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1、第第1 1节碳的多样性节碳的多样性第第2 2课时碳及其化合物间的转化课时碳及其化合物间的转化自然界中的元素 1了解碳及其化合物间的转化。2了解高炉炼铁涉及的主要化学反应。自然界中碳及其化合物间的转化自然界中碳及其化合物间的转化知识清单知识清单1植物通过_吸收空气中的_，形成_，并释放出_，_再转化为淀粉。2空气中的_有很大一部分被海水吸收，溶于水中的_逐渐转变为_。这些_又与空气中的二氧化碳和水反应，生成_溶于水归入大海。1光合作用二氧化碳葡萄糖氧气葡萄糖2二氧化碳二氧化碳碳酸盐碳酸盐碳酸氢盐3用化学方程式表示溶洞的形成过程：_、_。4防止温室效应可采取的措施：_。3CaCO3CO2H2O C
2、a(HCO3)2Ca(HCO3)2 CaCO3CO2H2O4用绿色能源代替煤炭燃烧、植树种草加强光合作用吸收CO2 问题探究问题探究在广西桂林地区有许多美丽神奇的溶洞、石笋和钟乳石，它们是如何形成的？如何用实验探究它们形成的化学原理？形成：石灰岩里不溶性的CaCO3受H2O和CO2作用能转化为可溶性的Ca(HCO3)2。由于石灰岩层各部分所含碳酸钙的多少不同，被侵蚀的程度不同，石灰岩就逐渐被溶解成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰或被溶解侵蚀成奇异壮观的溶洞。溶有碳酸氢钙的水，当从洞顶向洞底滴落时，水分蒸发、压强减小及温度变化都会使碳酸氢钙分解而析出碳酸钙沉淀，这些沉淀经过千百万年的积聚，逐渐
3、形成了钟乳石、石笋等。洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来，就会形成奇特的石柱。实验内容实验现象Ca(OH)2 溶液中通入CO2 澄清石灰水变浑浊CaCO3浊液中通入足量的CO2 浊液变澄清加热Ca(HCO3)2溶液溶液变浑浊实验探究：设计实验探究溶洞形成的反应原理：(1)Ca(OH)2 溶液中通入CO2，如果澄清石灰水变浑浊，则可以说明有CaCO3生成。(2)向CaCO3浊液中通入足量的CO2，观察到浊液变澄清，则可以说明有Ca(HCO3)2生成。(3)加热Ca(HCO3)2溶液，观察到溶液变浑浊，则可说明有CaCO3生成。尝试应用尝试应用1以下属于自然界中碳及其化合物间转化的是()植物通过光合
4、作用吸收二氧化碳形成葡萄糖以无机化合物氰(CN)2 与氨水为原料合成尿素钟乳石、石笋的形成石油、天然气等化石燃料的形成A B只有C只有 D只有解析：以无机化合物氰(CN)2 与氨水为原料合成尿素是人工生产过程，不是自然界中的转化。答案：B知识清单知识清单生产和生活中碳及其化合物间的转化生产和生活中碳及其化合物间的转化1碳在无机物间的转化(1)高炉炼铁高炉炼铁的过程是将铁矿石还原成金属铁的过程，原料是_，但实际起还原作用的主要是_。相关反应为：一氧化碳的生成：_。氧化铁的还原：化学方程式为_。(2)木炭燃烧在木炭燃烧的过程中发生：碳单质、一氧化碳和二氧化碳之间的转化：CCO：_。CCO2：_。C
5、OCO2：_。CO2CO：_。(3)水垢的形成水垢的主要成分是_，自来水中的_受热分解生成碳酸钙，碳酸钙在壶底积聚便形成了水垢。所发生的化学方程式：_。2碳在无机物和有机物间的转化尿素的合成：1828年，德国化学家_用无机化合物氰(CN2)与氨水合成无机化合物_CO(NH2)2，由此突破了无机化合物与有机化合物之间的界限。二氧化碳和氨气生成尿素和水的化学方程式为_。HC综合拓展综合拓展碳作还原剂的特殊性碳作还原剂，温度越高，还原性越强，在反应中碳的氧化产物可以是CO2和CO。当温度较低时(理论上小于710 )，碳倾向生成稳定的CO2(如：实验室用C还原CuO)，一般温度超过1000 ，只要有固
6、态碳存在，生成的气体是CO，而CO作还原剂，温度越低还原性越强，如CO只有在低于600 时，才能还原FeO，所以在高炉中主要的出铁反应是在炉体上部(低温区)发生的。2向下列物质：大理石；钟乳石；锅垢；贝壳；蛋壳。分别滴加醋酸，会产生相同气体的是()A只有 B只有C只有 D解析：上述五种物质中都含有碳酸钙，分别滴加醋酸时都会产生CO2。答案：D尝试应用尝试应用3古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子。冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热至800 得金光闪闪的“药金”。(1)“药金”的主要成分是_ _。(2)有关冶炼的化学方程式是_，_，_。解析：解答本题可借用“相似类推法
7、”，以旧知识迁移应用于题给信息。解题思路为：由碳酸钙、碳酸镁在高温时分解生成金属氧化物和二氧化碳的事实可推知：碳酸锌在高温时也分解，生成氧化锌和二氧化碳气体；由碳与氧化铜在高温时反应生成铜和二氧化碳的事实可推知：碳在高温时也能将赤铜(Cu2O)中的铜和氧化锌中的锌置换出来，本身被氧化成二氧化碳。由此可知答案。二氧化碳的性质、用途二氧化碳的性质、用途 某果农将收获的苹果储存在密封的地窑中，保存了相当长的一段时间后，他将地窖池通过一根通气管与石灰池相通，结果先在石灰池中产生了大量沉淀，然后沉淀又慢慢消失，试问：(1)果农将苹果储存在地窖中原因是什么？(2)石灰水产生的沉淀是_，颜色_，期间发生的反
