第三章_自然界中的元素__第一节_文科_碳的多样性学案.

第三章自然界中的元素第一节碳的多样性考纲点击1．了解碳单质及其重要化合物的主要性质及应用。

2．了解碳单质及其重要化合物对环境质量的影响。

3．了解碳元素单质及化合物知识的综合应用。

一、多种多样的碳单质1．碳的同素异形体(1）同素异形体的概念:由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。

（2)常见的同素异形体：碳有金刚石、石墨、C60等；氧有氧气、）。

臭氧（O(2)同素异形体之间的转化是化学变化。

2．碳的化学性质C—错误!即时训练1(2012重庆理综部分)(1）碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子。

碳元素在周期表中的位置是________,Q是________，R的电子式为________。

（2）一定条件下,Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为________，除去粗产品中少量钠的试剂为________.即时训练2下列说法正确的是（）.A．碳元素在自然界存在的单质只有石墨和金刚石B．金刚石与C60两种碳的同素异形体物理性质相差无几,化学性质相似C．CO2和CO都是碳的氧化物，也都是酸性氧化物D．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应放出的CO2相等二、广泛存在的含碳化合物1．CO用于冶金工业（如Fe2O3)：______________________。

CO是煤气中毒的“元凶"，无色、无味、难溶于水。

2．CO2固体俗称“干冰”，典型的________氧化物.（1）碳酸钠和碳酸氢钠的比较（反应用化学方程式表示）223原因是：①CO 2＋H 2O ＋Na 2CO 3===2NaHCO 3，溶剂水减少；②溶质质量增加；③在相同温度下，NaHCO 3的溶解度比Na 2CO 3小，所以会有晶体析出，使溶液变浑浊。

即时训练3(2012四川理综部分）(1）煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有__________.(填写字母编号）A ．温室效应B ．酸雨C ．粉尘污染D ．水体富营养化（2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。

第1节碳的多样性备考要点素养要求1.碳元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

2。

了解碳元素单质及其重要化合物对环境的影响.1。

宏观辨识与微观探析：认识碳及其化合物的性质,能从碳的多样性理解碳及其化合物的性质.2.科学探究与创新意识:能发现和提出有探究价值的有关铝及其化合物性质的探究方案,进行实验探究。

考点一多种多样的碳单质必备知识自主预诊知识梳理1.同素异形体由组成的性质不同的几种,互称同素异形体。

2。

碳的三种常见同素异形体碳的同素异形体的物理性质及用途(用短线连接）.3。

碳的化学性质自我诊断1。

碳元素形成的单质硬度都很大吗？2.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×"。

（1）12C、13C、14C是碳元素的三种同素异形体()（2）金刚石的硬度大，则C60的硬度也同样大（）(3)同素异形体的物理性质相同,化学性质相似（）（4)碳常温下就能与浓硫酸剧烈反应()(5）水煤气的主要成分为CH4()（6)活性炭除去冰箱中的异味,无化学变化发生（）关键能力考向突破考向多种多样的碳单质【典例】下列叙述正确的是（)A.由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物B.金刚石和石墨具有相同的化学性质C。

石墨转化为金刚石不属于化学变化D.C60是新发现的一种碳的化合物归纳总结1.碳的三种同素异形体的比较表续用途钻具、装饰品电极、润滑剂、耐火材料超导材料、生物方面有优异的性能2.同种元素组成的物质不一定是纯净物.如由碳元素组成的金刚石、石墨等混合，都是由碳元素组成的，但它们不是纯净物而是混合物。

3。

非金属元素单质，一般熔、沸点较低,硬度小，但金刚石等含碳元素单质，熔、沸点高,硬度大。

4。

碳在高温下有较强的还原性，能还原出比它更强的还原剂,如FeO+C CO↑+Fe,C+H2O（g）CO+H 2等。

对点演练能证明金刚石和石墨属于同素异形体的客观事实是（）A。

两者都有较高的熔点B。

两者化学性质都很稳定C.等质量的金刚石、石墨完全燃烧后只得到等质量的二氧化碳D.两者都易导电考点二广泛存在的含碳化合物必备知识自主预诊知识梳理1.一氧化碳(1）物理性质：无色无味的气体,难溶于水，。

碳的多样性板书设计一、多种多样的碳单质1．同素异形体二、广泛存在的含碳化合物Na2CO3 NaHCO3 1．与碱反应2．与盐反应3．稳定性4．与酸反应5．相互转化精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

