课时2碳及其化合物间的转化目标与素养:1.了解碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化,从而进一步了解它们的性质。(变化观念)2.能够解释与含碳物质有关的现象和解决简单的问题。(社会责任)一、自然界中碳及其化合物间的转化1.转化过程2.模拟溶洞的“形成”实验实验操作实验现象澄清石灰水先变浑浊,一段时间后变澄清,然后加热该溶液,又变浑浊实验结论根据标号写出相应的化学方程式:①Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O;②CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2;③Ca(HCO3)2=====CaCO3↓+H2O+CO2↑成语“水滴石穿”的化学原理是什么?用化学方程式表示。【提示】“水滴石穿”即雨水、空气中的CO2、石头中的CaCO3反应生成了易溶于水的Ca(HCO3)2,化学方程式为CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2。二、生产和生活中碳及其化合物间的转化1.高炉炼铁(1)设备:高炉。(2)原料:焦炭、铁矿石(主要成分为Fe2O3)。(3)原理:将铁矿石还原成金属铁的过程。(4)过程写出下列反应的化学方程式:①CO的生成:C+O2(足量)=====CO2、C+CO2=====2CO;②铁矿石被还原:Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2。2.木炭的燃烧(1)燃烧过程中碳及其化合物的转化关系。(2)转化过程中的反应方程式。①2C+O2(不足)=====2CO;②2CO+O2=====2CO2;③CO2+C=====2CO;④C+O2(充足)=====CO2。微点拨:(1)CO是一种无色无味有毒的气体,具有还原性和可燃性,属于不成盐氧化物。(2)CO2是一种无色无味气体,具有弱氧化性,属于酸性氧化物。3.水垢的形成(1)主要成分:CaCO3和Mg(OH)2。(2)形成原理。①Ca(HCO3)2=====CaCO3↓+CO2↑+H2O;②Mg(HCO3)2=====MgCO3↓+H2O+CO2↑;③MgCO3+H2O=====Mg(OH)2+CO2↑。微点拨:(1)H2CO3的酸性比CH3COOH弱,所以生活中可以用醋酸除水垢。(2)溶解性:Ca(HCO3)2>CaCO3,NaHCO31∶1只发生反应②,CO2剩余NaHCO3上述转化关系可用数轴表示为变化观念:正确理解CO2与NaOH和Ca(OH)2溶液的反应(1)CO2与NaOH、Ca(OH)2的混合溶液反应的顺序CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O、Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,结果为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,因此一定量的CO2与NaOH、Ca(OH)2的混合溶液反应时,先生成CaCO3。(2)CO2与NaOH反应时的守恒关系①质量守恒n(CO2)=n(HCO)+n(CO)(碳原子守恒);n(NaOH)=n(NaHCO3)+2n(Na2CO3)(钠原子守恒)。②电荷守恒n(Na+)=n(HCO)+2n(CO)或n(Na+)=n(OH-)+2n(CO)。【典例1】用1L1.0mol·L-1NaOH溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中CO与HCO的物质的量浓度之比约是()A.1∶3B.1∶2C.2∶3D.3∶2A[因CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,CO2+NaOH===NaHCO3,设生成Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y。即解得因CO、HCO存在于同一溶液中,则溶液中CO与HCO的物质的量浓度之比即为其物质的量之比,即x∶y=0...