第一节碳的多样性
一、教材分析
?碳的多样性?为必修一第三章第一节。通过介绍、归纳金刚石、石墨、C60、碳纳米管的物理性质和用途，体现碳单质的多样性；通过探究碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质，认识碳酸盐与碳酸氢盐这些含碳化合物的性质及转化关系,体现碳的化合物的多样性；通过介绍自然界和生产、生活中碳及其化合物间的转化，认识碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化，体现碳元素转化的多样性。
二、学情分析
学生在初中化学的学习中对碳单质，一氧化碳，二氧化碳的物理性质，化学性质有一定认识，能够清晰的区分单质和化合物，学生也有能力运用氧化还原知识来进行碳元素的学习,同时学生能够将所学知识运用到日常生活中。
三、教学目标
（一）知识与技能
1、通过介绍各种碳单质，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、学生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。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。（二）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性质的基本程序，学生培养了利用实验科学探究的能力。
2、学生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。
（三）情感态度与价值观
1、学生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、学生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，学生提高应用化学知识，维护生态平衡的热情和责任。
四、教学重点、难点
重点：碳酸钠与碳酸氢钠的性质。
难点：碳元素之间的转化。
五、教学方法
实验探究，自主归纳，分组讨论，类比推理，多媒体教学
六、教学过程
七、板书
碳的多样性
一．多种多样的碳单质
1.金刚石、石墨和C60 都是由碳元素组成的单质。
物理性质：颜色硬度溶沸点导电性
结构：（碳原子排列不同）
2.同素异形体：同一种元素组成结构性质不同的单质。
2.1 常见的同素异形体：
金刚石、石墨、和C60是碳元素的同素异形体。氧气和 O3是氧元素的同素异形体。
二．广泛存在的含碳化合物
1.多种多样的含碳化合物
2.碳酸钠、碳酸氢钠
物理性质：俗名状态水溶性
化学性质：
1、与酸反应
2、与碱反应
3、与盐反应
4、受热分解
碳的多样性 一、非金属单质——碳 1、同素异形体是指________________________________________________ 列举两例______________________、______________________.请设计一个实验证明碳的同素异形体都是由碳元素组成的 _____________________________________________________________ ____________________________ 2、碳的化学性质 请完成下列方程式 ⑴ C + O2——⑵ C + CuO—— ⑶ C + CO2—— ⑷ C + SiO2——（工业制粗硅） ⑸ C + H2O(g)——（工业制水煤气） 【小结】碳的化学性质很_______,在一定条件下可与_____________________________发生反应。 练习1、下列说法不正确的是（） A．石墨熔点高，有滑腻感，用于制润滑剂；质软，在纸上划过留痕迹，用于制铅笔芯 B．金刚石有良好的导电性，耐高温，硬度大，可用于制作刻画玻璃的工具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．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂” 二、碳的化合物 1、碳的氧化物 （1）碳的氧化物的性质（按要求写出化学方程式） ①CO2+ Ca(OH)2——②CO2 + CaCO3 + H2O— ③CO2 + NH3 + NaCl（饱和）+ H2O —— 现象______________________________________________ ④CO2 + Mg —— 现象_____________________________________________ ⑤CO + CuO ⑥CO + Fe2O3(工业炼铁) 【小结】二氧化碳是酸性氧化物，能使紫色石蕊试液变____, 常温下可与____________________发生反应。一氧化碳是不成盐氧化物，化学性质主要表现为_______,高温条件下可与_________反应。 （2）CO2的制备 ①工业制法：写出化学方程式_______________________________________ ②实验室制法：
第一节碳的多样性 班级__________ 姓名 【学习目标】 1、掌握碳及其化合物的主要性质及应用 2、掌握二氧化碳的实验室制备装置及原理 【预习导学】 一、非金属单质——碳 1、同素异形体是指________________________________________________列举两例 ______________________、______________________. 请设计一个实验证明碳的同素异形体都是由碳元素组成的 _______________________________________________________________ 2、碳的化学性质 (1)与O2反应 O2充足：_______________________________。O2不足：___________________________。(2)与金属氧化物反应(如CuO) 化学方程式为__________________________。 (3)与非金属氧化物(如H2O、CO2、SiO2等)反应化学方程式分别为______________________。 ______________________________________，__________________________________。 (4)与强氧化剂(如浓硝酸、浓硫酸等)反应 化学方程式分别为________________________________________________________， _________________________________________________________。 练习1、下列说法不正确的是（） A．石墨熔点高，有滑腻感，用于制润滑剂；质软，在纸上划过留痕迹，用于制铅笔芯 B．金刚石有良好的导电性，耐高温，硬度大，可用于制作刻画玻璃的工具 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．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂” 二、碳的氧化物 1．CO _______色、_______味的气体，_______毒，_______溶于水，密度比空气略小。 (2)化学性质 ①可燃性：___________________________，现象是__________________________。 ②还原性__________________________________________________ (3)用途: 作为_______的主要成分，冶炼金属的还原剂。 2．CO2(酸性氧化物) (1)物理性质 无色、无味的气体，水溶性________，密度比空气________，固体时俗称________。 (2)化学性质 ①不能燃烧，一般情况下不助燃。 ②氧化性：（与C、Mg等反应） 方程式是为_____________________________和____________________________。 ③具有酸性氧化物的通性。 ①CO2 + Ca(OH)2—②CO2 + CaCO3 + H2O— ③CO2 + NH3 + NaCl（饱和） + H2O —_________________现象______________________ ④与Na2O2反应化学方程式为_____________________________。 [思考]CO2通入NaOH与Ca(OH)2的混合溶液中，反应的先后顺序？
第一节碳的多样性学案（第二课时） 【基础知识巩固】1、关于金刚石、石墨、C60说法正确的是（） A．它们都是由碳元素组成的单质B．它们都是电的良导体 C．金刚石硬，石墨质软D．它们里面的碳原子排列方式不同 E．自然界中，硬度最大的物质是石墨F．它们互为同素异形体 G．它们的物理性质相同H．它们的化学性质相同 2、下列俗称表示同一物质的是 ( ) A．苏打、小苏打B．胆矾、绿矾C．火碱、烧碱D．纯碱、烧碱 3、要除去二氧化碳气体中的一氧化碳，最常用的方法是( ) A．通过澄清的石灰水B．通过灼热的碳层 C．通过水D．通过灼热的氧化铜粉末 4、区别固体Na2CO3和NaHCO3，最好的方法是( ) A．加热B．两者分别与同浓度的稀盐酸反应 C．溶于水，比较其溶解性D．两者分别加入氢氧化钠溶液或石灰水 【学习目标】 1、了解Na2CO3和NaHCO3的相关性质。 2、通过阅读材料了解碳在自然界中的循环和在生产中的循环。 3、通过探究活动完成对Na2CO3和NaHCO3的鉴别。 【课内探究】 1、通过阅读P64和P65页相关内容，请整理Na2CO3和NaHCO3的所有性质和化学方程式 2、请试着把1题中的化学方程式改成离子方程式 3、阅读P65页自然界中碳及其化合物间的转化，画出碳循环的网络图 4、阅读P68内容，请写出所有有关的氧化还原反应，并找出还原剂。
【重点知识整理】 【巩固练习】 1、以下物质的主要成分属于碳酸盐的是( ) ①纯碱②蛋白质③大理石④方解石⑤胡萝卜素⑥菱铁矿⑦淀粉 A．只有①③④⑥B．只有①②③④⑥⑦ C．只有①③④⑤D．只有②③④⑤⑥ 2、当下列物质分别滴加醋酸时，会产生相同气体的是( ) ①大理石②钟乳石③贝壳④锅垢⑤白云石 A．只有①②③B．只有②④⑤C．只有①③④⑤D．①②③④⑤ 3、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是( ) A．氯化钙溶液B．石灰水C．饱和碳酸钠溶液D．次氯酸钙溶液4、下列关于碳酸氢钠的叙述，不正确的是 ( ) A．它是一种白色粉末，易溶于水 B．其分子式为NaHCO3·10H2O，在空气里易风化 C．可以跟氢氧化钠起反应，生成正盐 D．与碳酸钠相比，若质量相同，分别跟足量的盐酸反应，碳酸氢钠得到的CO2多 5、要除去硫酸钠里混有少量的碳酸钠，应加入的物质是( ) A．氯化钡溶液B．稀硫酸C．石灰水D．氢氧化钠 6、关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是( ) A．和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少 B．相同温度下溶解度比Na2CO3要大 C．热稳定性比Na2CO3小 D．NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用 7、下列离子方程式书写正确的是 ( ) A．Na与H2O反应：Na+2H2O====Na++2OH-+H2↑ B．Na2O与盐酸反应：O2-+2H+====H2O C．NaHCO3溶液与稀硫酸反应：CO32-+2H+====CO2↑+H2O D．NaOH溶液与小苏打溶液混合：HCO3-+OH-==== CO32-+H2O 8、下列各组物质，在水溶液中发生离子反应：HCO3-+H+====H2O+CO2↑的是 ( ) A．NaHCO3+HCl溶液B．Na2CO3+HCl溶液 C．NaHCO3+Ca(OH)2(少量)溶液D．NaHCO3+NaOH溶液 9、向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再生成二氧化碳为止，则在此过程中，溶液的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是（） A．逐渐变小B．逐渐变大 C．先逐渐增大，而后减小D．先逐渐减小，而后增大 10、可以说明溶液中大量存在CO32-的理由是（） A．加入硝酸银溶液有白色沉淀产生
