第三章自然界中的元素第一节碳的多样性.
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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。
第三章自然界中的元素石笋和钟乳石viw. 31ian.co»质的性质和差这么大呢?3.C的三种不同单质的结构特点(1)金刚仃的结构特点:每个C原/与他周围的4个C原代❷成止四tfri体结构(2)石墨的结构特点: N C原子呈层状排列,每片上的所有C原子都在同一平面上。
b •每层上的每个C原子都与幷他的3个C原子相连,层上C原子形成了止六边形⑶C 60 的结构特点:a.球状结构,形似足球,乂称足球烯。
b.由12个止五边形和20个正六边形组总结:结构决定性质! 成二、厂泛存在的含碳化合物1・种类;;无机化合物;大理石、CO?等i有机化合物:蛋白质、天然气(CHP等2•重要的含碳化介物Na2CO3和NaHCO3的性质比较(2)化学性质比较:a.与HC1反应:Na2CO3+2HCl=2NaCI+H2O+CO2 |NahC0q+HCl二NaCl+H.O+CO. I 现象:HC1与NaHCOs要比与Na.CO,反应快设问:为什么有这样的现象发小呢?因为HCI与N HQ CO S反应是二步反应:第一步:Na2CO3+HCl- NaHCO3+NaCl 第二步:N;HCC)3+HC上NaCl+H2O+CO2把稀HC1逐滴滴加到Na2CO3(aq) i和N aHCO3 (aq)现象一*样I」勺?如不一* 就有彳「么歩别?不•样•把稀HC1逐滴滴加到Na.CO s(aq)中开始没有气泡•过•段时间出现气泡,而耙炭稀HC1逐滴滴加到N aH CO; (aq)立即;H现气泡. 於|詁W 務冷I因而可以利用这样现象检验Na2CO3(aq) ! fllNaHCO3(aq) Ib•与碱反应:胡盟与NaOH:Na7CO^NaOH 不反ANaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 与Ca(OHb:Na.CO 汁Ca(OH)2 二C“CO* 十2NaOH NaHCO3 与Ca(OH)2反应随着Ca(OH)2的量■] 不同产物不同NaHCO.+Ca(OH)2= CaCO3i+NaOH+H2O2NaHCO;+Ca(OHV= CaCO3l+Na2CO, +2H2O 总结:从11面的儿个反应中司敷看出HCO「既不能与屮又不能与0H-共存c・与CaCl2或者BaCl2反应:^Na2CO3 Na2CO5 + CaCl2= CaCO31+2N1C1 4NaHCO3不反应d・稳定性;Na.CO3很稳定,受热很难分解NaRcQ很不稳定,受热易分解vvw. 3]idco»2 NaHCO^Na^CO, +H.O+COJvvw. 3]idco»e.转化:f・用途:Na2CO,±要用于制造玻璃和造纸业;NaHCO3主要用于做糕点时的发酵粉总结归纳:如何鉴别Na2CO5和N3HCO3?1 •逐滴滴加稀盐酸:现象不同,Na?。
第三章自然界中的元素第一节碳的多样性第一课时【教学目标】知识与技能:(1)引导学生通过各种碳单质的学习,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差别,导致物理性质相异的主要原因是碳原子的排列方式不同。
(2)使学生知道含碳元素的化合物种类繁多,一般分为无机含碳化合物与有机化合物两大类;通过活动探究认识碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质,初步体会它们的差异。
过程与方法:引导学生运用各类物质之间的反应关系探讨物质的性质,培养学生运用类比的思维思考问题,培养学生的动手能力。
情感态度与价值观:通过学生实验培养学生的实事求是的科学态度;利用学生分组实验培养学生团队精神,合作意识。