读沙漠，读出了它坦荡豪放的胸怀；读太阳，读出了它普照万物的无私；读春雨，读出了它润物无声的柔情。

读大海，读出了它气势磅礴的豪情。

读石灰，读出了它粉身碎骨不变色的清白。

2、幸福幸福是“临行密密缝，意恐迟迟归”的牵挂；幸福是“春种一粒粟，秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下，悠然见南山”的闲适；幸福是“奇闻共欣赏，疑义相与析”的愉悦。

幸福是“随风潜入夜，润物细无声”的奉献；幸福是“夜来风雨声，花落知多少”的恬淡。

幸福是“零落成泥碾作尘，只有香如故”的圣洁。

幸福是“壮志饥餐胡虏肉，笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。

幸福是“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的胸怀。

幸福是“人生自古谁无死，留取丹心照汗青”的气节。

3、大自然的语言丰富多彩：从秋叶的飘零中，我们读出了季节的变换；从归雁的行列中，我读出了集体的力量；从冰雪的消融中，我们读出了春天的脚步；从穿石的滴水中，我们读出了坚持的可贵；从蜂蜜的浓香中，我们读出了勤劳的甜美。

4、成功与失败种子，如果害怕埋没，那它永远不能发芽。

鲜花，如果害怕凋谢，那它永远不能开放。

矿石，如果害怕焚烧（熔炉），那它永远不能成钢（炼成金子）。

蜡烛，如果害怕熄灭（燃烧），那它永远不能发光。

航船，如果害怕风浪，那它永远不能到达彼岸。

5、墙角的花，当你孤芳自赏时，天地便小了。

井底的蛙，当你自我欢唱时，视野便窄了。

笼中的鸟，当你安于供养时，自由便没了。

山中的石！当你背靠群峰时，意志就坚了。

水中的萍！当你随波逐流后，根基就没了。

空中的鸟！当你展翅蓝天中，宇宙就大了。

空中的雁！当你离开队伍时，危险就大了。

地下的煤！你燃烧自己后，贡献就大了6、朋友是什么？朋友是快乐日子里的一把吉它，尽情地为你弹奏生活的愉悦；朋友是忧伤日子里的一股春风，轻轻地为你拂去心中的愁云。

第三章自然界中的元素第一节碳的循环一、多种多样的碳单质1、金刚石：的晶体，正八面体结构，是最硬的天然物质。

可用于装饰品，切割玻璃、大理石等。

2、石墨：色，有金属光泽的固体，质软，性良好。

常用于做电极、铅笔芯。

3、C60分子：色的固体，常储存在等有机溶剂中。

因其结构像足球，故名足球烯。

它在材料科学，超导体等方面有广泛的应用。

随着技术的发展，人们以发现了管状单质—纳米管，其用途也将不断扩大。

4、同素异形体由相同的组成的的几种单质，叫做该元素的同素异形体。

碳的同素异形体有、、，氧的同素异形体有、，磷的同素异形体有、。

二、广泛存在的含碳化合物1、碳在自然界中的存在碳在自然界中主要以的形式存在。

2、碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较碳酸钠碳酸氢钠俗名色态溶解性稳定性与盐酸反应与氢氧化钠反应与氯化钙反应转化用途[例1]如何如何鉴别Na2CO3和NaHCO3？方法一：。

方法二：。

方法三： 。

三、碳及其化合物间的转化 1、自然界中碳及其化合物间的转化⑴用化学方程式表示溶洞的形成过程 （2）防止温室效应的发生可采取的措施 2、生产和生活中碳及其化合物间的转化 ⑴碳在无机物间的转化 ①高炉炼铁高炉炼铁的进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： a 、一氧化碳的生成：C + O 2点燃CO 2、 。

b 、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着碳单质、一氧化碳和二氧化碳之间的转化： a 、C→CO ： 。

b 、C→CO 2： 。

c 、CO→CO 2： 。

d 、CO 2→CO ： 。

③水垢的形成水垢的主要成分是碳酸钙，自来水中的碳酸氢钙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 。

⑵碳在无机物和有机物间的转化写出二氧化碳和氨气生成尿素和水的化学方程式 。

例2、⑴把CO 2通入足量的NaOH 溶液中，反应的离子方程式为___________ ________； ⑵若在上述溶液中继续通入CO 2直到过量，则发现有细小晶体析出，发生反应的化学方程式为______________ _____； ⑶写出该晶体制成的水溶液分别与下列物质反应的离子方程式为：①稀H 2SO 4____________ ____________； ②KOH 溶液________________ _______；第二节 氮的循环CCO CO 2O 2不足O 2充足O 2 C二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气①与氧气反应：通常状况下氮气和氧气，但在放电条件下，却可以直接化合生成色，溶于水的。