碳的多样性》教案 、教学目标（）学生通过对各种碳单质的学习，了解同素异形体的概念，知道碳有三种同素异形体。 （）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。 （一）知识与技能目标 、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。 、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。 、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。 三、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。 四、课时安排：课时 五、教学过程 【引入】联想.质疑神奇的溶洞、美丽的珊瑚，它们的主要成分碳酸钙，海底储量巨大的可燃冰，这些物质都含碳元素，大家还能列举出其它含碳物质吗？ 【指导阅读】阅读第一部分：多种多样的碳单质 【展示模型】展示、石墨、金刚石的球棍模型 设问】通过初中的学习和刚才的阅读，你已获得了有关碳单质的哪些内容？你还有哪些疑问？（该部分内容由学生归纳，老师点评） 已经了解的知识和可能提出的问题归纳如下： 、三者的结构特点（简单介绍碳原子的排列情况）； 、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）。 、碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是什么？（碳原子的排列不同，在这里可以采用比喻的方法，把碳原子比喻为建筑用的砖，把金刚石、石墨、比喻成用砖盖成的建筑物，用相同的砖但不同的方式盖成的建筑物，其外型不同，牢固程度可能会存在较大差异。）、碳的各种单质化学性质是否相同？为什么？（相同。因为由同种元素组成。）、如何证明石墨、金刚石都是由碳元素组成？（介绍史实：年英国化学家钱南为了测出金刚石的成分，做了一个非常昂贵的实验。他将金刚石放在密闭的、充满氧气的箱子里进行燃烧（箱子是纯金制的），结果却令人非常意外—箱子里的气体成分竟然是二氧化碳。） ＜思考＞:为了证明金刚石是由碳元素组成的，钱南测出生成气体的成分是后，还需测定其他数据吗？ 、了解、碳纳米管的相关知识。建议课前布置任务，课堂上让学生交流。老师做好表现性评价记录。 【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的。例如：
教学设计 。 《实验室里研究不同价态硫元素间的转化》是化学必修 1 中第三章《硫的转化》的内容。教材已经介绍了《碳的多样性》，《氮的循环》之后引入该节内容。因此，学生对于研究物质性质的方法和程序已有 一定的基础，可以进行简单的实验探究活动。 硫及其化合物是本节教材的核心知识之一。硫及其化合物的主要性质之一在于氧化性和还原性而不同价态硫元素间的转化正好能够体现各种含硫物质的氧化性与还原性。而且无论是自然界中火山的喷发，还是酸雨环境问题，以及实验室中对含硫物质元素物质的探讨，都以不同价态的硫元素间的转化为核心。本节课的知识结构框架如下： 通过对本节课的学习，可以掌握含同种元素的不同价态的物质间相互转化的基本思路和方法。掌握实验方案的设计原理和方法，培养学生的科学态度和探究精神以及团结协作精神。 二、学生分析
得 出 本 节 课 需 要 我 们 探 究 的 是 - 2→0，+4→0，+4→+6，+6→+4 之 间 的价态转化 通过思考、回顾、小组讨论从理论上寻找代表物。 ， 【探究二】预设方案 [讲]理论分析只是为我们提供了一个框架， 具体能不能进行实施，我们还要考虑诸多的因素：有毒及腐蚀性药品我们不能选用、如果现象不明显，我们无法来判断反应是否发生这样的药品我们也不能选用、同时要求操作起来比较容易。请大家本着这样的原则，结合着实验盒中提供的药品，以小组单位完成学案中探究二的内容:设计预案。 ， 进行预案设计， 小组讨论， 填写学 案。 序 号 转化 选择的试 剂 预期实验现象 反应方程 式 1 -2→0 2 +4→0 3 +4→+6 4 +6→+4 【探究三】论证评价 [讲] 大部分的小组已完成了预案设计，下面我们一起先来论证一下-2 价 0 ，+4 价 0 价的方案，有谁愿意与大家分享你们 小组的结果 再来论证一下+4 价→+6 价，+6 价→+4 价的方案有谁愿意与大家分享你们小组的结果 论证评价， 倾听，补充。 【探究四】实施方案填 写实验现象和结论 [讲]告诉学生改进的实验装置的使用方法， 提示学生实验安全 [巡视、指导]：看到明显现象、指导学生正确操作方法 实施实验， 填写学案内容。
碳的多样性第二课时碳及其化合物的转化的多样性 课前学案 知识回顾： 一、写出下列转化的化学方程式： ①_____________________________________ ②_____________________________________ ③_____________________________________ ④_____________________________________ ⑤_____________________________________ ⑥_____________________________________ ⑦_____________________________________ ⑧_____________________________________ ⑨_____________________________________ ⑩_____________________________________ ⑾_____________________________________ ⑿_____________________________________ ⒀_____________________________________ ⒁_____________________________________ ⒂_____________________________________ 二、几个概念 1、风化：风化是指在室温和干燥空气里，结晶水合物失去一部分或全部结晶水的现象。 