【教学重点】碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质【教学难点】应用各类物质之间的反应关系探究物质的性质【教学方法】阅读法、讲解法、理论探究法、实验探究法【教学过程】【导课】利用多媒体展示钻石、石林、溶洞、煤块四幅图片;提出问题:各图中所涉及的物质中,含有哪种相同元素?导入新课:【板书】第一节、碳的多样性【过渡】大家刚才看到的以上含碳物质,分别是以什么样形态存在于自然界的?【学生活动】游离态、化合态【教师活动】引入碳单质的多样性【板书】一、多种多样的碳单质【学生活动】阅读课本62到63页的内容,思考回答下面问题:问题1:课本上介绍了哪几种由碳元素组成的单质?问题2:这几种碳单质的物理性质相同吗?问题3:都是碳元素的单质,物理性质为什么不同呢?【教师活动】指定学生回答,并做出评价【过渡】问题4:这三种碳单质之间的关系是什么?【教师活动】讲解同素异形体的概念【板书】同素异形体:由同一种元素组成的性质不同的几种单质,互称为该元素的同素异形体【强调】同素异形体物理性质不同,化学性质相似【过渡】尽管碳元素有多种同素异形体,但它在自然界主要是以化合物的形式存在,接下来继续学习碳化合物的多样性【板书】二、广泛存在的含碳化合物【学生活动】阅读课本64页第一、二段思考含碳化合物分哪几类?【投影展示】无机化合物含碳化合物有机化合物【过渡】在含碳无机化合物中,主要研究碳酸盐,今天我们主要探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质【板书】碳酸钠与碳酸氢钠【学生任务】观察碳酸钠和碳酸氢钠样品外观特点【板书】1、碳酸钠和碳酸氢钠物理性质的比较:【投影展示】【教师活动】【过渡】了解了物理性质后,重点探究碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质【学生活动】课本64页“活动·探究”探究主题:碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质预测任务:1.碳酸钠和碳酸氢钠是否与盐酸反应?若反应共同产物是什么?如何简便验证之?若不反应为什么?2.碳酸钠和碳酸氢钠溶液是否与氯化钡溶液反应?3 .碳酸钠和碳酸氢钠溶液是否与氢氧化钠溶液反应?类比思考提示:碳酸钠和碳酸钙都属于碳酸盐,是否具有相似的化学性质?碳酸钠和碳酸氢钠组成相似,是否具有相似的化学性质?【教师任务】指定学生回答,教师做出评价接受学生不同的预测结果,根据以前所学知识解决不了,我们必须通过实验来探究。
第三章自然界中的元素第一节碳的多样性(第一课时)南平市高级中学蓝丽凤教学背景:碳是一种重要的非金属元素,碳及其化合物在日常生活及工业生产中的应用是非常广泛的。
而碳及其一些化合物的性质在初中已有所学习,所以在本节主要介绍碳的多样性及碳转化的多样性。
知识与技能:1、掌握金刚石、石墨、C60的结构,学会区分同素异形体;2、掌握碳酸钠和碳酸氢钠的重要性质,了解它们的用途;3、巩固离子反应的相关知识。
过程与方法: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的基本方法和程序,培养学生利用实验科学探究的能力。
2、发挥学生的主体作用,做好探究性实验;3、理论联系实际,激发学生的学习积极性。
情感态度与价值观:1、通过实验探究激发学生探究的兴趣、发扬合作学习的精神,养成严谨科学的学习习惯。
2、了解碳元素的转化,为人类服务的案例,体会化学科学的伟大,增强求知的欲望。
教学重点:同素异形体,碳酸钠和碳酸氢钠的性质教学难点:碳酸钠和碳酸氢钠的性质探究实验教学过程:[媒体显示]:金刚石、石墨有关资料、图片[提问]1、这些物质都含有什么元素,以什么形态存在?2、大家还知道哪些含碳的物质?举例已经学过和日常生活中还有哪些含碳的物质?它们都属于哪类物质,分别是以什么样的形态存在?[展示]看溶洞、方解石、珊瑚等图片[引入]大家说的都很对,今天,我们一起来感受碳的多样性。
首先,先来了解各种各样的碳单质。
[板书]一、多种多样的碳单质金刚石碳单质石墨C60将学生可能存在的以下问题在讲课中逐一解答。
1、什么是同素异形体?2、碳的三种单质的结构特点。
3、碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是什么?4、碳的各种单质化学性质是否相同?为什么?5、如何证明石墨、金刚石都是由碳元素组成?[媒体显示] :金刚石、石墨、C60结构金刚石:硬度极高,无色透明,不导电,可用作切割工具,钻头、轴承、手饰。
石墨:深灰色,质软,不透明,易导电,片状固体,可用作电极,墨水,铅笔,润滑剂。
第三章自然界中的元素第一节碳的多样性【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【教材内容展现】1)常见碳单质的结构和状态,同素异形体2)碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质(实验、方程式)3)自然界中碳的转化,模拟溶洞的形成(实验)高炉炼铁中碳的转化(交流研讨)【教学建议】1、碳的多样性应从自然现象引入,激发学生的思维,引导他们寻找身边含碳元素的物质,建立含碳元素的物质家族。