第1节 碳的多样性第1课时 多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物[课标要求]1．了解同素异形体的概念。

2．了解碳元素的多种存在形态及碳的多种同素异形体。

3．掌握碳酸钠与碳酸氢钠的主要性质以及二者的相互转化、区别与鉴定。

,1．碳元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C 60等。

2．Na 2CO 3俗称纯碱或苏打，主要用于玻璃、造纸等工业。

3．NaHCO 3俗称小苏打，主要用于制造发酵粉；既能与酸反应，又能与碱反应。

4．主要的化学方程式：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O Na 2CO 3＋HCl===NaHCO 3＋NaCl Na 2CO 3＋CaCl 2===CaCO 3↓＋2NaCl多种多样的碳单质1．同素异形体由同一种元素组成的性质不同的几种单质，如氧元素的同素异形体有O 2和O 3，碳元素的同素异形体有金刚石、石墨和C 60等。

[特别提醒](1)同素异形体的物理性质不同，化学性质相似。

(2)同素异形体间的转化为化学变化，但不是氧化还原反应。

2．碳的同素异形体1．下列物质互为同素异形体的是( ) A ．CaCO 3和MgCO 3 B ．O 2和O 3 C ．CO 和CO 2D ．H 2O 和H 2O 2解析：选B 同素异形体是指同一种元素组成的性质不同的几种单质，A 、C 、D 三组物质均为化合物，故不属于同素异形体。

2．用短线连接Ⅰ和Ⅱ中相应的物质和用途。

解析：碳元素存在金刚石、石墨和C 60等多种同素异形体，由于它们的颜色、光泽、透明度、质地、导电性等物理性质不同，决定了它们有不同的用途。

石墨质软，具有润滑性和导电性，可用于制作铅笔芯、电极、电车滑块、润滑剂等；金刚石具有晶莹剔透、硬度大等性质，可用做装饰品和磨具等；C 60具有一些特性，有可能成为新型的催化剂或催化剂的载体。

第3章自然界中的元素第1节碳的多样性第2课时教学设计1【教学目标】1。

通过碳及其化合物之间的转化实例，了解碳单质、碳的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐的性质及转化关系。

2、学会应用各类物质之间的反应关系和氧化还原反应知识探讨物质性质的方法。

【教学过程】一、碳及其化合物间的转化1。

自然界中碳及其化合物间的转化过程（1)碳的循环图：（2)溶洞及石笋、钟乳石的形成：相关的化学方程式为：CaCO3＋CO2+H2O＝Ca（HCO3） 2 Ca(HCO3）2= CaCO3＋CO2+H2O（3)温室效应：2.生产和生活中碳及其化合物间的转化（1）高炉炼铁原料：焦炭、铁矿石高炉煤气的主要成分:CO、CO2、Fe2O3、N2等CO生成的化学方程式：C+O2= CO C+ CO2 = 2CO还原铁的氧化物的化学方程式：Fe2O3 +3CO 2Fe +3CO2（2）木炭燃烧:C+O2= CO22C+O2=2CO 2CO+O2=2CO2 C+ CO2 = 2CO生成水煤气的化学方程式为：C+H2O=CO+H2二、思考：1.如何防止煤气中毒？提示:要保持室内空气流通;冬季室内燃煤要安装烟囱等2。

水垢的形成：有关化学方程式为：Ca(HCO3）2 CaCO3↓＋CO2↑+H2O3。

如何除去水壶中的水垢？提示：加入酸，可以将CaCO3物质等溶解4.无机化合物与有机化合物间的转化小结：碳及其化合物的转化,对人的生活、生产来说意义重大。

三、【归纳总结】自然界中碳及其化合物间的转化【学习小结】四、生活中多样的碳闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞，就是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。

溶有碳酸氢钙的水,当从溶洞顶滴到洞底时,由于水分蒸发或压强减少，以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。

这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等.如果溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶上滴落,随着水分和二氧化碳的挥发，则析出的碳酸钙就会积聚成钟乳石、石幔、石花。