风化是一个化学变化过程。例如，日常生活中碱块(Na2CO3·10H2O)变成碱面(Na2CO3)，就是风化现象。（自然岩石的风化是指岩石与空气、水、二氧化碳等物质长期作用，发生了复杂的化学反应，形成了许多大小不等的岩石碎块或砂粒的作用。） 2、潮解：有些晶体能自发吸收空气中的水蒸气，在它们的固体表面逐渐形成饱和溶液， 这种现象叫做潮解。无水氯化钙、氯化镁和固体氢氧化钠在空气中很容易潮解。 易潮解的物质常用作干燥剂。潮解属于物理变化。 新课预习： 一、自然界中碳及其化合物的转化 1、【阅读】P65-67 自然界中碳及其化合物间的转化。 【思考】 （1）CO2是通过哪些途径进入大气中的？____________________________________________ （2）海水中的含碳物质是从哪里来的？____________________________________________ （3）若大气中没有CO2会怎么样？CO2过量又会怎么样？
第3章第1节碳的多样性 一、教材分析 （一）知识脉络 碳及其化合物在自然界中的广泛存在以及在我们的生产、生活中的广泛应用 与碳的多样性紧密相关。本节教材在初中化学知识的基础上，通过介绍、归纳 金刚石、石墨、C 、碳纳米管的物理性质和用途，体现碳单质的多样性；通过60 探究碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质，认识碳酸盐与碳酸氢盐这些含碳化合物的 性质及转化关系,体现碳的化合物的多样性；通过介绍自然界和生产、生活中碳 及其化合物间的转化，认识碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐 之间的转化，体现碳元素转化的多样性。 （二）知识框架 （三）新教材的主要特点： 知识更具有时代性和实用性。通过活动探究的形式使学生获取知识，在关注获 取知识结果的同时，也关注获取知识的过程。更容易实现三维目标的培养。 二、教学目标 （一）知识与技能目标 1、学生通过预习各种碳单质，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，而导致物理性质差异的主要原因是碳原 子的排列方式不同。
2、知道含碳元素的化合物种类繁多，通过查阅资料知道碳的各种单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠的性质，通过对比，初步体会它们性质的差异。 3、通过预习，能够初步了解碳及化合物之间的转化关系，会写相关反应的化学方程式。 （二）过程与方法目标 1、通过探究碳及其化合物的主要性质，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、让学生学会运用氧化还原反应的知识来探究物质性质的方法。 3、灵活的运用对比、分类的方法。 （三）情感态度与价值观目标 1、让学生在自主完成预习案的过程中，体会团队合作的好处，培养他们的集体意识。 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。 三、重点、难点 1、同素异形体的概念 2、CO、CO2的性质 3、Na2CO3、NaHCO3的性质 四、教学准备 （一）学生准备 预习第一节碳的多样性，并查阅资料，完成预习案。 （二）教师准备 1、将学生每六人编为一小组，每三组编为一大组。 2、编制导学案，帮助学生完成预习案。 3、准备实验用品（直尺、金刚石、石墨、C60模型、足球、等质量的碳酸钠 和碳酸氢钠固体、两支10mL的量筒、稀盐酸、两瓶收集好的二氧化碳、镁条、酒精灯、试管等）。
碳的多样性 一、多种多样的碳单质 知识回顾：初中已讲过碳元素有金刚石、石墨两种单质，氧元素有O2、O3两种单质，磷元素有白磷、红磷两种单质。一种元素组成几种不同单质的现象叫同素异形现象。 1、同素异形体 (1)概念：同种元素组成的性质不同的几种单质互称同素异形体。 (2)与同位素的比较： 2、碳元素的同素异形体：金刚石、石墨、C60。 (1)金刚石：正四面体结构。每个碳原子与另外4个C原子形成正四面体结构。碳原子都以这种方式一直排列，形成具有空间网状结构的原子晶体。该方式决定了金刚石的硬度相当大。 (2)石墨：层状结构。石墨中的碳原子呈片层结构，每一层内碳原子都形成正六边形结构，每个C原子能形成3个正六边形，碳原子一直以这种方式排列，决定了石墨的熔点、沸点相当高，但层与层之间的作用较弱，易被破坏，故石墨的硬度不大。 (3)C60：球形结构，每60个C原子构成一个C60分子，C60分子形似足球，又名“足球烯”或“富勒烯”。60个C 原子位于球的表面，呈正五边形和正六边形排列，C60的式量为720。 总结：金刚石、石墨、C60的结构不同，晶体类型也不同，前两个为原子晶体(石墨结构又稍特殊，有时又叫混合晶体)，C60为分子晶体。可知，它们是由于碳原子排列方式不同，形成了三种性质不同的碳的同素异形体。碳元素之所以在自然界有稳定存在的碳单质，主要是因为C原子最外层4个电子，得失电子都不容易，在自然界中能稳定存在，不过，碳元素在自然界中还主要是以化合态的形式存在。 二、广泛存在的含碳化合物 1、含碳元素的矿石 大理石或石灰石或方解石(CaCO3)、菱锌矿(ZnCO3)、菱镁矿(MgCO3)、菱铁矿(FeCO3)、白云石(CaMg(CO3)2) 等，这些矿石是自然界中的典型无机物。自然界中的有机物都含有碳元素，以后再专门分析有机物。下面主要以Na2 CO3、NaHCO3为代表物，分析含碳无机化合物的性质。 2、Na2CO 3、NaHCO3性质 预测一：CaCO3与HCl反应放出CO2，Na2CO3、NaHCO3也应与HCl反应，生成CO2气体。 验证：Na2CO3、NaHCO3分别溶于水配成溶液，然后各取少许于两支试管中，分别滴加盐酸，两试管均能产生无色无味气体，把气体分别通入澄清石灰水中，石灰水都变浑浊。 结论：Na2CO3、NaHCO3都能与盐酸反应生成CO2。反应的离子方程式分别为： CO32-＋2H+＝H2O＋CO2↑，HCO3-＋H+＝H2O＋CO2↑ 故用该法可检验碳酸盐或碳酸氢盐。 利用上述预测及验证得到Na2CO3、NaHCO3的性质： (1)Na2CO3、NaHCO与盐酸反应 Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑ 由上述方程可知，1molNa2CO3消耗2molHCl，1molNaHCO3消耗1molHCl。1molNa2CO3消耗2molHCl，可以理解为1molNa2CO3先消耗1molHCl生成1molNaHCO3，1molNaHCO3再消耗1molHCl生成CO2。
