魯科版高中化學(xué)必修一 3.1.1多種多樣的碳單質(zhì)　廣泛存在的含碳化合物 教學(xué)設(shè)計

1、.第3章 自然界中的元素第1節(jié) 碳的多樣性第1課時 多種多樣的碳單質(zhì)廣泛存在的含碳化合物三維目的1. 知識目的1通過介紹各種碳單質(zhì)，使學(xué)生理解同素異形體的概念，知道碳有三種同素異形體，它們的物理性質(zhì)有較大的差異，導(dǎo)致物理性質(zhì)相異的主要原因是碳原子的排列不同。2知道含碳元素的化合物種類繁多，一般分為含碳的無機(jī)化合物和有機(jī)化合物兩大類，通過活動探究認(rèn)識碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，初步體會它們性質(zhì)的差異。3根據(jù)消費、生活中的碳元素轉(zhuǎn)化的實例，理解碳單質(zhì)、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉(zhuǎn)化，從而進(jìn)一步理解它們的性質(zhì)。使學(xué)生可以解釋與含碳化合物有關(guān)的現(xiàn)象和解決簡單問題，如水垢的形成與消除、木

2、炭燃燒的現(xiàn)象、工業(yè)上煉鐵的原理等，體會化學(xué)在人類消費、生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。2. 才能目的1通過探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，進(jìn)一步熟悉研究物質(zhì)性質(zhì)的根本程序，培養(yǎng)學(xué)生利用實驗科學(xué)探究的才能。2體會將自然界中的轉(zhuǎn)化與實驗室中的轉(zhuǎn)化統(tǒng)一起來的科學(xué)思維方法。3. 情感目的1通過實驗探究激發(fā)學(xué)生探究化學(xué)的興趣，發(fā)揚合作學(xué)習(xí)的精神，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。2理解人們經(jīng)常利用科學(xué)知識實現(xiàn)碳元素的轉(zhuǎn)化，體會化學(xué)科學(xué)的偉大，增強(qiáng)求知欲望。3通過介紹人類的活動破壞了自然界中碳轉(zhuǎn)化的平衡所造成的后果，激發(fā)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識，維護(hù)生態(tài)平衡的熱情和責(zé)任。教學(xué)重點同素異形體的概念及判斷，碳酸鈉和碳酸氫

3、鈉的性質(zhì)。教學(xué)難點碳酸鈉和碳酸氫鈉的有關(guān)性質(zhì)。教學(xué)過程一、教材分析一知識脈絡(luò)碳及其化合物在自然界中的廣泛存在以及在我們的消費、生活中的廣泛應(yīng)用與碳的多樣性嚴(yán)密相關(guān)。本節(jié)教材在初中化學(xué)知識的根底上，通過介紹、歸納金剛石、石墨、C60、碳納米管的物理性質(zhì)和用處，表達(dá)碳單質(zhì)的多樣性；通過探究碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)識碳酸鹽與碳酸氫鹽這些含碳化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系,表達(dá)碳的化合物的多樣性；通過介紹自然界和消費、生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化，認(rèn)識碳單質(zhì)、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉(zhuǎn)化，表達(dá)碳元素轉(zhuǎn)化的多樣性。二知識框架在初中我們接觸過碳，知道碳既是構(gòu)成生物體的根本元素，又是構(gòu)成地殼中

4、巖石和化石燃料的主要元素。碳以多種形態(tài)存在于自然界中。今天，我們一起來感受碳的多樣性。二、多種多樣的碳單質(zhì)通過初中的學(xué)習(xí)和剛剛的閱讀，你已獲得了有關(guān)碳單質(zhì)的哪些內(nèi)容？你還有哪些疑問？該部分內(nèi)容由學(xué)生歸納，老師點評已經(jīng)理解的知識和可能提出的問題歸納如下：1三者的構(gòu)造特點。簡單介紹碳原子的排列情況2同素異形體的概念。由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體3碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)相異的主要原因。碳原子的排列不同，在這里可以采用比喻的方法，把碳原子比喻為建筑用的磚，把金剛石、石墨、C60比喻成用磚蓋成的建筑物，用一樣的磚但不同的方式蓋成的建筑物，其外型不同，結(jié)實程度可能會存在較大

