高中化学-碳的多样性教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE3PAGE教学设计《碳的多样性》第一课时必修2第三章第1节《碳的多样性》第一课时教学设计概述：本节课是高一化学（必修1）第3章第1节，教学课时为2课时，本节课为第一课时。介绍各种碳单质（金刚石、石墨、C60），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。

碳族元素是高中化学元素化合物知识重要的组成部分，在已知物质中，含碳化合物达几千万种，其中大多数是有机物，学好本节课对有机化学的学习有着极其重要的意义。本节课的教学重点和难点是碳酸钠与碳酸氢钠的性质。教学目标（一）知识与技能目标1.了解碳及其化合物的多样性。2.了解碳转化的多样性。3.掌握碳酸盐的有关性质。4.关注日常生活中的含碳物质与生产、生活的密切联系培养学生学习化学的兴趣。5．巩固离子反应和氧化还原相关知识。（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的基本方法和程序，培养学生利用实验科学探究的能力。2.体会自然界中的转化与实验室中的转化统一的科学思维。3．进一步体验化学研究的方法和程序。（三）情感态度与价值观目标1、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。2、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。学习者特征：1.

学生是厦门一中集美分校的高一学生；2.

学生为高一的孩子，好奇心强，已拥有了一定的逻辑推理能力和科学想象能力，具有较强的探究欲望；3.

学生有一定的实验操作能力；4、学生在初中已接触过木炭、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等含碳元素的物质，但由于受初中知识水平的限制没有进行深入研究，现在让学生在第一章学习过研究物质性质的基本程序之后再来研究其常见和常用物质的性质。四、教学策略： 内容情景化：通过精选合适素材，将所要学习的碳及其化合物核心内容融入到具体的问题情景之中，而不是赤裸裸的逐条介绍某物质的性质、用途等。内容问题化：开展相关的学习活动，必须设置相关的问题，并以问题为载体和导向，从而实现有序、有效的学习活动。在学生阅读材料的基础上，教师提出了总的驱动任务引导学生掌握并主动应用相关的研究方法与策略。将“根据物质的组成和性质对物质进行分类”、“离子反应的条件”、“氧化还原反应的本质”等内容也融合在该专题之中，意在强调应用分类、比较和归纳等学习方法开展学习。五、教学资源与工具：（一）学生准备1、预习第一节碳的多样性2、查阅资料，了解C60、碳纳米管的用途，大胆想像，对于C60这种结构独特的物质，化学家们可能进行哪些研究工作？3、设计活动探究方案（二）教师准备1、

将学生每四人编为一组；2、

编制“活动·探究”活动报告及评价表；3、

针对学生设计的活动探究方案配合实验老师准备实验器材与药品。六、教学过程教学环节教师活媒体的运用学生活动设计意图引出课题[展示]溶洞、煤块、珊瑚一组图片[追问]这些物质都含有碳元素，我们周围还有哪些物质含有碳元素？

[引入]大家说的都很对，今天，我们一起来感受碳的多样性。首先，先来了解各种各种各样的碳单质。[板书]碳的多样性一、

多种多样的碳单质PPT展示观看、领悟生物体内含有、头发里含有、做衣服的布料中有、呼吸的CO2也含有…明确学习任务。通过展示图片等方法，激发学生学习的兴趣和学习的主动性通过图片，让学生知道同素异形体的概念[展示]铅笔芯、金刚石刀具一组图片