第一节碳的多样性 第二课时碳酸钠和碳酸氢钠 学生姓名：完成时间：分钟完成水平评价：【学习目标】 1、通过课前导学, 形成对碳酸钠和碳酸氢钠的初步认识，培养学生用对比的方法认识事物和全面的分析事物的逻辑思维能力； 2、通过亲身体验获得实验结果的探索过程，使学生形成科学的态度，并深入认识碳酸钠和碳酸氢钠。(重点、难点） 【学习过程】 [课前导学] 阅读课本P64，了解含碳化合物的相关知识。 1．尽管碳元素有多种同素异形体，但它在自然界中主要以_________的形式存在的，可以形成有机物如_________、_________、_________等，也可以形成无机化合物，如大气中的_________，多种碳酸盐像大理石、方解石（化学式_________）、白云石（化学式_________）、菱锌矿（化学式_________）、菱镁矿（化学式_________）和菱铁矿（化学式_________）等。 3.理论预测：从物质分类角度看，碳酸钠和碳酸氢钠属于哪类物质？ 预测分析碳酸钠和碳酸氢钠有哪些化学性质？（结合课本方法导引内容）
[课堂探究] 根据实验探究、小组合作填写实验记录: 探究实验1：碳酸钠与碳酸氢钠能否与酸发生反应 实验步骤：在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有0.3g碳酸钠、碳酸氢钠粉末的小气球分别套在试管口，将气球内碳酸钠和碳酸氢钠同时倒入试管中，观察现象,得出结论。 实验现象： 实验结论： 探究实验2: 碳酸钠与碳酸氢钠能否与碱发生反应 实验步骤：在两支各加入3 mL碳酸钠、碳酸氢钠溶液的试管中，分别用胶头滴管滴入足量氢氧化钙（Ca(OH)2）溶液，观察现象，得出结论。 实验现象： 实验结论： 探究实验3: 碳酸钠与碳酸氢钠能否与盐发生反应 实验步骤：在两支各加入3 mL碳酸钠、碳酸氢钠溶液的试管中，分别用胶头滴管滴入几滴氯化钡（BaCl2）稀溶液，观察现象,得出结论。 实验现象： 实验结论： 探究实验4: 碳酸钠与碳酸氢钠固体的热稳定性 实验步骤：把少量碳酸钠、碳酸氢钠固体分别放在试管里，往烧杯里倒入适量的澄清石灰水，然后加热，观察现象,得出结论。 实验现象： 实验结论：
碳的多样性 学习目标： 1、了解同素异形体的概念。 2、知道碳的三种同素异形体，及其之间物理性质的差异及形成差异的原因。 3、了解碳及其化合物的广泛存在形式。 导学过程： 碳是自然界中的最主要的元素之一。其在自然界中可以以态和态形式存在。 一、多种多样的碳单质。 1、同素异形体： 碳的三种同素异形体：、、 氧的两种同素异形体：、 1、金刚石： 的晶体，正八面结构，是最的天然物质，可用于装饰品，切割玻璃、大理石等。 2、石墨： 色、质，导电性，常用作： 3、C60足球烯 足球烯是：色固体 思考：金刚石、石墨、足球烯都是碳元素组成的单质，为什么性质差别如此之大？ 二、广泛存在的含碳化合物 由碳元素与、、、等元素中的一种或几种组成的化合物。 无机化合物中碳主要以氧化物、碳酸盐等形式存在。 写出下列物质的化学式： 天然气：大理石： 方解石：白云石： 菱锌矿：菱镁矿： 菱铁矿：苏打： 小苏打：
课堂达标： 1、最近，科学家研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为C60，下列说法正确的是（） A．C60是一种新型的化合物 B．C60和石墨都是碳的同素异形体 C．C60中含离子键 D．C60的式量是720 2、以下气体因与人体的血红蛋白作用而引起中毒的是（） A.Cl2 B.SO2 C.H2S D.CO 3、能证明金刚石和石墨属于同素异形体的事实是（） A.都具有较高的熔点 B.都难溶于一般的溶剂 C.在O2里充分燃烧都只生成CO2 D.在一定条件下，金刚石和石墨可以相互转化 4、由CO2和CO组成的混合气体，经分析测知含氧质量分数为70%，则该混合气体中CO和CO2的体积比为（） A.1∶3 B.7∶33 C.33∶7 D.3∶1 ５、将CO2通入下列物质的溶液中不与其反应的是（） ①Na2CO3②Na2SiO3③NaAlO2④C6H5ONa⑤Ca(ClO)2⑥CaCl2⑦CaCO3 A.①③④⑤⑥ B.①和⑥ C.只有① D.只有⑥ 5、水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2。 (1)上图所示装置的正确连接顺序是(填各接口的代码字母)： 混合气→( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( )。 (2)确认混合气体中含有H2的实验现象是。其理由是。 习题参考答案： 1、BD 2、D 3、CD 4、A