5、差異4碳的各種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否一樣？為什么？一樣。因為由同種元素組成5如何證明石墨、金剛石都是由碳元素組成？介紹史實：1797年英國化學(xué)家錢南為了測出金剛石的成分，做了一個非常昂貴的實驗。他將金剛石放在密閉的、充滿氧氣的箱子里進(jìn)展燃燒箱子是純金制的，結(jié)果卻令人非常意外箱子里的氣體成分竟然是二氧化碳6【考慮】為了證明金剛石是由碳元素組成的，錢南測出生成氣體的成分是CO2后，還需測定其他數(shù)據(jù)嗎？7理解C60、碳納米管的相關(guān)知識。過渡 盡管碳元素有多種同素異形體，但它在自然界主要是以化合物的形式存在的。例如：蛋白質(zhì)、淀粉、天然氣等有機(jī)化合物；CO2、碳酸鹽等無機(jī)化合物。下面，我們一起來討論有著重要用

6、處的兩種含碳化合物。方法導(dǎo)引 你已經(jīng)知道了碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)，碳酸鈉和碳酸氫鈉是否具有類似的化學(xué)性質(zhì)呢？引導(dǎo)學(xué)生通過比照類似物質(zhì)性質(zhì)的方法來預(yù)測和設(shè)計實驗方案，防止實驗的盲目性三、廣泛存在的含碳化合物1種類繁多的有機(jī)物：蛋白質(zhì)，淀粉、纖維素、天然氣、煤、石油等。2碳的氧化物：CO、CO23碳酸鹽：CaCO3、ZnCO3、MgCO3、Na2CO3、NaHCO3、CaHCO32等。閱讀課本P64圖活動探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)。實驗藥品：碳酸鈉、碳酸氫鈉、鹽酸、澄清石灰水、BaOH2溶液、BaCl2溶液、氫氧化鈉溶液。1考慮：碳酸鈉與碳酸氫鈉分別屬于什么類型的化合物？預(yù)測它們能與哪些物質(zhì)反響？2

7、方法引導(dǎo)：回憶碳酸鈣的有關(guān)性質(zhì)。3學(xué)生討論并設(shè)計實驗方案，分組討論。4交流討論設(shè)計方案。5分組實驗：要求記錄實驗現(xiàn)象并寫出有關(guān)反響的化學(xué)方程式及離子方程式。6各組匯報實驗結(jié)果。7整合：碳酸鈉純堿、蘇打Na2CO3碳酸氫鈉小蘇打NaHCO3物理性質(zhì)白色粉末白色細(xì)小晶體與酸反響H+ CO= HCOH+ HCO =H2O+CO2H+ HCO=H2O+CO2與堿反響與OH-不反響OH-+ HCO=H2O+COCa2+OH-+ HCO=CaCO3+H2O與鹽反響B(tài)a2+ CO=BaCO3不反響水溶液與CO2反響CO+H2O+CO2=2HCO不反響熱穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2提問

8、通以上探究，考慮Na2CO3 與NaHCO3間的互相轉(zhuǎn)化關(guān)系。 Na2CO3NaHCO3討論、歸納1如何鑒別一種無色溶液是Na2CO3溶液還是NaHCO3溶液？常見方法：往溶液中滴加氯化鈣溶液。2如何證明NaHCO3與堿有發(fā)生反響？常見方法：檢驗反響后溶液中的CO。板書設(shè)計一、教材分析二、多種多樣的碳單質(zhì)同素異形體的概念：由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體。三、廣泛存在的含碳化合物碳酸鈉純堿、蘇打Na2CO3碳酸氫鈉小蘇打NaHCO3物理性質(zhì)白色粉末單靠“死記還不行,還得“活用,姑且稱之為“先死后活吧。讓學(xué)生把一周看到或聽到的新穎事記下來,摒棄那些假話套話空話,寫出自

9、己的真情實感,篇幅可長可短,并要求運用積累的成語、名言警句等,定期檢查點評,選擇優(yōu)秀篇目在班里朗讀或展出。這樣,即穩(wěn)固了所學(xué)的材料,又鍛煉了學(xué)生的寫作才能,同時還培養(yǎng)了學(xué)生的觀察才能、思維才能等等,到達(dá)“一石多鳥的效果。白色細(xì)小晶體與酸反響H+ CO= HCOH+ HCO =H2O+CO2H+ HCO=H2O+CO2與堿反響與OH-不反響OH-+ HCO=H2O+COCa2+OH-+ HCO=CaCO3+H2O與鹽反響B(tài)a2+ CO=BaCO3不反響水溶液與CO2反響CO+H2O+CO2=2HCO不反響熱穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2學(xué)習(xí)小結(jié)1同素異形體的判斷要注意三個要