不要求学生掌握碳的三种单质中碳原子的结构,会由单质形成同素异形体的概念。
2、知识技能重点是碳酸钠与碳酸氢钠的性质。
3、过程与方法的重点是应用各类物质间的反应关系和用氧化还原反应的知识探讨物质的性质,及含有相同元素的物质之间的转化【学案设计】【课前预习区】1、金刚石、石墨、C60中的碳元素均呈态,怎么证明这三种单质只含有碳元素?三种单质之间有什么关系?22、阅读新课堂P70二问题【课堂互动区】一、多种多样的碳单质【问题一】1、你知道的单质中,其组成元素是碳元素有哪些?2、为什么同是碳元素能组成不同的碳单质?3、看到C 60那空空的“笼子”难道没有产生装点什么的欲望?能装点什么呢?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。
二、广泛存在的含碳化合物 1、分类:你知道以化合态存在的碳元素吗?请举例。
【知识小结2】2、两种重要含碳元素的盐: 展示固态碳酸钠、碳酸氢钠样品 【问题组二】1、观察两瓶固体的外观,它们有哪些物理性质?2、写出碳酸钠和碳酸氢钠的化学式,根据物质组成和性质他们应该属于哪类物质,预测它们可能的化学性质?3、在研究碳酸钠和碳酸氢钠性质时,都用到哪些研究物质性质的方法?【知识小结3】(试写出下列反应中存在的离子方程式)【课后巩固区】1、将石墨在一定条件下转化为金刚石的变化说法正确的是()A、不是化学变化B、金刚石和石墨性质相同C、是氧化还原反应D、是化学变化但不是氧化还原反应2、金刚石、石墨、C60、氧气归为一类物质,从下列物质中选出跟它们同类的()A、水B、氢气C、氯化钠D、硫粉3、有关Na2CO3和NaHCO3的叙述,错误的是()A 相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积大B 将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀,加入Na2CO3溶液中产生沉淀C 向Na2CO3饱和溶液中通入足量的CO2会有NaHCO3晶体析出D Na2CO3中含少量NaHCO3,可用加热法除去4、取两份质量相同的小苏打,一份直接与稀盐酸反应,另一份先加热至恒重,再与稀盐酸反应,下列说法正确的是( )A.消耗相同浓度的盐酸一样多B.消耗同浓度的盐酸后者多C.与盐酸反应后相同条件下收集的气体一样多(不包括加热生成的)D. 与盐酸反应后相同条件下收集的气体后者多。
第三章自然界中的元素第1节碳的多样性第1课时【教学目标】(一)知识目标重点: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。
(二)方法目标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。
【知识回顾】_____________碳单质_____________的_____________一、物质_______________________家化合物_______________________族______________________________________________二、CO与CO2比较(用文字或化学方程式表示)三、二氧化碳的实验室制法1.原理(写出反应的化学方程式)用离子方程式表示该反应_______________________2.装置请画出实验室制取并收集二氧化碳的实验装置图。
3.思考:(1)实验室制的的二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气,如何得到纯净干燥的二氧化碳?(2)在民间,人们使用碳酸钠和白醋(主要成分是醋酸)制取二氧化碳,试写出该反应的离子方程式三、温室效应产生的原因大气中_______含量增多是引起温室效应的最主要原因。
【新课预习】一、多种多样的碳单质1.同素异形体的定义:_______________________________________________________。
2.常见碳元素的同素异形体有__________________。
填写下表:思考:如何用实验证明金刚石、石墨和C60均由碳元素组成?3.氧元素的同素异形体有_______________________________二、广泛存在的碳的化合物1.碳元素的无机化合物的多样性(1)常见无机化合物:CO、CO2、H2CO3、碳酸钠、碳酸氢钠、大理石、方解石(______)、白云石[____________]、菱锌矿(______)、菱铁矿(______)、菱镁矿(______ )。