第1节碳的多样性庖丁巧解牛知识·巧学·升华一、多种多样的碳单质1．碳元素的存在2．不同碳单质列表比较碳单质物理性质化学性质主要用途石墨深灰色、质软、不透明、易导电的片状固体能够燃烧生成二氧化碳作电极、润滑剂金刚石无色透明、硬度大的固体能够燃烧生成二氧化碳饰品、切削工具C60灰黑色固体能够燃烧生成二氧化碳用于材料科学等领域，作润滑剂要点提示注意此处空半格金刚石、石墨、C60都是碳的同素异形体。（同素异形体是指同种元素形成的不同单质）3．不同碳单质的结构特点（1）石墨的结构特点石墨的片层结构①C原子呈层状排列，每层上的所有C原子都在同一平面上。②片层内每个C原子与它周围的3个C原子相连，形成平面正六边形。（2）金刚石的结构特点最小环状结构①每个C原子与它周围相连的4个C原子形成1个正四面体。②每6个C原子形成1个最小的环状结构，6个C原子不在同一平面上。（3）C60的结构特点C60中的正五边形和正六边形①球状结构，形似足球，号称足球烯。②每个C60分子中，含有12个正五边形和20个正六边形。4．同素异形体由同一种元素形成的不同的单质，叫做该元素的同素异形体。碳元素的同素异形体有金刚石、石墨、C60等，氧元素的同素异形体有O2、O3。要点提示注意此处空半格（1）同素异形体可从字面理解其含义，“同素”即同种元素，“异形”即不同的结构，具有不同的物理性质。（2）同素异形体中只含1种元素，是单质，不是原子，更不是化合物。二、广泛存在的含碳化合物1．含碳化合物：碳元素在自然界中主要以化合态的形式存在，碳元素是构成化合物种类最多的元素。2．Na2CO3与NaHCO3（1）物理性质和用途：碳酸钠俗称纯碱或苏打，是白色固体，广泛用于玻璃、造纸等工业；碳酸氢钠俗称小苏打，是白色固体，是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一。（2）Na2CO3和NaHCO3的化学性质①与酸反应实验方案实验现象实验结论Na2CO3（s）+HCl（aq）生成无色气体，气体能使澄清石灰水变浑浊生成CO2气体NaHCO3（s）+HCl（aq）生成无色气体，气体能使澄清石灰水变浑浊生成CO2，反应速率比Na2CO3快化学方程式：Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl══NaCl+H2O+CO2↑离子方程式：+2H+══H2O+CO2↑,+H+══H2O+CO2↑要点提示注意此处空半格Na2CO3与HCl的反应共分两步进行：（1）Na2CO3+HCl══NaHCO3+NaCl（2）NaHCO3+HCl══NaCl+H2O+CO2↑总：Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2↑②与碱反应实验方案实验现象实验结论Na2CO3（aq）+Ba（OH）2（aq）生成白色沉淀生成BaCO3沉淀NaHCO3（aq）+Ba（OH）2（aq）生成白色沉淀生成BaCO3沉淀化学方程式：Na2CO3+Ba（OH）2══BaCO3↓+2NaOH2NaHCO3+Ba（OH）2══BaCO3↓+Na2CO3+2H2O离子方程式：+Ba2+══BaCO3↓2H+2OH－+Ba2+BaCO3↓+2H2O+③与盐反应实验方案实验现象实验结论Na2CO3（aq）+BaCl2（aq）生成白色沉淀生成BaCO3沉淀NaHCO3（aq）+BaCl2（aq）无明显现象不反应化学方程式：Na2CO3+BaCl2══BaCO3↓+2NaClNaHCO3+BaCl2不反应离子方程式：+Ba2══BaCO3↓要点提示注意此处空半格①可以与Ba2+反应生成白色沉淀，但与Ba2+不反应。②鉴别Na2CO3和NaHCO3可用BaCl2溶液：滴入BaCl2溶液能生成白色沉淀的是Na2CO3溶液，无明显现象的是NaHCO3溶液。④NaHCO3的其他性质——受热分解。NaHCO3热稳定性差，受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑Na2CO3热稳定性好，受热不发生分解反应。要点提示注意此处空半格不仅固体NaHCO3受热易分解，所有的碳酸氢盐固体受热都易发生分解。（3）碳酸盐与碳酸氢盐的相互转化：一般说来，碳酸盐能与碳酸（二氧化碳和水）反应转化为碳酸氢盐，碳酸氢盐能与碱反应转化为碳酸盐。上述转化的化学方程式为①Na2CO3+H2O+CO2══2NaHCO3②NaHCO3+HCl══NaCl+H2O+CO2↑③Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2↑④CO2+NaOH══NaHCO3⑤2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑NaHCO3+NaOH══Na2CO3+H2O⑥CO2+2NaOH══Na2CO3+H2O（4）Na2CO3与NaHCO3比较Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末白色晶体溶解性大较小稳定性难分解受热易分解与盐酸反应+2H+══H2O+CO2↑+H+══H2O+CO2↑与氢氧化钠反应不反应+OH－═...
