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2019-2020年高中化學(xué)《碳的多樣性》教案（1） 魯科版必修1 一、教學(xué)內(nèi)容分析 本節(jié)為山東科技出版社出版的高中化學(xué)必修1教材第三章第一節(jié)第一課時(shí)的內(nèi)容。碳是一種重要的非金屬元素，碳及其化合物在生活、生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用非常廣泛。碳及其某些重要化合物的性質(zhì)在初中化學(xué)已有涉及，本節(jié)繼續(xù)較深入的介紹碳的多樣性及碳轉(zhuǎn)化的多樣性，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)碳與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系，并了解碳的重要化合物Na2CO3與NaHCO3。 二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析 有關(guān)碳單質(zhì)和一些碳的重要化合物（如CO、CO2、CaCO3）的知識(shí)，學(xué)生在初中已有所學(xué)習(xí)。因此，對(duì)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可能產(chǎn)生“似曾相識(shí)”的感覺。 三、設(shè)計(jì)思想 設(shè)置情景、探究實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用媒體展示，交流研討，實(shí)驗(yàn)探究，問題討論等方法組織教學(xué)，營(yíng)造探究學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)探究學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)意識(shí)，使學(xué)生在體驗(yàn)探究的過程中獲得新知識(shí)。這樣，即可利用“似曾相識(shí)”的正面效應(yīng)——學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，又可消除“似曾相識(shí)”的負(fù)面影響——“冷飯熱炒”。 四、教學(xué)目標(biāo) 1．通過碳單質(zhì)的學(xué)習(xí)，了解同素異性體的概念。 2．了解碳及其化合物的多樣性，認(rèn)識(shí)碳酸鈉和碳酸氫納的主要性質(zhì)。 3．通過實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生了解碳元素轉(zhuǎn)化的多樣性，體會(huì)化學(xué)在人類生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。 五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：碳元素之間的相互轉(zhuǎn)化，碳酸鈉和碳酸氫納的性質(zhì)。 難點(diǎn)：碳元素之間的相互轉(zhuǎn)化，碳酸鈉和碳酸氫納的性質(zhì)。 六、教學(xué)過程設(shè)計(jì) 〔引入〕碳既是構(gòu)成生物體的基本元素，又是構(gòu)成地殼中巖石和化石燃料的主要元素。碳以多種形態(tài)存在于自然界中。今天，我們一起來感受碳的多樣性。 〔閱讀〕課本P59一、二段 〔展示〕金剛石、石墨、C60 有關(guān)視頻資料 〔提問〕通過閱讀和視頻資料，聯(lián)系初中所學(xué)知識(shí)，想一想： 1．例舉已學(xué)過的或日常生活中還有哪些含碳的物質(zhì)？它們分別屬于哪類物質(zhì)（根據(jù)物質(zhì)的分類），分別以什么樣的形態(tài)存在？ 2．同素異形體的概念。 3．石墨、金剛石結(jié)構(gòu)的異同，碳各種單質(zhì)的物理性質(zhì)不同的主要原因。 4．碳各種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否相同？為什么？ 5．如何證明石墨、金剛石都是由碳元素組成的？ 一、多種多樣的碳單質(zhì) 金剛石 碳單質(zhì) 石墨 C60 金剛石、石墨和C60物理性質(zhì)、用途比較。 金剛石、石墨結(jié)構(gòu)分析。 同素異形體：同一種元素組成結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的單質(zhì)。 〔閱讀〕課本P60中的化學(xué)前沿。 〔轉(zhuǎn)折〕盡管碳元素有多種同素異形體，但它在自然界主要以化合物的形式存在的。例如：蛋白質(zhì)、淀粉、天然氣等有機(jī)化合物；CO2、碳酸鹽等無機(jī)化合物。 〔提問〕例舉常見的含碳化合物，它們分別屬于哪種類型的化合物？ 二、廣泛存在的含碳化合物1．種類繁多的有機(jī)物：蛋白質(zhì)，淀粉、纖維素、天然氣、煤、石油等。 2．碳的氧化物：CO、CO2 3．碳酸鹽：CaCO3、ZnCO3、MgCO3、Na2CO3、NaHCO3、Ca(HCO3)2等。 〔閱讀〕課本P61圖 〔活動(dòng)探究〕碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)藥品：碳酸鈉、碳酸氫鈉、鹽酸、澄清石灰水、Ba(OH)2溶液、BaCl2溶液、氫氧化鈉溶液。 1．思考：碳酸鈉與碳酸氫鈉分別屬于什么類型的化合物？預(yù)測(cè)它們能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？ 2．方法引導(dǎo)：回憶碳酸鈣的有關(guān)性質(zhì)。 3．學(xué)生討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分組討論。 4．交流討論設(shè)計(jì)方案。 5．分組實(shí)驗(yàn)：要求記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式及離子方程式。 6．各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 7．整合： 碳酸鈉（純堿、蘇打）Na2CO3 碳酸氫鈉（小蘇打）NaHCO3 物理性質(zhì) 白色粉末 白色細(xì)小晶體 與酸反應(yīng) H++CO32-=HCO3- H++HCO3-=H2O+CO2↑ H++HCO3-=H2O+CO2↑ 與堿反應(yīng) 與OH-不反應(yīng) OH-+HCO3-=H2O+CO32- Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O 與鹽反應(yīng) Ba2++CO32-=BaCO3↓ 不反應(yīng) 水溶液與CO2反應(yīng) CO32-+H2O+CO2=2HCO3- 不反應(yīng) 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 〔提問〕通以上探究，思考Na2CO3 與NaHCO3間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。 Na2CO3 NaHCO3 〔討論、歸納〕 1．如何鑒別一種無色溶液是Na2CO3溶液還是NaHCO3溶液？ 常見方法：往溶液中滴加氯化鈣溶液。 2．如何證明NaHCO3與堿有發(fā)生反應(yīng)？ 常見方法：檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中的CO32-。 〔小結(jié)〕 作業(yè)：（建議補(bǔ)充使用以下部分習(xí)題） 1．科學(xué)家在不斷深入的研究中，發(fā)現(xiàn)了一系列新的碳單質(zhì)，對(duì)碳單質(zhì)的研究現(xiàn)已發(fā)展成一門獨(dú)立的學(xué)科——碳科學(xué)。下列關(guān)于碳單質(zhì)的敘述中，正確的是( )。 A．碳的各種單質(zhì)都只含有碳元素 B．碳元素的各種單質(zhì)結(jié)構(gòu)雖然不同，但物理性質(zhì)差別不大 C．碳元素的不同單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不同，其用途也不同 D．碳元素的單質(zhì)只有金剛石、石墨和C60 2．活性炭因具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，所以有很強(qiáng)的吸附能力。你了解它們?cè)谏a(chǎn)、生活中的應(yīng)用嗎？ 3．單質(zhì)碳和一氧化碳的高溫下有很強(qiáng)的還原性，冶金工業(yè)上利用它們來冶煉金屬。請(qǐng)寫出單質(zhì)還原氧化銅、一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式。 4．石墨炸彈爆炸時(shí)，能在方圓幾百米范圍內(nèi)灑下大量的石墨纖維，造成輸電線，電廠設(shè)備損壞。這是由于石墨（ ）。 A．有放射性 B．易燃、易爆 C．有劇毒 D．能導(dǎo)電