間的轉化課件魯科版必修

1.了解碳元素在自然界及生產(chǎn)、生活中的轉化。2.能從原理上解釋鐘乳石、溶洞的形成，能用化學方程式表示高爐煉鐵、木炭燃燒過程中的相關反應。3.了解碳單質、碳的氧化物及碳酸鹽的性質及轉化關系。4.通過了解CO2的排放對環(huán)境的影響，增強環(huán)保意識。核心素養(yǎng)發(fā)展目標達標檢測檢測評價達標過關新知導學啟迪思維探究規(guī)律內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN新知導學XINZHIDAOXUE011.自然界中碳及其化合物間的轉化過程

一、自然界中碳及其化合物間的轉化(1)動植物間碳的化合物間的轉化植物的

、植物和動物的

以及動植物遺骸形成的化石燃料燃燒三方面碳的化合物間的轉化。(2)海水中碳的化合物間的轉化空氣中的二氧化碳一部分被海水吸收，溶于水的二氧化碳逐漸轉變?yōu)?/p>

沉積海底形成新的巖石。這些碳酸鹽又與空氣中的二氧化碳和水反應，生成________而溶于水中歸于海洋。(3)自然現(xiàn)象中的碳的轉化火山把大量的

噴發(fā)到大氣中，地殼劇烈變化后，死亡的熱帶植物經(jīng)過漫長的過程轉化成

。答案光合作用呼吸過程碳酸鹽碳酸氫鹽二氧化碳煤2.實驗探究——溶洞的形成原理實驗操作

實驗現(xiàn)象澄清石灰水先

，后

，加熱時該溶液又_______化學方程式①______________________________；②_______________________________；③_________________________________________變渾濁變澄清變渾濁Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O答案歸納總結CO2、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉化(1)少量CO2與Ca(OH)2溶液(或NaOH溶液)反應生成CaCO3(或Na2CO3)，足量CO2與Ca(OH)2溶液(或NaOH溶液)反應生成Ca(HCO3)2(或NaHCO3)。(2)碳酸正鹽與CO2、H2O反應生成酸式鹽。(3)穩(wěn)定性Na2CO3＞CaCO3＞NaHCO3。例1

CO2通入下列溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是2溶液 B.Ca(OH)2溶液C.Ba(OH)2溶液 D.Ca(ClO)2溶液

解析A項，因為碳酸的酸性比鹽酸弱，不可能生成CaCO3；B項，二氧化碳少量則生成CaCO3，二氧化碳過量則生成Ca(HCO3)2；C項，二氧化碳少量則生成BaCO3，二氧化碳過量則生成Ba(HCO3)2；D項，因為碳酸的酸性比次氯酸強，二氧化碳少量時生成CaCO3和HClO，二氧化碳過量時生成Ca(HCO3)2和HClO。√答案解析思維啟迪二氧化碳通入鈣或鋇的鹽酸鹽或硝酸鹽溶液中不能生成碳酸鈣，而通入過量的次氯酸鈣溶液中生成白色沉淀。假如CO2與CaCl2溶液反應CaCl2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HCl，CaCO3與HCl反應，不能通過弱酸H2CO3制備強酸鹽酸。例2用1L1.0mol·L－1NaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中的

的物質的量濃度之比約是∶∶2∶∶2解析

因CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，CO2＋NaOH===NaHCO3，設生成Na2CO3、NaHCO3的物質的量分別為x，y?！檀鸢附馕鲆?guī)律總結(1)CO2與堿反應的原理CO2與堿反應時產(chǎn)物與二者的相對量有關，當堿足量時生成碳酸鹽，當CO2足量時，生成碳酸氫鹽。如：①CO2不足時：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O②CO2足量時：CO2＋NaOH===NaHCO3(2)CO2與NaOH反應有關量和產(chǎn)物分析

反應情況反應產(chǎn)物<1∶2NaOH足量，只發(fā)生反應①(剩余NaOH)Na2CO3＝1∶2恰好發(fā)生反應①Na2CO3

①②兩個反應均有NaHCO3、Na2CO3＝1∶1恰好發(fā)生反應②NaHCO3>1∶1只發(fā)生反應②，CO2剩余NaHCO3其上述轉化關系可用數(shù)軸表示：二、生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉化1.高爐煉鐵(1)主要原料：

和

(主要成分是

)。(2)過程(實際起還原作用的是

)：①還原劑的生成：__________________；_________________。②鐵礦石被還原：____________________________。答案C＋O2CO2焦炭鐵礦石Fe2O3COCO2＋C2COFe2O3＋3CO2Fe＋3CO22.木炭燃燒木炭在燃燒過程中，發(fā)生著碳單質、一氧化碳和二氧化碳之間的轉化，具體轉化的過程如圖：

答案寫出各步反應的化學方程式：①___________________________________________；②_____________________；③_______________；④__________________。