第三章第一节碳的多样性 1. 对反应方程式:SiO2＋3C 高温 Sic＋2CO↑，有关叙述正确的是 A.反应中SiO2是氧化剂，C只作还原剂 B.Si4＋被还原了，而C只被氧化了 C.在反应中C既是氧化剂又是还原剂 D.在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 2. 实验室用石灰石和盐酸制取CO2时，最佳的除杂试剂和方法是 A.水、浓H2SO4、洗气 B.饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4、洗气 C.饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4、洗气 D.NaOH溶液、浓H2SO4、洗气 3. 由10 g含有杂质的CaCO3和足量盐酸反应，产生了0.1 mol CO2，推断杂质的组成可能是 A.KHCO3和MgCO3 B.K2CO3和Na2CO3 C.MgCO3和Na2CO3 D.Na2CO3和NaHCO3 4. 某二价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物与足量盐酸反应。消耗H＋和产生CO2的物质的量 之比为5∶4，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为 A.1∶2 B.2∶3 C.3∶4 D.4∶5 5. 将m g CaCO3与n g KHCO3分别加入100 mL 0.5 mol·L－1的盐酸中，若反应后两种溶液的 质量相等，则m与n的关系是 A.m=n≤2.5 B.m=n＞2.5 C.m=n≥5 D.m＜n＜2.5 6. 把100 g Na2CO3和NaHCO3的混合物同足量的盐酸反应，放出22.4 L(标准状况）的CO2， 则混合物中Na2CO3的质量分数是 A.68.9% B.70.3% C.73.5% D.77.1% 7. 把x mol CO2通入含y mol Ca(OH)2的澄清石灰水中充分反应，下列叙述中错误的是 A.当x≤y时，生成100x g沉淀 B.当x≥y时，生成100y g沉淀 C.当y＜x＜2y时，生成100（2y－x) g沉淀 D.当x≥2y时，产生的沉淀全部溶解 8. 某混合气体的质量百分组成为CO占22%、O2占48%、N2占20%、H2占10%，则此混合
碳的多样性 一、教学目标 （一）知识与技能目标 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。 （二）过程与方法目标 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。 （三）情感态度与价值观目标 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。 二、重点、难点 （一）知识上重点、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。 （二）方法上重点、难点 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。
碳的多样性课时作业 一、选择题（包括8小题。1~6小题只有一个选项符合题意，7~8小题有两个选项符合题意。） 1.下列各变化中，在木炭燃烧时不可能发生的反应是（） A.2C+O2点燃2CO B.C+O2点燃CO2 C.CO2+C点燃2CO D.CO2＝C+O2 2.（2009年连云港质检）下列有关CO2的实验中，只能证明CO2的物理性质的实验是 （） 3.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 4.（2009年泰安质检）碳是自然界的基本构成元素之一，在自然界中，不停地转化、循环，构成了生机盎然的物质世界，如图为自然界中碳的循环图。下列有关分析不合理的是（） A.过程①中还可能有另外的含碳物质产生 B.碳元素在自然界中的循环主要是通过CO2的生成和消耗来实现的 C.加速过程②将有利于社会的可持续发展 D.只有使图中所示的各转化的总体保持基本平衡，才能维持大气中CO2的含量相对稳定
5.（2009年滨州质检）用1 L 10 mol·-1LNaOH溶液吸收08 mol CO2，所得溶液中的CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比约是（） A.1∶3 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2 6.（2010年济宁一中质检）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 （） 7.（2010年枣庄质检）旅游洞穴一般是指供游人观览的喀斯特洞穴。多姿多彩的石钟乳、石笋、石柱、石花等碳酸钙沉积体是喀斯特洞穴中的主要景观。由于游人呼吸有时会使旅游洞穴中二氧化碳浓度大幅度升高，可能造成的后果是（） A.抑制碳酸钙沉积体的生长 B.促进碳酸钙沉积体的生长 C.使游客有憋闷的感觉 D.使照明灯下的植物大量死亡 8.近期《美国化学会志》报道，中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在470 ℃、80MPa下合成出金刚石，具有深远意义。下列说法不正确的是（） A.由二氧化碳合成金刚石是化学变化 B.金刚石是碳的一种同位素 C.钠被氧化最终生成碳酸氢钠 D.金刚石中只含有共价键
第3章自然界中的元素 第1节碳的多样性 知识点一多种多样的碳单质 1．下列说法中错误的是() A．铅笔芯中含有石墨 B．铅笔芯是用铅做的 C．2B铅笔芯可以导电 D．铅笔芯在氧气中灼烧能生成CO2 2．由同一种元素所构成的不同单质被称为同素异形体，下列哪组物质不属于同素异形体的是() A．钢和铁B．金刚石和石墨C．红磷和白磷D．氧气和臭氧 3．石墨炸弹爆炸时，能在方圆几百里内撒下大量石墨纤维，造成输电线路、电厂设备损坏。这是由于石墨有() A．放射性B．易燃、易爆C．导电性D．剧毒 4．最近科学家制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状的结构，化学式为C60。下列说法中不正确的是() A．C60是一种新型的化合物 B．C60和石墨都是碳的同素异形体 C．C60是一种新的碳单质 D．C60的相对分子质量为720 知识点二广泛存在的含碳化合物 5．可用来断定NaHCO3粉末中混有Na2CO3的方法是() A．加热时有无色气体放出 B．溶于水，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成 C．滴加盐酸有气泡生成 D．溶于水，滴加澄清石灰水，有白色沉淀生成 6．可以说明溶液中大量存在CO2－3的理由是() A．加入AgNO3溶液有白色沉淀产生 B．加入盐酸有无色无味气体产生
