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第3章第1节碳的多样性(第二课时)--------- 广泛存在的含碳化合物一、教材分析本部分内容选自鲁科版必修一的第三章第一节。
从学科知识上看，本课的学习可以帮助学生进一步巩固和深化物质的分类、离子反应理论；从学科方法上来说，是将理论知识进行整合和迁移应用，并为下一步学习元素周期律奠定基础；从学科认知的角度上来说，该内容有助于培养学生善于发现，善于思考，善于改变的创新意识。
二、学情分析1．知识水平分析：学生已经学过了研究物质性质的基本程序和方法，初步掌握了物质的分类和离子反应相关理论。
2．能力水平分析：学生已经具备了一定的学习能力，具备归纳、查阅资料的能力，但是再潜在能力上尚有不足，如：实验探究能力，即认识事物本质的能力尚不完备。
3．心理状态分析：正处于求知欲强、想象力丰富的阶段，对事物有较强的感知能力，抽象思维逐步形成但不完善。
因此,如何进行引导学生接受知识，激发学生兴趣，培养学生抽象思维能力和发现、分析、解决问题的能力至关重要。
三、目标分析1．教学目标知识与技能：使学生知道含碳化合物的分类，掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质、用途差异及其转化过程与方法：通过该实验探究，培养学生的问题意识，能够发现问题，分析问题，勤于思索，培养思维的开放性。
情感态度与价值观：让学生在探究学习过程中培养严谨的科学态度，同时感受化学的魅力，激发学生学习化学的兴趣并能将所学知识应用于生产生活中。
在“教学目标”中，特别注意让学生对“反应物量的不同，引起反应不同”有所了解，从而培养学生的问题意识，感受化学的魅力。
2．重点难点碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质3．教学方法以问题导学、任务驱动的形式，培养学生的综合能力，使用互联网技术，课堂以外与学生互动，交流学习体验。
4．学习方法课内小组合作交流法，课外网络查找资料，互动法四、过程分析[课前问题导学]：1、你所知道的含碳化合物有哪些？请收集相关图片，并将其分类。
2、苏打与小苏打是生活中常见的物质，你了解它们的性质吗？请列表比较它们的物理性质及化学性质。
第2课时碳及其化合物间的转化整体构思教学目标1．课标要求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。
2．三维目标(1)知识与技能根据生产、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。
(2)过程与方法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。
(3)情感态度与价值观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。
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。
教学分析1．教材分析本课时从木炭燃烧、水垢形成和消除、工业炼铁等实例阐述了自然界和生产生活中碳元素的转化，为学生提供了解释或解决平时遇到的一些问题的方法。
2．学情分析学生对碳及化合物间的转化反应在初中有一定了解，而对这些转化在自然界中、生活生产中的意义和影响了解不多。
教学重点、难点1．重点：含碳化合物间的相互转化2．难点：含碳化合物间的相互转化教学方法实验探究、模型课前准备学生：预习碳及其化合物间的转化教师：准备实验仪器及药品，高炉炼铁装置模型，编制学案板书设计三、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2．生产和生活中碳及其化合物间的转化教学设计复习提问1．举例说明什么是同素异形体。
它们的物理性质是否相同？它们的化学性质相同吗？为什么？2．Na2CO3和NaHCO3有哪些相似的化学性质和不同的化学性质？3．有哪些方法可以鉴别Na2CO3和NaHCO3固体？有哪些方法可以鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液？4．Na2CO3和NaHCO3如何转化？情景导入在自然界中，有多种多样的碳单质，也有广泛存在的含碳化合物，它们之间进行着永不停息的转化，而碳的转化与我们的生存和环境密切相关。
鲁科版高中化学必修第一册《1、碳的多样性》优质课公开课课件、教案鲁科版必修1第三章第1节《碳的多样性》第二课时教学设计一、课标解读：1、了解并能讲述碳在自然界的循环2、掌握碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化。
3、了解溶洞、石笋钟乳石的形成，掌握发生的反应方程式4、能够了解水垢的形成及除去方法。
二、教材分析：本节课是鲁科版高一化学（必修1）第3章第1节，教学课时为2课时，本节课为第二课时。
碳及其化合物在自然界中广泛存在，在我们的生产生活中也有着非常广泛的应用。
学生虽然在初中接触了二氧化碳、碳酸钙等含碳的物质，但是由于受初中化学知识的深广度的限制，很难达到解释生产生活中的现象以及解决简单化学问题的水平。
本节根据生产、生活中碳元素的转化介绍碳单质、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。
并能解释与含碳物质有关的现象。
碳族元素是高中化学元素化合物知识重要的组成部分，在已知物质中，含碳化合物达几千万种，其中大多数是有机物，学好本节课对有机化学的学习有着极其重要的意义。