2C＋O2(不足)2CO或C＋CO22CO2CO＋O22CO2C＋O2CO2CO2＋C2CO3.水垢中CaCO3的形成反應方程式：______________________________________。4.碳在無機物和有機物間的轉化1828年，德國化學家

用無機物氰酸銨(NH4CNO)首次合成了有機物

[分子式為CO(NH2)2]，開創(chuàng)了以含碳無機化合物合成有機化合物的先河。

答案Ca(HCO3)2CaCO3↓＋H2O＋CO2↑維勒尿素歸納總結碳及其化合物間的轉化有的屬于單質、氧化物和鹽之間的轉化，有的屬于鹽與鹽、氧化物與氧化物之間的轉化，其轉化關系為例3某實驗工作者欲使1.6gFe2O3完全還原為Fe，則他實驗前應準備的CO的體積(標準狀況下)為A.672mL B.336mLC.>672mL D.<672mL解析由方程式Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2可知，1.6gFe2O3完全還原需要標準狀況下672mLCO，但實際操作中需要先通入CO排凈裝置中的空氣，實驗結束后再通入CO直至Fe冷卻，故實驗前準備的CO應大于672mL?！檀鸢附馕鏊季S啟迪CO與金屬氧化物在加熱條件下還原出金屬時，應先通入CO排出裝置內(nèi)的空氣，否則CO和氧氣在加熱條件下反應發(fā)生爆炸。解析由題意知A為Ca(OH)2，Ca(OH)2與過量CO2反應，生成的B為Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受熱分解生成的C為CaCO3，CaCO3與鹽酸反應生成的D為CaCl2。例4

A、B、C、D、E五種物質的轉化關系如下圖所示。已知A為二元堿，微溶于水且溶解度隨溫度升高而降低。(1)寫出各物質的化學式：；；；；。

(2)寫出下列兩個反應的離子方程式：B―→D__________________________，B―→E_______________________________________________。答案解析Ca(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3CaCl2Na2CO3規(guī)律總結學習小結返回達標檢測DABIAOJIANCE02123451.判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)大氣中的CO2能被海洋溶解一部分()(2)自然界中同時存在產(chǎn)生CO2和消耗CO2的過程(

)(3)BaCl2溶液中通入CO2產(chǎn)生白色沉淀(

)(4)植物光合作用主要消耗CO2，因此植樹造林能有效減弱“溫室效應”(

)(5)加熱碳酸氫鈣溶液會變渾濁，加熱碳酸氫鈉溶液也會變渾濁(

)(6)高爐煉鐵過程中，碳元素只顯還原性(

)(7)鐘乳石、石筍是由于CaCO3和Ca(HCO3)2的相互轉化形成的(

)(8)CaCO3是水垢的成分之一(

)(9)高爐煉鐵原理中涉及的反應均為氧化還原反應(

)√√×√××答案6√√×12345(10)CO2是參與自然界中鐘乳石、石筍形成的一種主要物質(

)(11)除去CO2氣體中混有的CO，常采用的方法是通過灼熱的CuO粉末(

)√√答案6123452.下列各變化中，在木炭燃燒時不可能發(fā)生的反應是＋O22CO＋O2CO22＋C2CO2C＋O2解析二氧化碳比較穩(wěn)定，加熱條件下不分解?！檀鸢附馕?123453.以下屬于自然界中碳及其化合物間轉化過程的是①植物通過光合作用吸收二氧化碳形成葡萄糖②以無機化合物氰酸銨(NH4CNO)為原料合成尿素[CO(NH2)2]③鐘乳石、石筍的形成④石油、天然氣等化石燃料的形成A.①②③④ B.只有②③④C.只有①②③ D.只有①③④解析①③④為自然界中碳及其化合物之間的轉化過程，②屬于生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉化?！檀鸢附馕?123454.將Ca(HCO3)2加熱分解產(chǎn)生的混合氣體通過足量的Na2O2，最后得到的氣體是2222解析根據(jù)題意，可發(fā)生下列反應：Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，最終得到的氣體是O2?！檀鸢附馕?5.下列各組物質中的兩種物質反應時，反應物用量或反應條件的改變對反應產(chǎn)物沒有影響的是和O22CO3和鹽酸和O23和NaOH123456答案解析√B項，Na2CO3＋HCl(少量)===NaCl＋NaHCO3，Na2CO3＋2HCl(足量)===2NaCl＋CO2↑＋H2O；D項，NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。解析由題意可知E為解題突破口。E為淡黃色粉末，通常用在呼吸面具中作為氧氣的來源，故E為Na2O2。據(jù)框圖逆推A為Na，則B為NaOH，C為Na2CO3，D為NaCl，F(xiàn)為NaHCO3。、B、C、D、E、F六種物質有如下轉化關系，E為淡黃色粉末，通常用在呼吸面具中作為氧氣的來源。123456(1)A、C、E、F的化學式：A____，C________，E______，F(xiàn)_________。答案解析Na