[解释]回顾以前学的知识，我们知道铅笔芯的主要成份是石墨，金刚石刀具的主要成分是金刚石，同样是由碳元素组成，却具有物理性质非常大的区别，究其原因，体现化学里的一个重要规律[引导]对，我们现在来一起了解这两种单质的结构[展示]石墨、金刚石的结构,让学生了解。1.同素异形体：由同一元素形成的性质不同的几种单质PPT展示模型观看、倾听、领悟让学生了解多种多样的碳单质，理解“结构决定性质，性质决定用途”的规律自学汇报[过渡]碳的同素异形体还有C60，C70等。下面根据我们上节课的安排，请同学做5分钟专题报告，内容是有关C60，碳纳米管的研究方向及成果。[过渡]很好，现在大家感受到了碳单质的多样性，但是碳在自然界中主要以化合物形式存在，一类是有机化合物，一类是无机化合物，而且他们广泛的存在于我们周围。PPT[准备]查阅资料，了解C60，碳纳米管的研究方向及成果通过学校网络、图书室等查询化学前沿，了解C60，C70相关知识，增加学生学习的兴趣介绍广泛存在的含碳化合物[板书]二、广泛存在的含碳化合物[展示]天然气、胡萝卜；大理石、方解石等一组图片[解释]蛋白质、淀粉、天然气等有机化合物；CO2、碳酸盐等无机化合物PPT通过图片，使学生了解我们周围广泛存在大量的含碳化合物引入活动探究，研究碳酸钠、碳酸氢钠在我们实验室中常用到苏打和小苏打，它们也是含碳的盐，成分分别为Na2CO3,NaHCO3，它们在现实生产和生活中也是具有广泛用途的，这节课我们就来研究一下这两种物质的化学性质。你已经知道了碳酸钙的化学性质，碳酸钠和碳酸氢钠是否具有类似的化学性质呢？引导学生通过对比类似物质性质的方法来预测和设计实验方案，避免实验的盲目性。探究活动的展开[指导学生开始探究活动]完成实验方案，注意整理归纳。为学生提供试剂：碳酸钠固体、碳酸氢钠固体、碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钙固体、稀盐酸、CaCl2溶液、澄清石灰水以及实验仪器（准备大小规格相同的气球）、[注意事项]：1、试剂药品的取量；2、操作正确；3、安全问题；[活动探究建议]：为学生探究提供开放性环境。1、实验药品应多提供几种常见的酸供学生使用，应提供一些盐（如氯化钡等）溶液。2、提供的Na2CO3溶液，NaHCO3溶液的物质的量浓度应该有相同，有不同，供学生做对比实验时选择。（可对比生成气体的速率，也可讨论生成气体速率不同的原因。）3、考虑学生可能会做“给NaHCO3水溶液加热”的实验。4、因为NaHCO3溶液与NaOH溶液的反应无明显现象，故应设计实验进行证明。5、对上述各项有进行或进行得较好的小组或个人给予充分的肯定。实验学生以小组为单位，首先设计实验方案，进而开始实施实验方案。将学生的实验方案归纳如下：1、

在两支试管中分别加入3ml稀盐酸，将两支试管各装有0.3g碳酸钠固体和碳酸氢钠固体粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的和同时倒入试管中，观察实验现象。。2、

在两支试管里分别加入3碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液，然后加入CaCl2溶液，观察现象，然后滴加氢氧化钠溶液，看实验现象。

3、小组内分工合作，同时采用酒精灯加热两种固体粉末，检验是否有气体生成？该气体是不是CO2？观察实验现象有何不同？1、充分体现学生的动手、动脑能力。为学生的探究提供开放性的学习环境，培养他们的探究能力、实验能力、同学间的协作能力。2、在实验中学生遇到一些问题，通过探究将有关问题解决了，同时有助于暴露他们的不足。整理归纳[课件]Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3======Na2CO3+H2O+CO2↑Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl课件[探究归纳汇报]进一步帮助学生理清思路，回顾学过的知识。掌握基本的化学反应。问题讨论（1）

