鲁科版必修1 第3章第1节　碳的多样性第1课时 教案.doc

第3章自然界中的元素第1节碳的多样性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生活生产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，通过归纳金刚石、石墨、c60和碳纳米管的性质和用途，体现碳单质的多样性，并阐述了同素异形体。通过探究碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质，认识碳酸盐和碳酸氢盐的化学性质及转化关系，体现含碳化合物的多样性。通过自然界及生产生活中碳及其化合物的转化，认识碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐的转化，体现碳元素转化的多样性。本节教材内容知识框架教材特点具有时代性和实用性，通过实验探究的形式使学生获得知识，在关注获取知识结果的同时，也关注获取知识的过程，有利于三维目标的培养。课时分配：共2课时第1课时碳单质的多样性碳的化合物的多样性教学目标1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，知道碳的三种常见同素异形体，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)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。2三维目标(1)知识与技能通过各种碳单质的介绍，了解同素异形体的概念，知道碳的三种常见同素异形体及导致物理性质相异的主要原因是碳原子的排列方式不同。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。(2)过程与方法通过碳酸钠和碳酸氢钠性质的探究，体会实验、观察、分类、比较等方法在研究物质性质中的应用，进一步理解研究物质性质的基本程序。(3)情感态度与价值观1通过碳酸钠和碳酸氢钠性质的探究，培养严谨的科学态度。2通过c60和碳纳米管知识体会化学之美，激发学生学习化学的兴趣。教学分析1.教材分析：碳及其化合物在自然界中广泛存在，在我们生产中也有着非常重要的作用。本节知识通过碳单质的多样性、含碳化合物的多样性承载了相关的碳及其化合物的内容，并阐述了同素异形体。从物质类别和化学学科的特点角度深化了研究物质性质的方法。2学情分析：学生在初中学习了二氧化碳、碳酸钙等含碳元素物质的知识，知识停留在具体物质层面上。还没有系统化的知识网络和成型的探究方法。解释生产生活中的现象以及一些化学问题的水平有待提高。教学重点、难点1重点碳酸钠、碳酸氢钠的性质。2难点碳酸钠、碳酸氢钠的性质。教学方法模型展示：金刚石、石墨、c60的结构模型可以给学生直观、生动的印象，逐渐培养空间思维。实验探究：碳酸钠和碳酸氢钠性质，通过实验探究进行学习，更能充分调动学生的兴趣，并能增强学生的动手操作能力，培养严谨的科学探究态度。课前准备学生准备：预习碳的多样性。教师准备：划分探究小组，准备实验药品和仪器，编制探究学习报告，搜集相关图片和资料。板书设计第3章自然界中的元素第1节碳的多样性一、碳单质的多样性金刚石石墨c60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。结构(不同)决定性质(不同)二、广泛存在的含碳化合物碳酸钠、碳酸氢钠的性质1与酸2与碱3与盐4热稳定性情景导入在前面两章，我们学习了研究物质性质的方法和程序、氧化还原反应、电解质等理论知识，本章我们将在这些理论知识的指导下学习自然界中的元素。碳是大家所熟悉的一种元素，在初中，我们也学习过二氧化碳、碳酸钙等含碳物质。投影展示自然界中的含碳物质，如溶洞、珊瑚、可燃冰。溶洞 珊瑚可燃冰神奇的溶洞、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，大家还能列举出其他含碳物质吗？【交流分享】自然界、生活、生产中熟悉的含碳物质。【投影展示】碳与生命、能源、环境、材料四大课题相关。我们身体的各个组织、器官都有蛋白质生命的基石，生命的延续需要基因(投影)；当今人类生存所需要的重要能源：煤、石油、天然气(投影)；这些燃料的大量使用给环境带来了严重污染，其中二氧化碳是温室效应原因之一(投影)；新材料的诞生总会在某些领域产生深远影响，(投影)比如某些赛车敏捷防震，主要原因就是它的车身是质地轻但强度高的碳纤维材料。生命、环境、能源、材料是关系社会存在和发展的四大主题，而它们与多种多样的含碳物质密切相关，只有我们更深刻的认识碳元素及其含碳物质才能更好地利用它们，服务于人类。【设计思路】通过魅力四射的自然景观感受自然的神奇，通过跟我们息息相关的生命、能源、环境、材料等问题，感受含碳物质的广泛存在和多样性，激发学生的兴趣。推进新课【自主学习】最简单的含碳物质碳单质阅读课本思考：1.碳单质有哪些？