10、點1必須由同一元素組成；2必須是不同的單質(zhì)；3必須構(gòu)造不同。例如：金剛石、石墨與C60；O2與O3；白磷與紅磷等。2Na2CO3和NaHCO3的鑒別與除雜1鑒別狀態(tài)鑒別方法Na2CO3我國古代的讀書人,從上學(xué)之日起,就日誦不輟,一般在幾年內(nèi)就能識記幾千個漢字,熟記幾百篇文章,寫出的詩文也是字斟句酌,瑯瑯上口,成為滿腹經(jīng)綸的文人。為什么在現(xiàn)代化教學(xué)的今天,我們念了十幾年書的高中畢業(yè)生甚至大學(xué)生,竟提起作文就頭疼,寫不出像樣的文章呢?呂叔湘先生早在1978年就鋒利地提出:“中小學(xué)語文教學(xué)效果差,中學(xué)語文畢業(yè)生語文程度低,十幾年上課總時數(shù)是9160課時,語文是2749課時,恰好是30%,十年的時間,

11、二千七百多課時,用來學(xué)本國語文,卻是大多數(shù)不過關(guān),豈非咄咄怪事!尋根究底,其主要原因就是腹中無物。特別是寫議論文,初中程度以上的學(xué)生都知道議論文的“三要素是論點、論據(jù)、論證,也通曉議論文的根本構(gòu)造:提出問題分析問題解決問題,但真正動起筆來就犯難了。知道“是這樣,就是講不出“為什么。根本原因還是無“米下“鍋。于是便翻開作文集錦之類的書大段抄起來,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不參考作文書就很難寫出像樣的文章。所以,詞匯貧乏、內(nèi)容空洞、千篇一律便成了中學(xué)生作文的通病。要解決這個問題,不能單在布局謀篇等寫作技方面下功夫,必須認(rèn)識到“死記硬背的重要性,讓學(xué)生積累足夠的“米。NaHCO3唐宋或更早之前

12、，針對“經(jīng)學(xué)“律學(xué)“算學(xué)和“書學(xué)各科目，其相應(yīng)傳授者稱為“博士，這與當(dāng)今“博士含義已經(jīng)相去甚遠(yuǎn)。而對那些特別講授“武事或講解“經(jīng)籍者，又稱“講師。“教授和“助教均原為學(xué)官稱謂。前者始于宋，乃“宗學(xué)“律學(xué)“醫(yī)學(xué)“武學(xué)等科目的講授者；而后者那么于西晉武帝時代即已設(shè)立了，主要協(xié)助國子、博士培養(yǎng)生徒。“助教在古代不僅要作入流的學(xué)問，其教書育人的職責(zé)也十清楚晰。唐代國子學(xué)、太學(xué)等所設(shè)之“助教一席，也是當(dāng)朝打眼的學(xué)官。至明清兩代，只設(shè)國子監(jiān)國子學(xué)一科的“助教，其身價不謂顯赫，也稱得上朝廷要員。至此，無論是“博士“講師，還是“教授“助教，其今日老師應(yīng)具有的根本概念都具有了。固態(tài)觀察內(nèi)容的選擇，我本著先靜后動

13、，由近及遠(yuǎn)的原那么，有目的、有方案的先安排與幼兒生活接近的，能理解的觀察內(nèi)容。隨機(jī)觀察也是不可少的，是相當(dāng)有趣的，如蜻蜓、蚯蚓、毛毛蟲等，孩子一邊觀察，一邊提問，興趣很濃。我提供的觀察對象，注意形象逼真，色彩鮮明，大小適中，引導(dǎo)幼兒多角度多層面地進(jìn)展觀察，保證每個幼兒看得到，看得清。看得清才能說得正確。在觀察過程中指導(dǎo)。我注意幫助幼兒學(xué)習(xí)正確的觀察方法，即按順序觀察和抓住事物的不同特征重點觀察，觀察與說話相結(jié)合，在觀察中積累詞匯，理解詞匯，如一次我抓住時機(jī)，引導(dǎo)幼兒觀察雷雨，雷雨前天空急劇變化，烏云密布，我問幼兒烏云是什么樣子的，有的孩子說：烏云像大海的波浪。有的孩子說“烏云跑得飛快。我加以肯

14、定說“這是烏云滾滾。當(dāng)幼兒看到閃電時，我告訴他“這叫電光閃閃。接著幼兒聽到雷聲驚叫起來，我抓住時機(jī)說：“這就是雷聲隆隆。一會兒下起了大雨，我問：“雨下得怎樣?幼兒說大極了，我就舀一盆水往下一倒，作比較觀察，讓幼兒掌握“傾盆大雨這個詞。雨后，我又帶幼兒觀察晴朗的天空，朗讀自編的一首兒歌：“藍(lán)天高，白云飄，鳥兒飛，樹兒搖，太陽公公咪咪笑。這樣抓住特征見景生情，幼兒不僅印象深化，對雷雨前后氣象變化的詞語學(xué)得快，記得牢，而且會應(yīng)用。我還在觀察的根底上，引導(dǎo)幼兒聯(lián)想，讓他們與以往學(xué)的詞語、生活經(jīng)歷聯(lián)絡(luò)起來，在開展想象力中開展語言。如啄木鳥的嘴是長長的，尖尖的，硬硬的，像醫(yī)生用的手術(shù)刀樣，給大樹開刀治病。

