鲁科版必修1第3章 自然界中的元素第1节 碳的多样性教案

化学：鲁科版必修1《碳的多样性》教案（1）

碳的多样性

一、教学内容分析

本节为山东科技出版社出版的高中化学必修1教材第三章第一节第一课时的内容。碳是一种重要的非金属元素，碳及其化合物在生活、生产实际中的应用非常广泛。碳及其某些重要化合物的性质在初中化学已有涉及，本节继续较深入的介绍碳的多样性及碳转化的多样性，使学生进一步认识碳与人类生产、生活的关系，并了解碳的重要化合物Na2CO3与NaHCO3。

二、学生学习情况分析

有关碳单质和一些碳的重要化合物（如CO、CO2、CaCO3）的知识，学生在初中已有所学习。因此，对本节内容的学习，可能产生“似曾相识”的感觉。

三、设计思想

设置情景、探究实验，运用媒体展示，交流研讨，实验探究，问题讨论等方法组织教学，营造探究学习氛围，激发学生的学习兴趣，学习探究学习方法，培养合作学习意识，使学生在体验探究的过程中获得新知识。这样，即可利用“似曾相识”的正面效应——学习基础，又可消除“似曾相识”的负面影响——“冷饭热炒”。

四、教学目标

    1．通过碳单质的学习，了解同素异性体的概念。

    2．了解碳及其化合物的多样性，认识碳酸钠和碳酸氢纳的主要性质。

    3．通过实例，引导学生了解碳元素转化的多样性，体会化学在人类生产、生活中的应用。

五、教学重点和难点

重点：碳元素之间的相互转化，碳酸钠和碳酸氢纳的性质。

难点：碳元素之间的相互转化，碳酸钠和碳酸氢纳的性质。

六、教学过程设计

〔引入〕碳既是构成生物体的基本元素，又是构成地壳中岩石和化石燃料的主要元素。碳以多种形态存在于自然界中。今天，我们一起来感受碳的多样性。

〔阅读〕课本P59一、二段

〔展示〕金刚石、石墨、C60 有关视频资料

〔提问〕通过阅读和视频资料，联系初中所学知识，想一想：

1．例举已学过的或日常生活中还有哪些含碳的物质？它们分别属于哪类物质（根据物质的分类），分别以什么样的形态存在？

2．同素异形体的概念。

3．石墨、金刚石结构的异同，碳各种单质的物理性质不同的主要原因。

4．碳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的？

一、多种多样的碳单质

                  金刚石 

碳单质 石墨

 C60

金刚石、石墨和C60物理性质、用途比较。

金刚石、石墨结构分析。

同素异形体：同一种元素组成结构性质不同的单质。

〔阅读〕课本P60中的化学前沿。

〔转折〕尽管碳元素有多种同素异形体，但它在自然界主要以化合物的形式存在的。例如：蛋白质、淀粉、天然气等有机化合物；CO2、碳酸盐等无机化合物。

〔提问〕例举常见的含碳化合物，它们分别属于哪种类型的化合物？

二、广泛存在的含碳化合物

1．种类繁多的有机物：蛋白质，淀粉、纤维素、天然气、煤、石油等。

2．碳的氧化物：CO、CO2

3．碳酸盐：CaCO3、ZnCO3、MgCO3、Na2CO3、NaHCO3、Ca(HCO3)2等。

〔阅读〕课本P61图

〔活动探究〕碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质。

实验药品：碳酸钠、碳酸氢钠、盐酸、澄清石灰水、Ba(OH)2溶液、BaCl2溶液、氢氧化钠溶液。

1．思考：碳酸钠与碳酸氢钠分别属于什么类型的化合物？预测它们能与哪些物质反应？

2．方法引导：回忆碳酸钙的有关性质。

3．学生讨论并设计实验方案，分组讨论。

4．交流讨论设计方案。

5．分组实验：要求记录实验现象并写出有关反应的化学方程式及离子方程式。

6．各组汇报实验结果。

7．整合：

〔提问〕通以上探究，思考Na2CO3 与NaHCO3间的相互转化关系。

        Na2CO3   NaHCO3

〔讨论、归纳〕

1．如何鉴别一种无色溶液是Na2CO3溶液还是NaHCO3溶液？

常见方法：往溶液中滴加氯化钙溶液。

2．如何证明NaHCO3与碱有发生反应？

常见方法：检验反应后溶液中的CO32-。

〔小结〕

作业：（建议补充使用以下部分习题）

1．科学家在不断深入的研究中，发现了一系列新的碳单质，对碳单质的研究现已发展成一门独立的学科——碳科学。下列关于碳单质的叙述中，正确的是(    )。

A．碳的各种单质都只含有碳元素

B．碳元素的各种单质结构虽然不同，但物理性质差别不大

C．碳元素的不同单质化学性质不同，其用途也不同

D．碳元素的单质只有金刚石、石墨和C60

2．活性炭因具有疏松多孔的结构，所以有很强的吸附能力。你了解它们在生产、生活中的应用吗？

3．单质碳和一氧化碳的高温下有很强的还原性，冶金工业上利用它们来冶炼金属。请写出单质还原氧化铜、一氧化碳还原氧化铁的化学方程式。

4．石墨炸弹爆炸时，能在方圆几百米范围内洒下大量的石墨纤维，造成输电线，电厂设备损坏。这是由于石墨（    ）。

A．有放射性   B．易燃、易爆    C．有剧毒   D．能导电

七、教学反思