三、学情分析：. 学生为高一的孩子，好奇心强，已拥有了一定的逻辑推理能力和科学想象能力，具有较强的探究欲望；. 学生有一定的实验操作能力；学生在初中已接触过木炭、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等含碳元素的物质，但由于受初中知识水平的限制没有进行深入研究，现在让学生在第一章学习过研究物质性质的基本程序之后再来研究其常见和常用物质的性质。
四、教学目标（一）知识与技能目标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2.了解溶洞的形成，工业炼铁的原理等。
3、能够用碳及其化合物的转化解释生活中一些问题（二）过程与方法：1.通过探究溶洞的形成，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.体会自然界中的转化与实验室中的转化统一的科学思维。
3．进一步体验化学在生产和生活中的应用。
《碳的多样性》第二课时教案
课程标准
通过实验了解碳及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
课标解读（教学目标）
1. 知道含碳化合物种类及其分类，能说出碳酸钠和碳酸氢钠的性质并比较其差异，
2．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，培养利用实验科学探究的能力。
3、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。
教学重难点碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质
教学方法
实验探究、自主归纳，多媒体教学。
第2课时 碳及其化合物间的转化 课下综合检测
1．气体X 与赤热的炭反应得到一种无色气体Y ，Y 和灼热的氧化铁反应又得到X 和铁，则X 和Y 依次是( )
A ．CO 、CO 2
B ．H 2O(g)、H 2
C ．O 2、CO
D ．CO 2、CO
解析：选D Y 能将Fe 2O 3还原为Fe ，则Y 具有还原性，又知Y 是炭与气体X 反应生成的，故Y 为CO ，X 为CO 2。
2．高炉炼铁中，主要发生如下反应： ①C＋O 2=====点燃CO 2 ②C＋CO 2=====高温
2CO ③3CO＋Fe 2O 3=====高温
2Fe ＋3CO 2
④CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑ ⑤CaO＋SiO 2=====高温
CaSiO 3 其中既属于化合反应又属于氧化还原反应的有( ) A ．1个 B ．2个 C ．3个
D ．4个
解析：选B ①②③反应属于氧化还原反应，④⑤反应属于非氧化还原反应；①②反应既属于化合反应又属于氧化还原反应。
3．能够证明溶液中一定大量存在CO 2－
3的是( ) A ．加入AgNO 3溶液有白色沉淀产生
B ．加入盐酸有无色无味气体产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊
C ．加入CaCl 2时有白色沉淀产生，再加稀盐酸沉淀溶解，且产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
D ．加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀，再加盐酸反应现象如C 所述
解析：选C A 项，溶液中含Cl －
时加入AgNO 3溶液也产生白色沉淀；B 项，溶液中可能含有HCO －
3；C 项，反应原理为：Ca 2＋
＋CO 2－
3===CaCO 3 ↓，CaCO 3＋2H ＋
===Ca 2＋
＋CO 2↑＋H 2O ，
CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O ；D 项，若溶液中含HCO －
3也能产生该现象。
4．将CO 2通入100 mL 某浓度的石灰水中，所得沉淀质量与通入CO 2体积(标准状况)的关系如下图所示。
则石灰水浓度为( )
A ．0.03 mol·L －1
B ．0.015 mol·L －1
C ．0.025 mol·L －1
D ．0.012 5 mol·L －1
解析：选D CO 2通入石灰水中发生的反应为：Ca(OH)2＋CO 2===CaCO 3↓＋H 2O ，CaCO 3＋CO 2
＋H 2O===Ca(HCO 3)2，
合并两反应可得：
Ca(OH)2 ＋ 2CO 2===Ca(HCO 3)2， 1 2
n [Ca(OH)2] 56 mL×10－3
L·mL
－1
22.4 L·mol －1
n [Ca(OH)2]＝1.25×10－3 mol
则c [Ca(OH)2]＝1.25×10－3 mol 0.1 L ＝1.25×10－2 mol·L －1。
5．下列物质中碳元素只有氧化性的是( ) A ．CH 4 B ．C C ．CO
D ．CO 2
解析：选D 碳元素处于最高价态时只有氧化性。
6．将Ca(HCO 3)2加热分解产生的混合气体通过足量的Na 2O 2，最后得到的气体是( ) A ．CO 2 B ．H 2O C ．N 2
D ．O 2
解析：选 D Ca(HCO3)△,CaCO3↓＋CO2↑＋H2O,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
7．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( )
