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　　约2330字。
　　碳的多样性(3课时)
　　项目　　内容　　备注
　　本节分析　　主要是回顾初中学习的碳及其相关化合物的知识　　
　　课标要求　　　　
　　纲要(目标)　　
      1.了解同素异形体的概念
　　2.了解碳的三种常见的同素异形体，知道碳原子的多种排列方式造成了物理性质的差异。
　　3．掌握Na2CO3和NaHCO3的主要性质及相互转化。
　　4．了解碳及其化合物之间的转化 　　
　　重点、难点　　了解碳的三种常见的同素异形体
　　掌握Na2CO3和NaHCO3的主要性质及相互转化　　
　　课标分析　　　　
　　教学方法　　实验、讨论、阅读　　
　　教学过程
　　（3－1）　　引言：有两种元素构成的物质非常多，它们与我们的生活也息息相关。一个是碳，是构成有机世界的主角，一个是硅是无机世界的骨干。碳在自然界既有游离态，也有化合态，主要以化合态为主。
　　上一章我们学习到，元素构成物质的形式多样，一种元素可构成多种单质，如O2和O3、红磷和白磷等。不同元素间也可构成不同物质，并且元素相同时也可形成不同的物质，如CH4+、C2H6、C3H8等。
　　对于由同种元素构成的不同单质，我们通常将它们互称为同素异形体
　　一．碳单质的多样性
　　1．同素异性体
　　(1)定义：由同种元素组成的不同单质，互称为同素异形体
　　(2)常见的同素异形体
　　O2和O3
　　红磷和白磷
　　金刚石、石墨和C60
　　2．碳的三种单质
　　(1)石墨
　　结构　　性质
　　碳原子层状排列
　　层与层结合力较弱　　易滑动、质软
　　层内每个碳原子与周围的三个碳原子相连(每个碳原子还余一个电子没有参与形成单质)　　可导电
　　层内最小的碳环为平面正六边形　　*(相邻的线线的夹角为1200)
　　每个六边形实际占有原子数为6×1/3=2(个)

　　(2)金刚石
　　结构　　性质
　　网状空间结构　　硬度较大
　　每个碳原子与周围的四个碳原子相连(每个碳原子还余一个电子没有参与形成单质)　　可导电
　　最小的一个单元是正四面体　　*(相邻的线线的夹角为109028’)

　　(3)C60分子
　　是一个大的分子
　　分子中每个碳原子与周围的三个原子相连
　　分子中含有正五边形和正六边形
　　规律：碳原子的多种连接方式造成了碳单质的多样性。
　　二．含碳化合物的多样性
　　含碳元素的单质成千上万，为研究方便我们习惯上将它们分成无机化合物和有机化合物
　　1．无机化合物和有机化合物
　　无机化合物：CO、CO2、碳酸及其盐
　　有机化合物：由C与H、O、N等元素组成的化合物
　　2．CO和CO2
　　CO
　　(1)强还原性：在高温下具有还原性
　　FeO、Fe2O3、CuOFe、Cu
　　(2)可燃性
　　2CO+O2→2CO2
　　(3)与水蒸气反应
　　CO+H2O(g) CO2+H2
　　CO2
　　(1)酸性氧化物的通性
　　CO2+NaOH→(产物不一，与量有关)
　　CO2+Ca(OH)2→
　　CO2+H2O→
　　CO2+Na2O→
　　(2)弱氧化性
　　CO2+C2CO
　　3．Na2CO3(苏打)和NaHCO3(小苏打)
　　物理性质：白色固体、可溶于水
　　S(Na2CO3)>S(NaHCO3)
　　S(CaCO3)<S(Ca(HCO3)2
　　化学性质：
　　(1)与酸反应
　　实验：
　　Na2CO3+HCl：反应较慢
　　NaHCO3+HCl:反应很快
　　解释：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
　　强调：
　　Na2CO3中加入少量的盐酸不会产生气体
　　NaHCO3中加入少量的盐酸则可产生气体
　　(2)与盐反应
　　实验：
　　Na2CO3+BaCl2→，+HCl：沉淀，沉淀溶解
　　NaHCO3+BaCl2→不反应(实验不做，因浓度难于控制)
　　(3)与碱反应
　　Na2CO3+NaOH→不反应
　　实验：NaHCO3+NaOH→Na2CO3+H2O，+BaCl2
　　(4)热稳定性
　　Na2CO3较稳定，难分解
　　NaHCO3不稳定，受热易分解：
　　2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
　　小结：
　　本节我们主要讨论了两个问题，一是通过观察碳的几种同素异形体认识到由于碳原子的排列形式多样性造成了碳单质的多样性。二是回顾、学习了碳的几种化合物的性质。
　　思考题：
　　(1)如何鉴别Na2CO3和NaHCO3？
　　(2)分析Na2CO3和NaHCO3之间的转化方式　　内容可能过多，依据情况可调到下一课时
　　教学过程