它们物理性质有何不同？2什么是同素异形体？还有哪些例子？3同素异形体物理性质不同的原因是什么？【归纳总结】一、多种多样的碳单质金刚石、石墨、c60等等碳的单质还有很多，我们就选取大家最熟悉的这三种来研究。金刚石是无色透明的晶体，硬度极高；石墨是深灰色不透明的片状固体，质地软；c60是灰黑色固体，通常储存在四氯化碳中。金刚石、石墨、c60的性质有很大差别，像它们这样，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(投影)。氧气、臭氧；白磷、红磷分别是氧元素、磷元素的同素异形体。碳原子的排列方式不同，结构不同导致性质不同。金刚石结构中，每个碳原子与相邻四个碳原子以较强作用力结合，形成正四面体结构，这种结构可以延伸，大量的碳原子就构成了一个坚固的空间网状结构；石墨结构中，碳原子分层排布，每层内的碳原子以较强作用力结合构成平面网状结构，层与层之间作用力较弱，容易相对滑动；c60结构中，60个碳原子组成一个中空的球状，碳原子在球面上构成正五边形和正六边形，类似足球。【设计思路】结合已有知识了解新的概念，培养通过阅读获取知识并归纳总结的能力。【过渡】尽管碳单质多种多样，但在自然界中碳元素还是主要以化合态存在，含碳化合物有两类：有机物和无机物。据统计，在我们发现和创造的3 000多万种物质中，90%以上是有机物，当然，含碳的无机化合物也有很多，像碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等等。【投影展示】自然界中美丽的碳酸盐矿石大理石(caco3)方解石(caco3) 菱锰矿(mnco3)孔雀石cu2(oh)2co3菱铁矿(feco3)菱镁矿(mgco3)【设计思路】美丽的碳酸盐矿石让学生眼前一亮，感受含碳化合物的多样。我们生活中常见的碳酸盐有哪些？除了碳酸钙还有苏打和小苏打，成分分别为na2co3、nahco3，它们在现实生产和生活中也具有广泛用途，关于碳酸钙，初中我们详细学习过。这节课我们就来研究一下碳酸钠、碳酸氢钠的性质。【方法导引】研究物质性质一般遵循什么程序？研究物质的程序：观察物质的外观性质预测物质的性质设计并实施实验分析现象得出结论。【分组讨论】实验台上放有碳酸钠，碳酸氢钠的固体和溶液。1观察物质外观性质。2预测它们化学性质的依据是什么？由此，它们可能具有什么性质？na2co3nahco3组成分类【设计思路】深化探究物质性质的方法，培养学生观察、类比等能力。【归纳总结】白色固体，无色溶液。预测依据：组成，分类。钠盐、碳酸盐、碳酸氢盐可能具有的化学性质：跟酸，跟碱，跟盐反应，加热分解。(由于跟盐的反应较为复杂，以后研究)与盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙、氯化钙、加热。【设计思路】学生给出的分类可能从不同角度，预测的性质可能多种多样，给学生充分的发挥余地，最终可以讨论其可能性和可行性，学生想不到的，也可以加以引导。根据实验条件，最终确定具体实验方案，教师可以建议试剂及用量。【分组实验】实施实验、观察并记录实验现象，思考并讨论结论。填写实验学案。实验过程中，教师可以给予个别指导，比如实验操作的规范性等。【成果展示】实验现象，化学方程式，结论。【归纳总结】碳酸钠和碳酸氢钠这两种盐的性质既有相同点，又有差异性，它们既有盐的通性，又有自己的特殊性，比较碳酸钠与碳酸氢钠化学性质，并绘制表格。【设计思路】培养学生动手能力，加强分工协作的意识，培养归纳总结的能力，锻炼语言表达能力。【深入探究】如何鉴别碳酸钠、碳酸氢钠两种白色固体？如何鉴别氯化钠和碳酸钠白色固体？【自主学习】碳酸钠、碳酸氢钠的用途。课堂小结本节课我们学习的主要内容：1通过金刚石、石墨、c60、碳纳米管等不同碳单质了解同素异形体，从而知道了物质的不同性质源于物质的不同结构。2通过实验探究，认识了两种常见含碳化合物碳酸钠、碳酸氢钠的性质。了解了它们的用途。教学反思 教育的改革与发展，要求教育工作者尊重学生的主体性，充分实现学生的主体地位，大力培养学生的创新能力。本节课采用实验探究的教学方法，结合多种教学方式，提高学生的主动探索能力，调动学生参与课堂教学的主动性，培养“自主、合作、探究”的学习理念，体现从自然、社会和生活走进化学科学，从化学科学走进社会和生活的线索。化学初学者对一些新接触到的知识是非常陌生的，鼓励学生做充分的预习，并通过各种手段查阅相关资料，会对知识形成深刻的初步印象，再通过课堂学习，学生能很快地接受知识。课堂作业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它们的碳原子的排列方式不同答案：b2近年来，科学家在氦的气氛中给石墨通电，使石墨挥发，在石墨挥发的黑烟中发现了c60，它的金属渗入物具有可贵的超导性质。北京大学首先将c60渗锡，获超导转变温度为37 k的好成绩。下列关于c60的叙述正确的是()。a是一种新型的化合物b是碳元素的一种同素异形体cc60在空气中不能燃烧d摩尔质