C．加入MgCl2时有白色沉淀产生，再加稀盐酸沉淀全部溶解，且产生可以使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 D．加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，反应现象如选项C所述 7．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，不正确的是() A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠 B．二者热稳定性不同，碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠 C．二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体，等质量时生成CO2量一样多 D．二者在一定条件下可以相互转化 8．通常用NaHCO3饱和溶液除去混在CO2中的少量的HCl气体，其离子方程式为_____，而不用NaOH溶液的原因(用离子方程式表示)为_____，也不用饱和Na2CO3溶液的原因(用离子方程式表示)为_______. 9．下列叙述中正确的是() A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成 B．向Na2CO3溶液中逐滴加入与Na2CO3等物质的量的HCl，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶1 C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成CO2的体积相同 D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出 10．在密闭容器中，加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物，充分反应后，容器中固体剩余物是() A．Na2CO3和Na2O2B．Na2CO3和NaOH C．NaOH和Na2O2D．NaOH、Na2O2和Na2CO3 11．把过氧化钠投入含有HCO－3、Cl－、Mg2＋、Na＋的水溶液中，离子数目不变的是() A．HCO－3B．Cl－C．Mg2＋D．Na＋ 12．往含0.2 mol NaOH和0.1 mol Ca(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为 6.72 L(标准状况)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子数
《二氧化碳的性质》教学设计 砀山县民族中学唐怀庆 一、课题内容： 本教学设计为人教版课改教材（上册）第六单元《碳和碳的氧化物》的课题3二氧化碳和一氧化碳的第一课时内容。 二、教材分析： 二氧化碳是在学生学习了氧气的性质之后安排的又一非常重要的气体。由于在氧气的学习中学生已经初步认识了氧气，所以对讲课的内容（性质包括物理性质和化学性质）和思路（性质决定用途）并不陌生。又因为二氧化碳与日常生活联系非常紧密，学生在小学自然和前面的学习中已经知道它参与光合作用、温室效应、可以充入饮料、可以灭火、用石灰水检验等，但对二氧化碳的化学知识却知之甚少，并且他们的科学探究意识较为缺乏，看问题多停留于表面，缺乏深思的习惯。本节课结合学生生活实际，探究二氧化碳的性质，有利于提高学生的综合素质。 （1）重点：二氧化碳的性质及培养学生科学探究能力。 （2）难点：二氧化碳与水反应的探究。如何培养学生探究实验方案的设计，合作交流、分析问题的能力。 三、教学目标： 1．知识与技能 （1）认识二氧化碳，掌握其重要的化学性质，了解其物理性质和主要用途。 （2）懂得设计实验来验证物质性质的方法。学会对实验中出现的现象进行分析并得出结论的方法。 2．过程与方法 在教学过程中，安排简单且安全的实验让学生设计并完成，培养学生的实验设计能力。观察实验的现象，培养学生分析和解决问题的能力。引导学生通过讨论等方式得出实验结论。 3．情感、态度与价值观 （1）了解生活中处处有化学，化学就在我们身边。 （2）通过实验探究，让学生亲自参与到知识的形成过程中，从而获得成功的喜悦和对化学学习的持续兴趣。 四、设计思路： 本节课准备从生活实际问题引入课题，引导学生根据已有的知识和经验对二氧化碳的性质提出一些大胆的猜测；在此基础上先由教师提出三个探究任务：（1）向装有两只高矮不同蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳气体，提出一些问题；（2）向收集满二氧化碳的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。会有什么现象？（3）向紫色石蕊试液中通入二氧化碳，引导学生实验探究，并发现新问题：究竟是什么物质使紫色石蕊试液变红色；从而引发学生的再次探究。通过探究二氧化碳的性质使学生初步经历科学探究过程，逐步学会用科学方法进行探究式学习，从而引导学生关注社会、关注生活，保持和增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲，发展学生学习化学的兴趣。本节课中，教师的主要任务是创设问题情景，使学生成为学习的主人，改变学生接受式学习的心态；教学的核心是引导学生发现并解决问题。 五、教学用具： 仪器：带有导管的单孔橡皮塞、盛满二氧化碳的集气瓶（3只）、装有高低蜡烛的烧杯、小烧杯２只、小喷雾器二只、镊子、盛满二氧化碳的软塑料瓶2只、石蕊染成紫色的小花数朵、酒精灯等。 药品：稀醋酸、澄清石灰水、石蕊、蒸馏水等。