8、应为：_。解析：苹果的呼吸作用吸收O2释放出CO2，随着苹果呼吸作用的进行，O2的量越来越少，CO2 的量越来越多，这样苹果将不能再进行呼吸作用，因此能保存较长时间。第(2)问CO2与Ca(OH)2反应先生成沉淀后消失，是因为先生成CaCO3 而后生成Ca(HCO3)2。答案：(1)随着苹果呼吸作用，地窑内CO2浓度增加，抑制了呼吸作用，影响了苹果的新陈代谢，从而能使苹果保存较长时间。(2)CaCO3白色Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O；CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2名师点睛：将所学的知识应用于实际是对知识的最高要求。CO2是植物呼吸作用的产物，高浓度的CO2能抑制呼吸作用，
9、从而减缓植物腐烂。这在广大农村都有着重要的应用，如大姜、地瓜、马铃薯的储存等。变式训练变式训练1将过量的CO2气体通入下列溶液中，出现浑浊的是()ACaCl2溶液B澄清石灰水C饱和Na2CO3溶液D溶有NH3的BaCl2溶液解析：CO2不能与CaCl2溶液反应；CO2通入到澄清石灰水中最终生成易溶于水的Ca(HCO3)2；由于NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，故CO2通入碳酸钠溶液中会变浑浊；CO2可以先与NH3反应生成(NH4)2CO3，但通入过量CO2时生成HCO3，故最终溶液中也没有沉淀。答案：C碳酸盐的有关计算碳酸盐的有关计算 取等物质的量浓度的NaOH溶液两份，每份50 mL。向
10、其中各通入一定量的CO2，随后分别各取溶液10 mL，将其稀释成100 mL溶液，并分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1 molL1 的盐酸，产生CO2体积(标准状况)与所加入盐酸的体积之间的关系如下图所示：设分别为(A)、(B)两种情况回答下列问题：(1)在(A)情况下，溶质为(写化学式)_，其物质的量之比为_，产生标准状况下CO2气体的体积为_。(2)在(B)情况下，溶质为(写化学式)_，其物质的量之比为_，产生标准状况下CO2气体的体积为_。(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为_。答案：(1)NaOH、Na2CO3110.056 L或56 mL(2)Na2CO3、NaHCO3110.112
11、 L或112 mL(3)0.75 molL10.075名师点睛：数形结合法是近几年高考中常常考查的内容。这类题目的已知条件或所求内容以图象形式表述。解题思路是：根据反应变量关系和反应条件，建立函数表达式。分析图象时注意：认明图中坐标，曲线起点、拐点、交点和走向；将图象信息与化学反应知识结合得出相应的化学结论。识图能力差是导致本题出错的一个因素。变式训练变式训练2常温下，将一定体积的CO2通入V L NaOH溶液中，已知NaOH完全反应，若在反应后的溶液中加入足量的澄清石灰水，得到a g沉淀，若在反应后的溶液中加入足量CaCl2溶液，得到b g沉淀，则下列说法中正确的是()A参加反应的CO2体积
12、为0.224a LB由上述数据不能确定NaOH溶液的物质的量浓度C若ab，则CO2与NaOH溶液反应的产物只有Na2CO3Db可能等于a、小于a或大于a C综合推断综合推断 某混合气体中可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸气中的两种或多种。当混合气体依次通过下列物质时会发生括号中所说明的现象：澄清的石灰水(无浑浊现象)；氢氧化钡溶液(有浑浊现象)；浓硫酸(无明显现象)；灼热的氧化铜(变红)；无水硫酸铜(变蓝)。对该混合气体成分的正确判断是()A一定没有CO2，肯定有CO和H2 B一定有CO2、CO和水蒸气C一定有H2 和CO2 D可能有CO2、NH3 和水蒸气解析：通过氢氧化钡溶液
13、有浑浊现象，说明一定有CO2，但先通过石灰水时没有浑浊现象，说明一定含HCl，因为HCl与Ca(OH)2反应生成CaCl2和H2O，再通CO2则不产生CaCO3沉淀。通过浓H2SO4吸收水蒸气，通过灼热的CuO变红，说明可能含有H2或CO，再通过无水CuSO4变蓝，说明一定含H2，可能含CO。所以一定有HCl、CO2、H2，可能含有CO。答案：C名师点睛：这是一道物质的定性推断的题目，有些同学从澄清的石灰水无浑浊现象，首先排除了CO2 的存在，导致错误，忽视了氢氧化钡溶液有浑浊现象。变式训练变式训练3按下图示装置持续通人气体X，并在管口P处点燃，实验结果使澄清石灰水变浑浊，则X、Y可能是()AH2和NaHCO3 BCO和Na2CO3CCO和CuO DH2和Fe2O3解析：由题意可知，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2 生成，并且X气体或X与Y加热后生成的气体能够燃烧，符合条件的有A、C。答案：AC同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全