鲁科版必修一第三章第一节碳的多样性学案高三化学一轮复习学案第三章自然界中的元素第一节碳的多样性主备：审核：[课标要求]1、了解碳及其化合物的多样性，知道含碳化合物一般分为无机含碳化合物及有机物2、以碳元素为例了解同素异形现象，知道碳有三种同素异形体，它们的物理性质有较大差别，主要原因是碳原子的排列不同3、能举例说明碳元素在自然界及生产、生活中的转化并加以简单分析，能写出相关反应物的化学方程式4、了解碳酸钠的主要性质和碳酸氢钠的主要性质（与强酸、强碱反应，受热分解），知道它们性质差异及其转化，能根据它们性质的差异及其转化鉴别碳酸钠和碳酸氢钠粉末【知识梳理】一、碳单质的多样性名称石墨金刚石 C60 颜色、状态硬度导电性结构碳原子呈碳原子之间以强的相形似足球，碳原子位排列，每一层上的碳原子以强的相互作用连接，形成于球的表面，呈互作用形成结构结构排列小结：1、、、是由碳元素构成的不同单质。

2、同素异形体：。

同素异形体之间的性质不同，性质几乎相同。

3、碳的各种单质在常温下化学性质较。

高温下，体现性。

二、广泛存在的含碳化合物碳元素广泛存在于无机化合物和有机化合物中。

无机物中的多种碳酸盐矿石，如：大理石方解石主要成分是（填化学式以下同）以及CO2等均含碳元素；有机化合物：如蛋白质、天然气（主要成分是）等均含碳元素。

1、氧化物化学式 CO CO2 物理性质分子结构氧化物类型化学性质制法相互转化 2、盐化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名色态白色粉末，Na2CO3?10H2O是白色晶体水溶性二者都溶于水，Na2CO3比NaHCO3 溶于水稳定性与酸的反应碱与NaOH 液反应 Ca(OH)2 反应盐溶与CaCl2 液反应 Al2(SO4)3 反应主要用途用于玻璃、造纸等工业，发酵粉的主要成分之一溶液都显性，因此被用做食用碱相互转化正盐（Na2CO3）酸式盐（NaHCO3）三、生产和生活中碳及其化合物间的转化 1、高炉炼铁CO生成的化学方程式： ________ _________还原铁的氧化物的化学方程式：______________2、木炭燃烧的化学方程式为：___________________________________________生成水煤气的化学方程式为：________________________________________ 3、水垢的形成（主要成分为CaCO3）：① 有关化学方程式为：________________________________________② 家庭中如何除去水壶中的水垢？________________________________________。

第三章自然界中的元素第一节碳的多样性预习学案命制：高立华使用时间：2014-9-16【学习目标】：1. 通过知识表单填写，了解碳单质的性质。

2. 通过表格对比，掌握CO与CO2、Na2CO3与NaHCO3性质。

3. 了解碳元素的单质、氧化物和碳酸盐之间的转化关系。

【知识梳理】一、多种多样的碳单质1．C、单质的存在形态、物理性质及用途(1)碳在自然界既有________态又有________态。

碳的同素异形体有__________、________、__________等。

2．碳单质的化学性质常温下______(填“不”或“很”)活泼，在高温条件下有强________性。

①可燃性：__________________________________________________________②还原性：a．与CO2反应的化学方程式：________________________________________________ b．与水蒸气反应的化学方程式：________________________________________________________________________；c．与浓H2SO4反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