文科第三章自然界中的元素第一节碳的多样性知识梳理： 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：常用于做电极、铅笔芯。 3、C60分子：色的固体。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，人们已经发现了管状单质一纳米管, ，其用途也将不断扩大。 4、同素异形体由相同的的几种单质，叫做该元素的同素异形体。碳的同素异形体有的同素异形体有、，磷的同素异形体有、。 、，氧例题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的结 构，分子式为C60,下列说法正确的是 A . C60是一种新型的化合物B. C60和石墨都是碳的同素异形体 C.与C60结构类似的还有C70 D. C60的相对分子量是720 g/mol 例题2、石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线、电厂设备破坏。这是由于石墨（） A .有放射性B.易燃、易爆C.能导电D .有剧毒 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。常见的含碳矿石有、、、。 碳的多样性第1页 ［思考］1 :将足量的CO2通入到装有饱和的Na2CO3溶液的试管中将会观察到有何现象？分析其中的原因。 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练习1.大气中，CO2含量的增加会引起温室效应”自然界中消耗CO2的主要反应是（） A.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O B.CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2 C.6CO2+6H2 光C6H12O6+6O2 D.CO2+C=2CO 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 a —氧化碳的生成：C + O2 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 :。 O2 不足b、C—CO2: 。 O2 充足 O2 2点燃叶绿体CO2、。b、氧化铁的还原：化学方程式为。C、CSCO2 :。 d、CO古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。例3、⑴把CO2 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CO2直到过量，则发现有细小晶体析出，发生反应的化学方程式 碳的多样性第2页 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H2SO4 ②KOH溶液；
第一节碳的多样性 第一课时碳的物质家族课后学案： A卷 一、选择题 1、关于金刚石、石墨的说法不正确的是（） A 它们都是由碳元素组成的单质。 B 它们都是电的良导体。 C 金刚石质硬，石墨质软。 D 他们的碳原子的排列方式不同。 2、关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是（） A、Na2CO3不如NaHCO3易溶于水。 B、NaHCO3比Na2CO3稳定。 C、石灰水能和NaHCO3反应，不于Na2CO3反应。 D、等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应，消耗HCl的物质的量之比为2：1 。 3、人体吸入后与人体血红蛋白结合引起中毒的气体是（） A、Cl2 B、N2 C、CO D、CO2 4、已知某温度下，发生如下反应：① C + CO2高温2CO ②CO +H2O 高温 CO2 +H2由此可以推断，该温度下C、CO、H2的还原性强弱的顺序是（） A、CO>C>H2 B、C>CO>H2 C、C>H2>CO D、CO>H2>C 5、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 C、通过水 D、通过灼热的氧化铜 6、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 7．在空气中久置而不变质的是( ) A、碳酸钠晶体 B 、漂白粉C．氧化钠D、纯碱 8、在盛有NaOH溶液试剂瓶口，常看到有白色固体生成，该白色固体是( )
A.NaOH B.Na2O C.Na2CO3 D.NaHCO3 9、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。（不包括加热生成的） 10、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 11、大气中CO2的含量增加会引起温室效应，你认为目前大气中CO2的主要来源是（） A植物的呼吸作用与腐烂放出CO2 B动物的呼吸作用放出的CO2 C工业大量燃烧含C的燃料 D建筑工业的发展使大量碳酸盐分解。 12、可以用来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的最好的是（） A、加澄清的石灰水 B、加热 C、加稀盐酸 D、加CaCl2溶液 二、非选择题 13．洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。 （1）工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，化学反应方程式为____________________________________________。 （2）漂白粉的有效成分是（填化学式）__________________________________。（3）漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，化学反应方程式为_________________________________。 （4）反应（1）和反应（3）中，属于氧化还原反应的是（填编号）__________________。 14．（1）古代土法制碱中，用Na2CO3和Ca(OH)2反应制烧碱（用化学方程式