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2019-2020年高中化學(xué)《碳的多樣性》教案4 魯科版必修1 一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識目標(biāo) （1） 通過介紹各種碳單質(zhì)，使學(xué)生了解同素異形體的概念，知道碳有三種同素異形體，它們的物理性質(zhì)有較大的差別，導(dǎo)致物理性質(zhì)相異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種類繁多，一般分為含碳的無機(jī)化合物和有機(jī)化合物兩大類，通過活動探究認(rèn)識碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，初步體會它們性質(zhì)的差異。 2、能力目標(biāo) （1） 通過探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，進(jìn)一步熟悉研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序，培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究的能力。 （2） 體會將自然界中的轉(zhuǎn)化與實(shí)驗(yàn)室中的轉(zhuǎn)化統(tǒng)一起來的科學(xué)思維方法。 3、情感目標(biāo) （1） 通過實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生探究化學(xué)的興趣，發(fā)揚(yáng)合作學(xué)習(xí)的精神，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 （2） 了解人們經(jīng)常利用科學(xué)知識實(shí)現(xiàn)碳元素的轉(zhuǎn)化，為人們服務(wù)的案例，體會化學(xué)科學(xué)的偉大，增強(qiáng)求知的欲望。 （3） 通過介紹人類的活動破壞了自然界中碳轉(zhuǎn)化的平衡所造成的后果，激發(fā)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識，維護(hù)生態(tài)平衡的熱情和責(zé)任。 二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn)：碳元素之間的轉(zhuǎn)化，碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)。 難點(diǎn)：碳元素之間的轉(zhuǎn)化，碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)。 三、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)探究、自主歸納，多媒體教學(xué) 四、教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)活動 教學(xué)中可能出現(xiàn)的問題 設(shè)計(jì)意圖 引出課題 [展示]溶洞、煤塊、珊瑚一組圖片 [提問]這些物質(zhì)哪些含有碳元素？ [追問]我們周圍還有哪些物質(zhì)含有碳元素？ [引入]大家說的都很對，今天，我們一起來感受碳的多樣性。首先，先來了解各種各種各樣的碳單質(zhì)。 [板書]碳的多樣性 多種多樣的碳單質(zhì) 觀看、領(lǐng)悟 [回答]都含有 [回答]生物體內(nèi)含有、頭發(fā)里含有、做衣服的布料中有、呼吸的CO2也含有… 明確學(xué)習(xí)任務(wù)。通過展示圖片等方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)的主動性 通過圖片，讓學(xué)生知道同素異形體的概念 [展示]鉛筆芯、金剛石刀具一組圖片 [解釋]回顧以前學(xué)的知識，我們知道鉛筆芯的主要成份是石墨，金剛石刀具的主要成分是金剛石，同樣是由碳元素組成，卻具有物理性質(zhì)非常大的區(qū)別，究其原因，體現(xiàn)化學(xué)里的一個(gè)重要規(guī)律 觀看、傾聽、領(lǐng)悟 [學(xué)生搶答]結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途 讓學(xué)生了解多種多樣的碳單質(zhì)，明白“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的規(guī)律 [引導(dǎo)]對，我們現(xiàn)在來一起了解這兩種單質(zhì)的結(jié)構(gòu) [展示]石墨、金剛石的結(jié)構(gòu),讓學(xué)生了解。[板書] 1.同素異形體：由同一元素形成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì) 觀看、反思 掌握同素異形體的概念 自學(xué)匯報(bào) [過渡]碳的同素異形體還有C60，C70等。下面根據(jù)我們上節(jié)課的安排，請同學(xué)做5分鐘專題報(bào)告，內(nèi)容是有關(guān)C60，碳納米管的研究方向及成果。 [準(zhǔn)備]查閱資料，了解C60，碳納米管的研究方向及成果，制作課件。 [匯報(bào)]其他同學(xué)觀看、傾聽、反思 通過學(xué)校網(wǎng)絡(luò)、圖書室等查詢化學(xué)前沿，了解C60，C70相關(guān)知識，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣 介紹廣泛存在的含碳化合物 [過渡]很好，現(xiàn)在大家感受到了碳單質(zhì)的多樣性，但是碳在自然界中主要以化合物形式存在，一類是有機(jī)化合物，一類是無機(jī)化合物，而且他們廣泛的存在于我們周圍。 引入活動探究，研究碳酸鈉、碳酸氫鈉 [板書]二、廣泛存在的含碳化合物 [展示]天然氣、胡蘿卜；大理石、方解石等一組圖片[解釋] 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。下面，我們一起來探討有著重要用途的兩種含碳無機(jī)化合物——碳酸鈉、碳酸氫鈉。 