如何鉴别一种固体物质是Na2CO3还是NaHCO3？（2）

碳酸盐和碳酸氢盐之间如何转化？小结课堂1、

了解同素异形体的概念，知道碳有三种同素异形体2、

掌握碳酸钠与碳酸氢钠的性质，注意复习探究学习的过程3、

注意规范操作，提高实验的基本技能。教学流程图：教师小结引入新授自学汇报活动探究教师小结引入新授自学汇报活动探究选择模型七、操作技能评分表（在分数上划“√”）项目细节赋分优良中差实验原理（18分）1．实验目的正确43212．实验原理选择恰当、科学64203．合作学习43214．自主学习（查找资料）4320实验方案设计（20分）1．实验方案设计正确、完整86422．实验的可行性、安全性65313．实验的科学性、简约性32104．实验的创新性3210仪器使用（10分）1．能正确选用实验仪器54322．能正确连接实验仪器5420步骤过程（23分）1．操作规范54322．实验习惯54323．时间安排54324．考虑安全因素54325．对意外情况的处理3210观察与记录（9分）1．认真观察现象54322．记录数据准确4321实验结果处理、分析、归纳（15分）1．得出实验结论54312．敢于提出问题54203．形成完整规范的实验报告5432评价（5分）实验态度5432总分八、帮助与总结：阅读教材60页《化学前沿——C60和碳纳米管》并搜集相关资料，自选角度，撰写一篇小论文。1.

学生是惠民二中高一学生；2.

学生为高一的孩子，好奇心强，已拥有了一定的逻辑推理能力和科学想象能力，具有较强的探究欲望；3.

学生有一定的实验操作能力；4、学生在初中已接触过木炭、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等含碳元素的物质，但由于受初中知识水平的限制没有进行深入研究，现在让学生在第一章学习过研究物质性质的基本程序之后再来研究其常见和常用物质的性质。教学效果本节内容知识的跨度有些大、知识量众多，学生的认知水平还不够高，导致教学效果不是很好，例如：CaCO3与Ca(HCO3)2两种含碳化合物在本节课可以不讲，可放在下一节模拟溶洞的形成实验中再作探讨。但学生对这部分内容反而比Na2CO3与NaHCO3更加熟悉，因此本节我可作为引子，略加讲解。但学生理论上会，实际操作起来方程式一差糊涂，日后有待于加强。再比如Na2CO3与NaHCO3二者的化学性质，课本上只是简单地讲了几个常见的化学反应，系统性不是很强。但教材有探究实验。而我将这一部分内容置于模拟溶洞的形成实验时(也就下一节内容)讲解，这就导致知识点较多，趣味性较少，虽然培养了学生的逻辑思维能力，但探究动手能力不够，下一节实验课有待于加强。另外对微观领域的探讨也只是让学生有一个初步的了解。让学生尝试着从微观结构分析物质的宏观性质。进而培养学生微观宏观相联系的迁移意识。但由于教学没用课件，手动画的微观结构很明显相对课本较差。因此本节课可以考虑用多媒体传统相结合。可以将金刚石、溶洞等精美图片展示出来，这样碳单质的碳架结构图更加直观鲜明，而且也可以渐少板书的书写量。教材分析本节课是高一化学（必修1）第3章第1节，教学课时为2课时，本节课为第一课时。介绍各种碳单质（金刚石、石墨、C60），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。

碳族元素是高中化学元素化合物知识重要的组成部分，在已知物质中，含碳化合物达几千万种，其中大多数是有机物，学好本节课对有机化学的学习有着极其重要的意义。本节课的教学重点和难点是碳酸钠与碳酸氢钠的性质。

第一课时：碳单质及广泛存在的含碳化合物

课时达标

1.（原创）下列各组物质中，不属于

同素异形体的是(

)

A.金刚石、C60

B.冰、干冰

C.氧气、臭氧

D.白磷、红磷

2.（原创）以下命题，违背化学变化规律的是（

）

A.石墨变成金刚石B.人工合成有机物C.碳酸盐转化为碳酸氢盐

D.水变成汽油

3.（变式）金刚石、石墨、C60性质有所不同，是由于（

）

A.构成原子的元素种类不同

B.各自原子的排列方式不同

C.具有不同的几何外形

D.硬度不同

4.(原创)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①③④⑥

B.只有①②③④⑥⑦

B.只有①③④⑤D.只有②③④⑤

4.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是（

）

A．通入二氧化碳气体

B．加入氢氧化钡溶液

C．加入澄清石灰水

D．加入稀盐酸

5.（变式）下列各溶液与强酸溶液反应，不能用离子方程式HCO3―+H＋=CO2↑+H2O表示的是(

)