【练习1】最近，科学家研制得到一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，分子式为C60，结合有关内容回答：（1）下列关于C60分子的说法正确的是A. C60是一种新型的化合物B. C60和石墨、金刚石等都是碳的同素异形体C. C60是灰黑色固体，其分子中碳原子呈正六边形和正五边形排列D. C60的相对分子质量是720g/mol（2）如何证明C60和金刚石、石墨都是碳的同素异形体？二、碳的氧化物比较【练习2】实验室常用石灰石与稀盐酸制取CO2，某同学设计了两种制取CO2的部分装置（见右图）．（1）实验室制取CO2的化学方程式为：___________________________________（2）仪器A的名称是：______________（3）图1装置的不规范之处是：__________________________________________（4）用图2装置CO2时，要使反应停止，最简便的操作方法是：_____________________ _________________________________________________（5）实验时，向盛有石灰石的试管中加入足量稀盐酸后，发现石灰石表面仅有极少量气泡产生，原因可能是______________________________________________________________________________________________________三、碳酸钠和碳酸氢钠【练习3】关于Na2CO3、NaHCO3性质的有关叙述不正确的是A. 热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3B. NaHCO3能与NaOH溶液反应而Na2CO3则不能C. Na3CO3不能转化成NaHCO3，而NaHCO3能转化为Na2CO3D. 等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的稀盐酸反应，产生CO2气体的体积：Na2CO3＝NaHCO3【预习自测】1．下列说法错误的是（）A.铅笔芯的主要原料是石墨，儿童在使用时不会引起中毒B.CO有毒，生有煤炉的居室可放置数盆清水，这样有效地吸收CO，防止煤气中毒C.“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中CO2的缓释，有利于植物的光合作用D.金刚石中所有的碳原子都按一定的方式连成一个向空间伸展的网络，而C60中每60个碳原子构成一个分子2．Na2CO3俗名纯碱，下面是对纯碱采用不同分类法的分类，不正确的是( )A．Na2CO3是碱B．Na2CO3是盐C．Na2CO3是钠盐D．Na2CO3是碳酸盐3．科学研制的一种新的分子，它具有空心的类似足球状的结构，分子式为C60，下列说法正确的是（）A. C60是一种原子B. C60是一种新型的化合物C.C60的摩尔质量是720D.C60、金刚石和石墨都是碳元素的同素异形体第三章自然界中的元素第一节碳的多样性探究学案命制：高立华使用时间：2014-9-17【探究一】碳及其氧化物的化学性质1.除杂问题【例题1】气体除杂（括号内为杂质）CO（CO2）：通过CO2（CO）：通过CO2（HCl）：通过【变式训练1】向下列溶液中通入CO2，一定不会变浑浊的是（）A. Ca(OH)2溶液B. Ba(OH)2溶液C. CaCl2溶液D. 次氯酸钙溶液2.CO2与碱反应产物的确定及计算少量CO2通入NaOH溶液中的离子方程式过量CO2通入NaOH溶液中的离子方程式由上述反应可知：当n（NaOH）：n（CO2）≤1：1时，产物仅为NaHCO3；当n（NaOH）：n（CO2）≥2：1时，产物仅为Na2CO3；当1：1＜n（NaOH）：n（CO2）＜2：1时，产物中有Na2CO3、NaHCO3；【例题2】用1L1.0 mol•L-1的NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中的溶质是（填化学式），其物质的量为【变式训练2】将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系正确的是（）【探究二】Na2CO3和NaHCO3的性质及应用1．水溶性⑴含K＋、Na＋、NH4+的碳酸的正盐易溶于水，如Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3，其余一般不溶于水；酸式盐均易溶于水，如NaHCO3、KHCO3、NH4HCO3。

第三章自然界中的元素第一节碳的多样性教学设计（小注：引入第三章知识，简单介绍第三章主要内容，引入第一节碳的多样性。

）【教学目标】1、知识目标（1）通过介绍各种碳单质，使学生了解同素异形体的概念，知道碳有三种同素异形体，它们的物理性质有较大的差别，导致物理性质相异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种类繁多，一般分为含碳的无机化合物和有机化合物两大类，通过活动探究认识碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，初步体会它们性质的差异。

（3）根据生产、生活中的碳元素转化的实例，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。

使学生能够解释与含碳化合物有关的现象和解决简单问题，如水垢的形成与消除、木炭燃烧的现象、工业上炼铁的原理等，体会化学在人类生产、生活中的应用，激发学生学习化学的兴趣。

【能力目标】（1）通过探究碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，进一步熟悉研究物质性质的基本程序，培养学生利用实验科学探究的能力。

（2）体会将自然界中的转化与实验室中的转化统一起来的科学思维方法。

【情感目标】（1）通过实验探究激发学生探究化学的兴趣，发扬合作学习的精神，养成严谨科学的学习习惯。

（2）了解人们经常利用科学知识实现碳元素的转化，为人们服务的案例，体会化学科学的伟大，增强求知的欲望。

（3）通过介绍人类的活动破坏了自然界中碳转化的平衡所造成的后果，激发学生应用化学知识，维护生态平衡的热情和责任。

【教学重点、难点】重点：碳元素之间的转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。

难点：碳元素之间的转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。

【教学方法】实验探究、自主归纳。

【课时安排】二课时。

【教学程序】引入新课：1797年英国化学家钱南为了测出钻石的成分，做了一个非常昂贵的试验，他将钻石放在密闭的充满氧气的箱子里（用黄金制作的），进行燃烧，结果却令人非常意外----箱子里的气体成分竟然是二氧化碳。

这时钱南认识到，原来昂贵的钻石与普通的石墨都是由碳元素组成的。