解析：选D CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中发生的反应可以分为以下几个阶段。
①产生沉淀阶段：
CO2＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O；
②无沉淀产生阶段：
CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O，
CO2－3＋CO2＋H2O===2HCO－3；
③沉淀溶解阶段：
CO2＋CaCO3＋H2O===Ca2＋＋2HCO－3。
8．要除去二氧化碳气体中的一氧化碳，常用的方法是( )
A．通过澄清的石灰水
B．通过灼热的炭层
C．通过水
D．通过灼热的氧化铜粉末
解析：选D 一氧化碳与二氧化碳性质的不同是它有还原性，要除去一氧化碳应选择具有氧化性的物质把它反应掉，氧化铜具有一定的氧化性，故可用于除CO2中的CO。
9．为探究CO2与过量的NaOH溶液确实发生了化学反应，甲、乙、丙三位同学设计了下列三种实验装置，如下图所示，请回答下列问题：
(1)请写出CO2与过量的NaOH发生反应的离子方程式： ___________________________。
(2)选择任意一种实验装置，简述预计出现的实验现象，并解释产生该实验现象的原因。
你选择的实验装置是________，实验现象是__________________________________________，
产生该实验现象的原因是_____________________________________________________。
(3)甲、乙、丙三位同学设计的三个方案中，有一个方案在实际操作中可行性和安全性均存在问题，该方案是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
(4)请设计一个实验检验生成的产物中是否含有Na2CO3。
(简述所有试剂、实验现象和结论) ________________________________________________________________________。
解析：(1)CO2与过量的NaOH发生的反应为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，将此方程式改写为离子方程式即可；(2)甲、乙、丙三个实验均是利用CO2与NaOH反应后，导致装置内压强减小，而发生一系列现象；(3)NaOH溶液具有腐蚀性，若用甲装置，操作不当可能会腐蚀手指；(4)证明产物中是否含有Na2CO3，利用CO2－3与Ba2＋反应产生沉淀或遇酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
答案：(1)CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O
(2)甲试管内液面上升，烧杯内的液面下降
二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使试管内气体压强减小，液体被压入试管中(或乙气球胀大二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使锥形瓶内气体压强减小，大气压使气球胀大或丙烧杯内的水流入锥形瓶中二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使锥形瓶内气体压强减小，大气压将液体压入锥形瓶)
(3)甲(4)取少量反应后的溶液于试管中，滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，可证明有Na2CO3存在(其他合理答案也可)
10．将一定体积的CO2通入到一定浓度的NaOH溶液中，为了测定其溶液的成分，向该溶液中逐滴加入1 mol/L的盐酸。
所加入盐酸的体积与产生二氧化碳气体体积(标准状况)的关系如图所示。
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式_________________________________________。
(2)当加入35 mL盐酸时，所产生的CO2的体积(标准状况)是________ mL。
(3)溶液中所含的物质有________________________，其物质的量之比为_____________。
解析：由图象所消耗的盐酸的体积及产生的V(CO2)可知，此溶液的溶质是NaOH、Na2CO3。
OA段H＋先与OH－反应生成H2O，再与CO2－3反应生成HCO－3。
AB段发生反应H＋＋HCO－3===CO2↑＋H2O。
35 mL时产生的n(CO2)＝n(H＋)＝(35－25)mL×10－3L·mL－1×1 mol·L－1＝0.01 mol，则V(CO2)＝224 mL。
由H＋＋CO2－3===HCO－3，HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑，则n(CO2－3)＝n AB(H＋)＝(45－25) mL×10－3L·mL－1×1 mol·L－1＝0.02 mol，n(OH－)＝[25－(45－25)] mL×10－3L·mL －1×1 mol·L－1＝0.005 mol，所以n(NaOH)∶n(Na
n(OH－)∶n(CO2－3)＝0.005∶0.02 mol
2CO3)＝
＝1∶4。
答案：(1)H＋＋OH－===H2O，CO2－3＋H＋===HCO－3
(2)224 (3)NaOH、Na2CO31∶4。