觀看、傾聽，對將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)躍躍欲試 通過圖片，使學(xué)生了解我們周圍廣泛存在大量的含碳化合物 探究活動的準(zhǔn)備 [活動準(zhǔn)備，提出問題] 如何鑒別一種固體物質(zhì)是Na2CO3還是NaHCO3？ [追問]如何除去碳酸鈉固體中的碳酸氫鈉固體雜質(zhì)？ 那如果想從碳酸氫鈉溶液中除去碳酸鈉雜質(zhì)，怎么辦？ 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸氫鈉溶液能與氫氧化鈉反應(yīng)？ 思考、討論： 他們都與酸反應(yīng)，但是，經(jīng)過計(jì)算同質(zhì)量的兩種鹽與足量的酸反應(yīng)，生成的氣體量不一樣多；可以向兩種鹽溶液中滴加CaCl2液，看是否有沉淀生成；可以看加熱能否分解，若能分解，則是碳酸氫鈉，不分解的為碳酸鈉 可以用酒精燈加熱 3、可以向里面通入CO2 4、向生成物中滴加CaCl2溶液，看是否有沉淀生成 引導(dǎo)學(xué)生能夠提出假設(shè)，為進(jìn)一步探究作準(zhǔn)備。讓學(xué)生明確在活動開始前，要做必要的、充分的準(zhǔn)備工作，為學(xué)生理清思路 探究活動的展開 [指導(dǎo)學(xué)生開始探究活動]完成實(shí)驗(yàn)方案，注意整理歸納。 為學(xué)生提供試劑：碳酸鈉固體、碳酸氫鈉固體、碳酸氫鈉溶液、碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液、碳酸鈣固體、稀鹽酸、CaCl2溶液、澄清石灰水以及實(shí)驗(yàn)儀器（準(zhǔn)備大小規(guī)格相同的氣球）、 [注意事項(xiàng)]：1、試劑藥品的取量；2、操作正確；3、安全問題； [活動探究建議]：為學(xué)生探究提供開放性環(huán)境。 1、 實(shí)驗(yàn)藥品應(yīng)多提供幾種常見的酸供學(xué)生使用，應(yīng)提供一些鹽（如氯化鋇等）溶液。 2、 提供的Na2CO3溶液，NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度應(yīng)該有相同，有不同，供學(xué)生做對比實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇。（可對比生成氣體的速率，也可討論生成氣體速率不同的原因。） 3、 考慮學(xué)生可能會做“給NaHCO3水溶液加熱”的實(shí)驗(yàn)。 4、因?yàn)镹aHCO3溶液與NaOH溶液的反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，故應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明。 5、對上述各項(xiàng)有進(jìn)行或進(jìn)行得較好的小組或個(gè)人給予充分的肯定。 學(xué)生以小組為單位，首先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)而開始實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案歸納如下： 在兩支試管中分別加入3ml稀鹽酸，將兩支試管各裝有0.3g碳酸鈉固體和碳酸氫鈉固體粉末的小氣球分別套在兩支試管口。將氣球內(nèi)的和同時(shí)倒入試管中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 在兩支試管里分別加入3碳酸氫鈉溶液和碳酸鈉溶液，然后加入CaCl2溶液，觀察現(xiàn)象，然后滴加氫氧化鈉溶液，看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 3、小組內(nèi)分工合作，同時(shí)采用酒精燈加熱兩種固體粉末，檢驗(yàn)是否有氣體生成？該氣體是不是CO2？觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有何不同？ 1、充分體現(xiàn)學(xué)生的動手、動腦能力。為學(xué)生的探究提供開放性的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)他們的探究能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、同學(xué)間的協(xié)作能力。 2、在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生遇到一些問題，通過探究將有關(guān)問題解決了，同時(shí)有助于暴露他們的不足。 整理歸納 [板書] Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 2NaHCO3======Na2CO3+H2O+CO2↑ Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl [探究歸納匯報(bào)] 等質(zhì)量的碳酸鈉固體和碳酸氫鈉固體粉末與足量的稀鹽酸反應(yīng)，后者生成的氣體量較大 2、碳酸鈉溶液與CaCl2溶液反應(yīng)，生成沉淀，發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl然后加入氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)裝有碳酸氫鈉試管中也生成沉淀， NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 3、碳酸氫鈉固體加熱能分解成碳酸鈉，水和能使澄清石灰水變渾濁的氣體CO2 進(jìn)一步幫助學(xué)生理清思路，回顧學(xué)過的知識。掌握基本的化學(xué)反應(yīng)。 小結(jié)課堂 了解同素異形體的概念，知道碳有三種同素異形體 掌握碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)，注意復(fù)習(xí)探究學(xué)習(xí)的過程 注意規(guī)范操作，提高實(shí)驗(yàn)的基本技能。 學(xué)生聆聽，反思，回顧