　　（3－2）　　复习：(思考题)
　　问题1．鉴别Na2CO3和NaHCO3：
　　(1)BaCl2溶液
　　(2)加热
　　(3)加入同种浓度的盐酸
　　问题2．Na2CO3和NaHCO3之间的转化
　　Na2CO3→NaHCO3
　　(1)溶液中通入CO2气体
　　正盐+相应的酸可生成酸式盐
　　(2)加适量的盐酸
　　Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
　　NaHCO3→Na2CO3：
　　(1)加热：
　　(2)加入碱
　　问题三：
　　将碳酸钠和碳酸氢钠固体混合物19g
　　①将该固体加热至质量不再变化时，剩余固体质量为15.9g;
　　②将该固体与足量的盐酸反应，产生的气体通入足量的石灰水中得到沉淀20g.
　　计算原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的质量。
　　讨论、总结
　　方法一：方程组法
　　分析题意、找出等式有三：
　　1.碳酸钠和碳酸氢钠的质量和为19g
　　2.剩余固体质量15.9g
　　3.产生的CaCO3为20g
　　明确思路：由以上任意两个等式组成成方程组后皆可求解
　　求解过程：
　　设Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x、y
　　2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
　　y            y/2      
　　Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
　　x                  x
　　NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
　　y                 y
　　CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
　　x+y          x+y
　　方程组①：
　　x·106g·mol-1+y·84g·mol-1=19g
　　方程组②：
　　x·106g·mol-1+y/2·106g·mol-1=15.9g
　　方程组③：
　　(x+y)·100g·mol-1=20g
　　解得：
　　x=0.1mol
　　y=0.1mol
　　所以
　　m(Na2CO3)= 0.1mol·106g·mol-1=10.6g
　　m(NaHCO3)= 0.1mol·84g·mol-1=8.4g
　　方法二：差量法
　　“加热至固体质量不再变化”，就指明其中NaHCO3已完全分解，而固体减少的质量是放出CO2和H2O（气）的质量之和。
　　设原混合物中NaHCO3的质量为x 
　　2 NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑   
　　2×84g                (18＋44) g
　　x                    (3.24g－2.51g)
　　168g：62g＝x：(3.24g－2.51g)
　　解得 x=8.4g
　　则Na2CO3的质量为：19g-8.4g=10.6g
　　方法三：平均组成法
　　固体盐酸反应产生的CO2为：20g/100g·mol-1=0.2mol
　　由Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑和NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑知，固体的总的物质的量为0.2mol
　　所以固体的平均式量为：19g/0.2mol=95g·mol-1
　　Na2CO3：106         11
　　95
　　NaHCO3:  84         11
　　即n(Na2CO3):n(NaHCO3)=1:1
　　则n(Na2CO3)= n(NaHCO3)=0.2mol×1/2=0.1mol
　　m(Na2CO3)= 0.1mol·106g·mol-1=10.6g
　　m(NaHCO3)= 0.1mol·84g·mol-1=8.4g
　　又：将标准状况下的CO222.4L通入1L 1.5mol·L-1的NaOH溶液中，充分反应。
　　(1)将溶液低温蒸干得到白色固体的成分及其质量
　　(2)溶液中CO32-和HCO3-的物质的量之比为多少？
　　作业：
　　Na2CO3和NaHCO3的混合物13.7g与100ml某浓度的盐酸恰好完全反应，释放出3.36L的气体(标准状况)，求
　　（1）混合物中Na2CO3、NaHCO3的物质的量。
　　（2）该盐酸的物质的量浓度