鲁科版高中化学必修一第三章第一节

1、第第1 1节节 碳的多样性第第3 3章自然界中的元素章自然界中的元素1.1.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。理性质相异的主要原因是碳原子的排列不同。2.2.知道含碳元素的化合物种类巨大，一般分为无机含碳化合物知道含碳元素的化合物种类巨大，一般分为无机含碳化合物与有机含碳化合物两大类。通过活动探究认识碳酸钠和碳酸氢与有机含碳化合物两大类。通过活动探究认识碳酸钠和碳酸氢钠的重要性质

2、，初步体会它们性质的差异。钠的重要性质，初步体会它们性质的差异。3.3.根据生产、生活中碳元素转化实例，了解碳单质、一氧化碳、根据生产、生活中碳元素转化实例，了解碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的相互转化，进一步了解它二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的相互转化，进一步了解它们的性质。使学生能够解释与含碳物质有关的现象和解决简单们的性质。使学生能够解释与含碳物质有关的现象和解决简单的问题，如水垢的形成与消除，煤燃烧的现象的原理等，体会的问题，如水垢的形成与消除，煤燃烧的现象的原理等，体会化学在人类生产、生活中的应用，激发学生学习化学的情趣。化学在人类生产、生活中的应用，激发学生学习

3、化学的情趣。本节教材的教学目标本节教材的教学目标本节教材的重点难点本节教材的重点难点知识：知识：碳元素之间的相互转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。碳元素之间的相互转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。方法：方法：应用各类物质之间的反应关系和氧化还原反应的知应用各类物质之间的反应关系和氧化还原反应的知识，探讨物质的性质，以及含有相同元素的物质之间识，探讨物质的性质，以及含有相同元素的物质之间的转化。的转化。 教材框架教材框架活动探究活动探究活动探究活动探究交流研讨交流研讨方解石方解石珊瑚珊瑚CaCO3CCaCO3金刚石金刚石C煤煤C1 1、这些物质都含有什么元素，以什么形态存在？、这些物质都含有什么元素，以

4、什么形态存在？2 2、你身边还有什么物质含有这种元素？、你身边还有什么物质含有这种元素？一、多种多样的碳单质一、多种多样的碳单质石石 墨墨 深灰色、硬度深灰色、硬度小、不透明、易小、不透明、易导电的导电的片状固体，片状固体，熔点极高熔点极高。金刚石金刚石 金刚石是硬度金刚石是硬度最大，熔点最高的单质，最大，熔点最高的单质，无色透明的晶体，无色透明的晶体，无自无自由电子，不导电。由电子，不导电。C60灰黑色的固体灰黑色的固体, ,不导电，又名不导电，又名富勒烯富勒烯 由由同一种元素同一种元素组成的组成的性质不同性质不同的的几种几种单质单质，叫做该元素的，叫做该元素的同素异同素异形体形体（allo

5、trope)金刚石、石墨、和金刚石、石墨、和C60 是碳元素的同素异形体。是碳元素的同素异形体。氧气和氧气和 O3 是氧元素的同素异形体是氧元素的同素异形体为什么同是碳元素能组成不同的碳单质？为什么同是碳元素能组成不同的碳单质？335pm核间距142pm结论：结论：碳原子的碳原子的排列方式排列方式不同不同K3C60由球碳可以合成出由球碳可以合成出品种繁多的各种化品种繁多的各种化合物合物大理石大理石溶洞溶洞二、广泛存在的含碳化合物二、广泛存在的含碳化合物含碳化合物含碳化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物纳米自净玻璃肥皂纺织品面包灭火剂制胃药根据学过的碳酸钙的性质根据学过的碳酸钙的性质预

