碳的多样性教案.doc

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。在初中我们就接触过碳，知道含碳的物质很多，碳以多种形式存在于自然界中，下面，就让我们一起走进碳的世界，认识一下碳的多样性。板书：第一节 碳的多样性用多媒体展示学习目标，学习重难点。教师讲解： 多媒体展示图片，提出问题：1、这些物质都含有什么元素，以什么形态存在？2、你身边还有什么物质含有这种元素？煤和金刚石都含有碳元素，在生活中还有很多都含有碳，如珊瑚、钟乳石、二氧化碳、蛋白质等，碳元素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，（那么，有谁知道化石燃料是什么？（煤、石油、天然气）碳元素以多种形态存在于自然界中，他在自然界中，既可以以游离态存在，又可以以化合态存在。请同学们阅读教材P62的内容，了解碳元素的几种单质.。学生阅读：教材P62的内容，了解碳元素的几种单质，填写导学案相关表格。板书：一、多种多样的碳单质1、碳在自然界中的存在形态： 游离态 (如金刚石、石墨、C60)和 化合态(如CO2、CaCO3)。碳单质物理性质石墨深灰色、质软、不透明，易导电的片状固体，熔沸点很高金刚石硬度极高，无色透明晶体，熔沸点很高C60（足球烯或则富勒烯）灰黑色的固体，硬度小，熔沸点低多媒体放映：石墨、金刚石、C60的结构图片，教师讲解三种单质的性质及结构特点。学生阅读：阅读课本6263页，回答问题并填写导学案：【思考与讨论】1、三者的结构特点（简单了解碳原子的排列情况）；提示：石墨：层状，平面六边形；金刚石：正四面体；C60：形似足球。 2、同素异形体的概念；提示：由同一种元素组成的性质不同的几种单质。注意：（1）判断同素异形体的要素： 必须由同一元素组成； 必须是单质；必须结构不同（2）不同的同素异形体，物理性质不同，化学性质相似。 3、碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是什么？（提示：碳原子的排列方式不同） 4、碳的各种单质化学性质是否相同？为什么？ （提示：相同，由同一种元素组成）5、如何证明石墨、金刚石都是由碳元素组成？（提示：燃烧的形式） 6、查阅资料，了解C60、碳纳米管的研究方向及成果。（阅读课本63页“化学前沿”） 板书：2、同素异形体：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。学生思考：试举出几种同素异形体的名称。（红磷与白磷，氧气与臭氧）引入：我们知道碳既有游离态又有化合态，尽管碳有多种同素异形体，但是在自然界中主要以化合物的形式存在。教师放映多媒体，展示碳的化合物。学生阅读：课本64页，填写导学案。教师讲解：碳的化合物在自然界中，即存在于无机化合物中，也存在于有机化合物中。无机化合物主要是氧化物、含氧酸、含氧酸盐等，有机化合物如蛋白质、淀粉、油脂、液化气等。碳酸钠与碳酸氢钠也是常见的含碳化合物，这两种含碳化合物具有哪些性质呢？让我们一起研究。多媒体放映：碳酸氢钠和碳酸钠的物理性质比较。碳酸钠碳酸氢钠俗名纯碱或苏打小苏打颜色白色固体白色固体溶解度碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水，且水溶液都成碱性。【活动*探究】碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质教师做演示试验，通过试验，研究碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。学生通过已学知识，碳酸钙的性质推算碳酸钠的性质，进而推算碳酸氢钠的性质，然后通过实验进行验证。多媒体放映，碳酸钙的性质，推算试验结果。实验预测：与酸反应，与碱反应，与盐反应，受热分解。选择试剂：盐酸、碳酸氢钠和碳酸钠固体、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液试验方案设计：演示一：碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应，观察现象。演示二：碳酸钠和碳酸氢钠分别与氯化钡反应，观察现象。演示三：在演示二的基础上，向碳酸氢钠中滴加氢氧化钠；然后让碳酸氢钠先与氢氧化钠反应，再滴加氯化钡，观察现象。教师实验演示，学生仔细观察，并填写导学案。实验现象：（多媒体展示）碳酸钠碳酸氢钠与盐酸反应有气泡（较快）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2有气泡（快）NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2与氢氧化钠反应不反应NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O与氯化钡反应Na2CO3+BaCl2=BaCO3 +2NaCl不反应热稳定性不分解2NaHCO3= Na2CO3+H2O+CO2【教师讲解总结】教师对实验现象进行解释说明。【思考与讨论】学生分组讨论并完成导学案伤的思考题。1、Na2CO3与NaHCO3的相互转变（1）Na2CO3转变成 NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3（2） NaHCO3转变成Na2CO3_2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2ONaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O2、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法：方法一：分别取少量固体加热，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠方法二：加入可溶性的钙盐或钡盐，生成白色的沉淀的是碳酸钠。3、请分别写出下列反应离子方程式：（！）Na2CO3与HCl：CO32 - +2H+= H2O + CO2（2）NaHCO3与HCl：HCO3- + H+=H2O+CO2（3）NaHCO3与NaOH：HCO3-+OH -=CO32-+H2O（4）Na2CO3与BaCl2：CO32-+Ba2+=BaCO3【课堂小结】主要学习了同素异形体的概念，重点学习碳酸