15、通過聯(lián)想，幼兒可以生動形象地描繪觀察對象。加熱無明顯變化分解產(chǎn)生無色氣體CO2溶液逐滴滴加鹽酸開場無明顯現(xiàn)象，一段時間后有氣體產(chǎn)生一滴加就有氣體產(chǎn)生滴加CaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀CaCO3無明顯變化2除雜括號內(nèi)為雜質(zhì)Na2CO3NaHCO3NaHCO3Na2CO3固體加熱2NaHCO3Na2CO3H2OCO2加水制成飽和溶液，通入足量CO2，結(jié)晶過濾溶液加適量NaOH溶液NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O通入CO2 Na2CO3H2OCO2 = 2NaHCO3注意：1區(qū)別Na2CO3和NaHCO3不能用BaOH2或CaOH2溶液，原因是二者均能產(chǎn)生沉淀，Na2CO3BaOH2=BaCO3

16、2NaOH,2NaHCO3BaOH2=BaCO3Na2CO32H2O。2除雜或鑒別時，要特別注意二者的互相轉(zhuǎn)化：當(dāng)堂檢測1. 以下說法中，正確的選項是A僅由碳元素組成的物質(zhì)一定是純潔物B金剛石、石墨、足球烯C60互為同素異形體C同素異形體之間的轉(zhuǎn)化屬于物理變化D金剛石和石墨的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)也不一樣【解析】碳元素的單質(zhì)有金剛石、石墨、C60等，金剛石是純潔物，但金剛石與石墨組成的物質(zhì)就是混合物；同素異形體間的轉(zhuǎn)化，由于反響物與生成物不同，應(yīng)屬化學(xué)變化；金剛石、石墨、C60是碳元素的三種同素異形體，它們的物理性質(zhì)有差異，但化學(xué)性質(zhì)是一樣的。【答案】B2. 以下說法中正確的選項是A金剛石、石

17、墨和C60性質(zhì)不同的根本原因是所含碳原子的數(shù)目不同B金剛石、石墨和C60在氧氣中完全燃燒都生成二氧化碳CC60和P4互為同素異形體DH2O和H2O2互為同素異形體 【解析】金剛石、石墨和C60性質(zhì)不同是由于它們的構(gòu)造不同，A錯誤。三者均由碳元素組成，完全燃燒都生成CO2，B正確。同素異形體是同種元素組成的不同單質(zhì)，C中C60和P4組成元素不同，D中H2O和H2O2均為化合物，故C、D錯誤?！敬鸢浮緽3. 以下關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中正確的選項是A碳酸氫鈉的溶解度大于碳酸鈉B與鹽酸反響放出等量的二氧化碳消耗碳酸鈉的質(zhì)量小于碳酸氫鈉C與等濃度的鹽酸反響，碳酸氫鈉反響的速率快D等質(zhì)量的碳酸鈉和碳

18、酸氫鈉與鹽酸反響，碳酸鈉消耗鹽酸少【答案】C4. 現(xiàn)有兩瓶白色固體化學(xué)藥品，一瓶為Na2CO3，另一瓶為NaHCO3。無法將其鑒別開來的方法是A加熱B兩者分別與同濃度的稀鹽酸反響C溶于水，參加CaCl2溶液D兩者分別參加氫氧化鈉溶液或BaOH2溶液【解析】加熱時，試管內(nèi)壁有較多水珠生成，且生成使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3，A項正確。與同濃度的稀鹽酸反響，可根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速度不同鑒別，B項正確。Na2CO3與CaCl2反響生成沉淀，NaHCO3與CaCl2不反響，C項正確。兩者與氫氧化鈉溶液混合后均沒有明顯現(xiàn)象，與BaOH2都能反響生成白色沉淀，現(xiàn)象完全一樣，D項不能鑒別?！敬鸢浮緿5. 如下圖，往某Na2CO3溶液中滴入稀鹽酸產(chǎn)生CO2的過程。1寫出a點以前發(fā)生反響的離子方程式：_。2寫出a點到b點發(fā)生反響的離子方程式：_。3假設(shè)某Na2CO3溶液中含m mol Na2CO3，滴入一定量的稀鹽