6、测碳酸钠和碳酸氢钠的预测碳酸钠和碳酸氢钠的性质性质1、碳酸钠可能与哪些物、碳酸钠可能与哪些物质反应？质反应？2、碳酸氢钠可能与哪些、碳酸氢钠可能与哪些物质反应？物质反应？活动探究活动探究NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3俗俗 名名结晶水合物结晶水合物纯碱或苏打纯碱或苏打小苏打小苏打Na2CO3.10H2O颜色状态颜色状态溶解性（比较）溶解性（比较）白色粉末白色粉末白色晶体白色晶体碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水1 1、物、物 理理 性性 质质2 2、化学性质、化学性质 探究实验探究实验：在两支试管中分别加入在两支试管中分别加入3ml3ml稀稀 盐酸，在盐酸，

7、在两个各装有两个各装有0.30.3克碳酸钠或碳酸氢钠克碳酸钠或碳酸氢钠 粉末的小气球分别套在粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内碳酸钠和碳酸氢钠同时倒入试管中，两支试管口。将气球内碳酸钠和碳酸氢钠同时倒入试管中， 观察其现象。观察其现象。现象：现象：都有气泡产生，且红色都有气泡产生，且红色气球比绿色气球膨胀的快、大。气球比绿色气球膨胀的快、大。结论：结论：NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3都能与稀都能与稀盐酸反应，但等质量的盐酸反应，但等质量的NaHCONaHCO3 3与稀盐酸反应要比与稀盐酸反应要比NaNa2 2COCO3 3与稀与稀盐酸剧烈得多，且产生的气体盐酸

8、剧烈得多，且产生的气体多。多。CO32 -+2H+= H2O + CO2HCO3-+H+=H2O+CO2问题问题1 1： 为什么等质量的碳酸氢钠与足量稀盐酸为什么等质量的碳酸氢钠与足量稀盐酸反应比碳酸钠与足量稀盐酸反应放出的气体多？反应比碳酸钠与足量稀盐酸反应放出的气体多？Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2106g 44g 0.3g m1 84g 44g 0.3g m2探究实验探究实验：先用两支试管分别取先用两支试管分别取相同体积相同体积相同浓度相同浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，然后向试管中分别的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，

9、然后向试管中分别逐滴逐滴加加入相同浓度的稀盐酸，入相同浓度的稀盐酸，边滴边振荡边滴边振荡。观察其现象。观察其现象。现象：现象：碳酸钠溶液中刚开碳酸钠溶液中刚开始滴加稀盐酸时没有气泡始滴加稀盐酸时没有气泡产生，随稀盐酸滴入量的产生，随稀盐酸滴入量的增加才产生气泡。增加才产生气泡。碳酸氢钠溶液中滴入稀盐碳酸氢钠溶液中滴入稀盐酸立即产生大量气泡。酸立即产生大量气泡。问题问题2 2： 碳酸氢钠与稀盐酸反应为什么比碳酸钠碳酸氢钠与稀盐酸反应为什么比碳酸钠与稀盐与稀盐酸反应酸反应剧烈得多？剧烈得多？演示微观机理：演示微观机理：反应原理（化学方程式）：反应原理（化学方程式）：NaHCO3+HCl=NaCl+

10、 H2O + CO2Na2CO3+HCl=NaCl+Na HCO3问题问题3 3： 碳酸钠和碳酸氢钠除能与酸反应外还具碳酸钠和碳酸氢钠除能与酸反应外还具有哪些化学性质？有哪些化学性质？能与碱反应能与碱反应能与盐反应能与盐反应Na2CO3NaHCO3 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOHCO32 -+Ca2+=CaCO3能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH -=CO32-+H2O 易与易与Ba2+、Ca2+的碱的碱反应生成反应生成碳酸盐碳酸盐沉淀沉淀和和NaOH Na2CO3NaHCO3

11、 Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀CO32-+Ca2+=CaCO3可与可与NaHSO4反应反应探究实验探究实验：把少量把少量NaHCONaHCO3 3固体放在试管里，往烧杯固体放在试管里，往烧杯里倒入澄清的石灰水，然后加热，如图。观察澄清的石灰水里倒入澄清的石灰水，然后加热，如图。观察澄清的石灰水是否起变化。是否起变化。现象：现象：加热，导管口加热，导管口有气泡产生，烧杯中有气泡产生，烧杯中澄清石灰水变浑浊。澄清石灰水变浑浊。最后又变为澄清溶液。最后又变为澄清溶液。试管口有水珠产生。试管口有水珠产生。结论：结论：