A.碳酸氢钾溶液

B.纯碱溶液

C.碳酸氢钙溶液

D.小苏打溶液

6.（原创）有两个没有标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3，有四位同学采用以下不同方法来鉴别它们，其中不可行的是（

）

A.分别将它们配成溶液，再加入澄清石灰水

B.分别取相同质量的两种固体于试管中，再滴加等浓度的稀盐酸

C.分别将它们配成溶液，再加入CaCl2溶液

D.分别加热，再用澄清石灰水检验是否有二氧化碳生成

7.(原创)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

8.(原创)下列物质中，既能跟强酸溶液反应、又能跟强碱溶液反应的是（

）

A.Na2CO3溶液

B．CaCO3

C.NaHCO3溶液D.Na2SO4溶液

9.（变式）在一定温度下向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3，搅拌后静止，最终析出的晶体（Na2CO3●10H2O）的质量（

）

A.等于1.06g

B.大于1.06g而小于2.86g

C.等于2.86g

D.大于2.86g

思维升华

10.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变

为w2g，则该样品的纯度（质量分数）是（

）

A.

B．

C．

D．

11.(变式)下列离子方程式正确的是

（

）

A．.钠与水反应：2Na＋2H2O=2Na+＋2OH-＋H2↑

B．氧化钠与盐酸：O2-+2H+=H2O

C．碳酸氢钠与稀硫酸：CO32-＋2H＋=H2O＋CO2↑

D．烧碱溶液与碳酸氢钠溶液：HCO3-＋OH－=H2O＋CO2↑

12.将一定量的Na2CO3和NaHCO3混合物加热到不再放出气体为止，收集到11gCO2，冷

却后，向残余物中加入足量盐酸又收集到22gCO2。则原混合物中Na2CO3和NaHCO3的

质量比为(

)

A.42：53

B.53：42

C.26.5：42

D.42：26.5

创新探究

13取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL1.00mol•L－1过量盐酸反应，生成2.016LCO2（标准状况），然后加入500mL0.100mol•L－1Ba（OH）2溶液得到沉淀的质量为2.33g，溶液中过量的碱用10.0mL1.00mL•L－1盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质的质量。课后反思《碳的多样性》是高一化学第三章第一节内容。在此之前同学们已经学习了离子反应和氧化还原反应这两大反应,这为节内容的学习起到了铺垫的作用。同时两大反应也是高中化学学习的重要主线。而碳，作为化合物种类最多的元素，不只在无机中充当重要角色，更是必修二中有机部分的核心元素。因此，此节课必须要让学生学好，为将来的有机物学习做铺垫，同时也是对离子反应和氧化还原反应的实战练习和巩固，更是今后高考的必考内容。因此本节课必须要教好，让学生学好。本节课以设问、互动为主，让学生在学习中理解“物质微观结构对其性质的影响”以及通过书写训练让学生发现问题，再引导学生分析问题、思考问题直至解决问题(NaHCO3与Ca(OH)2反应化学方程式的书写)来培养学生学生从微观结构出发来研究物质性质的理念以及遇到问题步步解析的科学素养。并且通过对“Ca(OH)2、NaOH与CO2反应量的不同导致产物不同”侧重了物质的分类及其性质的相互比较，让学生进一步巩固分类比较方法的应用。然而上完课后，发现本节内容知识的跨度有些大、知识量众多，学生的认知水平还不够高，导致教学效果不是很好例。如：CaCO3与Ca(HCO3)2两种含碳化合物在本节课可以不讲，可放在下一节模拟溶洞的形成实验中再作探讨。但学生对这部分内容反而比Na2CO3与NaHCO3更加熟悉，因此本节我可作为引子，略加讲解。但学生理论上会，实际操作起来方程式一差糊涂，日后有待于加强。再比如Na2CO3与NaHCO3二者的化学性质，课本上只是简单地讲了几个常见的化学反应，系统性不是很强。但教材有探究实验。而我将这一部分内容