12、NaHCONaHCO3 3受热易分解，即具有不稳定性。受热易分解，即具有不稳定性。2NaHCO3= Na CO3+H2O+CO2问题问题4:如果要如果要同时判断同时判断碳酸钠和碳酸氢钠的碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性强弱稳定性强弱，请，请问如何设计问如何设计一整套一整套实验装置进行实验装置进行验证验证?现象：现象：小试管内有水珠，小试管内有水珠，导管口有气泡，烧杯中的导管口有气泡，烧杯中的溶液由无色变浑浊，最后溶液由无色变浑浊，最后又变澄清。又变澄清。与大试管相连的导管口有与大试管相连的导管口有少量的气泡，烧杯中的溶少量的气泡，烧杯中的溶液无变化。液无变化。结论：结论： 碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。碳酸

13、钠比碳酸氢钠更稳定。问题问题4: 如果要如果要同时判断同时判断碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性强弱，请问碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性强弱，请问如何设计一整套实验装置进行验证如何设计一整套实验装置进行验证?问题问题5 5： 这套验证实验装置具有什么优点？为什么与这套验证实验装置具有什么优点？为什么与小试管连接的烧杯中的溶液由无色变浑浊，最后又小试管连接的烧杯中的溶液由无色变浑浊，最后又变澄清？试用化学方程式解释其原因。变澄清？试用化学方程式解释其原因。CO2+Ca（OH）2=CaCO3 +H2OCaCO3 + CO2 + H2O= Ca（HCO3）2 用用 途途制玻璃、制玻璃、制皂、制皂、造纸、造纸、纺织等

14、纺织等 Na2CO3中国古代造纸流程中国古代造纸流程发酵剂、发酵剂、制药、制药、灭灭火剂等火剂等NaHCO31 1、如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠、如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠2 2、如何除去碳酸氢钠中的碳酸钠、如何除去碳酸氢钠中的碳酸钠3 3、如何除去碳酸钠中的碳酸氢钠、如何除去碳酸钠中的碳酸氢钠 分别取少量固体加热，能产生使澄清石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灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠在混合物溶液中通入足量的二氧化碳在混合物溶液中通入足量的二氧化碳加热固体混合物至质量不再改变加热固体混合物至质量不再改变问题问题6 6： 碳酸钠与碳酸氢钠在什么条件下可以碳酸钠与碳酸氢

15、钠在什么条件下可以相互转化。相互转化。Na2CO3NaHCO3向溶液中通入过量向溶液中通入过量CO2加热或加适量加热或加适量NaOHNa2CO3 + CO2 + H2O= 2NaHCO3 或或 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3= NaCO3+H2O+CO2化学方程式：化学方程式：讨论：讨论：如何鉴别碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠如何鉴别碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠固体。固体。、用三支小试管分别取少量的碳酸钠、碳酸氢钠和氯、用三支小试管分别取少量的碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠固体，加热。如果有使澄清石灰水变浑浊的气体产化钠固体，加热。如果有使澄清石灰水变浑浊的气体产生，则为碳酸氢钠。再向另外两支试管中加入稀盐酸。生，则为碳酸氢钠。再向另外两支试管中加入稀盐酸。有气体产生则为碳酸钠。无现象的为氯化钠。有气体产生则为碳酸钠。无现象的为氯化钠。、用三支小试管分别取少量的碳酸钠、碳酸氢钠和氯、用三支小试管分别取少量的碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠固体，加少量的水配成溶液。然后逐滴加入稀盐酸，化钠固体，加少量的水配成溶液。然后逐滴加入稀盐酸，反应剧烈者为碳酸氢钠，刚滴入稀盐酸时无气体产生，反应剧烈者为碳酸氢钠，刚滴入稀盐酸时无气体产生，随滴入量的增加才有气体产生则为碳酸钠，无现象者为随滴入量的增加才有气体产生则为碳酸钠，无现象者为氯化钠。氯化钠。小小 结