高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)1（必修）第三章自然界中的元素第一節(jié)碳的多樣性2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)第一課時(shí)：本節(jié)目標(biāo)：1、了解同素異形體的概念，知道碳有三種同素異形體，以及導(dǎo)致物理性質(zhì)相異的主要原因。2、知道含碳元素的化合物種類繁多，一般可分有機(jī)物和無機(jī)物。3、通過活動(dòng)探究認(rèn)識(shí)碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)及它們之間的相互轉(zhuǎn)化。2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)溶洞中的、石花、石筍、鐘乳石圖中的鉆石重約五十克拉價(jià)值高達(dá)五百萬美元在一九三四年芝加哥世界博覽會(huì)上被評(píng)為美國(guó)最完美的鉆石。世界上最大的鉆石——庫利南一號(hào)美麗的珊瑚2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)一、多種多樣的碳單質(zhì)游離態(tài)：金剛石、石墨等化合態(tài)：CO2、大理石、可燃冰、蛋白質(zhì)等C元素的存在形式2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)金剛石石墨2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)質(zhì)疑：同是C元素組成的單質(zhì)性質(zhì)有什么不同呢？1.C單質(zhì)的性質(zhì)：①金剛石：最硬的，無色透明的晶體②石墨：深灰色、不透明、質(zhì)軟、易導(dǎo)電的片狀固體③C60：灰墨色的固體這里指的是物理性質(zhì)2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)活動(dòng)探究：為什么同種元素組成的不同種單質(zhì)的性質(zhì)相差這么大呢？2.C的三種不同單質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）金剛石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個(gè)C原子與他周圍的4個(gè)C原子形成正四面體結(jié)構(gòu)金剛石的結(jié)構(gòu)2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)

石墨的結(jié)構(gòu)天然石墨多種多樣的碳單質(zhì)（2）石墨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

a.C原子呈層狀排列，每片上的所有C原子都在同一平面上。

b.每層上的每個(gè)C原子都與其他的3個(gè)C原子相連，層上C原子形成了正六邊形2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)（3）C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

a.球狀結(jié)構(gòu)，形似足球，又稱足球烯。

b.由12個(gè)正五邊形和20個(gè)正六邊形組成2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)C20C40多種多樣的碳單質(zhì)2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)C70多種多樣的碳單質(zhì)2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)3.同素異形體：由同一種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體。例如：C元素的同素異形體有：金剛石、石墨、C60，O元素的同素異形體有：O2、O3，P元素的同素異形體有：紅磷、白磷注意：同素異形體的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似。2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)很久以前，人們被金剛石的成分迷惑。1797年，英國(guó)化學(xué)家錢南為了測(cè)出金剛石的成分，做了一個(gè)非常昂貴的實(shí)驗(yàn)。他將金剛石放在密閉的、充滿氧氣的箱子里讓其燃燒（這只箱子是純金制的），結(jié)果令人非常意外—箱子里的氣體成分竟然變成了二氧化碳。這意味著如此奢侈的實(shí)驗(yàn)，發(fā)生的僅僅是下面臺(tái)此簡(jiǎn)單的反應(yīng)：C+O2==CO2故事點(diǎn)燃2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)總結(jié)：1、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)！2、不同碳單質(zhì)物理性質(zhì)存在差異的原因：碳原子的排列方式不同。高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)二、廣泛存在的含碳化合物大理石方解石主要成分：CaCO32023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)白云石：CaMg(CO3)22023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)菱鋅礦：ZnCO32023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)菱鎂礦：MgCO32023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)菱鐵礦：FeCO32023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)天然氣胡蘿卜含碳無機(jī)化合物（礦物）有機(jī)化合物（幾十萬種）天然碳酸鹽2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)1.種類：無機(jī)化合物：大理石、CO2等有機(jī)化合物：蛋白質(zhì)、天然氣（CH4）等2.重要的含碳化合物：（Na2CO3和NaHCO3）2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)(1)Na2CO3與NaHCO3物理性質(zhì)比較名稱碳酸鈉碳酸氫鈉俗名色態(tài)水溶性白色固體蘇打或純堿小蘇打都易溶于水，但溶解度S碳酸鈉＞S碳酸氫鈉活動(dòng)*探究2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)(2)化學(xué)性質(zhì)比較:a.與HCl反應(yīng):Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑現(xiàn)象:都有氣泡產(chǎn)生，HCl與NaHCO3要比與Na2CO3反應(yīng)快。設(shè)問:為什么有這樣的現(xiàn)象發(fā)生呢?因?yàn)镠Cl與Na2CO3反應(yīng)是二步反應(yīng):第一步:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl第二步:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO22023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)思考題:

把稀HCl逐滴滴加到Na2CO3(aq)和NaHCO3(aq)現(xiàn)象一樣嗎?如不一樣,有什么差別?不一樣,把稀HCl逐滴滴加到Na2CO3(aq)中開始沒有氣泡,過一段時(shí)間出現(xiàn)氣泡,而把稀HCl逐滴滴加到NaHCO3(aq)立即出現(xiàn)氣泡.因而可以利用這樣現(xiàn)象檢驗(yàn)Na2CO3(aq)和NaHCO3(aq)2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)與NaOH:無明顯現(xiàn)象。Na2CO3與NaOH不反應(yīng)

NaHCO3與NaOH能反應(yīng)：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O總結(jié):從上面的幾個(gè)反應(yīng)中可以看出HCO3-既不能與H+又不能與OH-共存b.與堿反應(yīng):與Ca（OH）2：都有白色沉淀生成。2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)c.與CaCl2或者BaCl2反應(yīng):與Na2CO3Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl與NaHCO3不反應(yīng)Na2CO3很穩(wěn)定,受熱很難分解NaHCO3很不穩(wěn)定,受熱易分解

2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2d.穩(wěn)定性:2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)(3)Na2CO3與NaHCO3的相互轉(zhuǎn)變(1)Na2CO3轉(zhuǎn)變成NaHCO3_____________________________(2)NaHCO3轉(zhuǎn)變成Na2CO3①______________________________②_______________________________Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO32NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O△▲Na2CO3NaHCO3+H2O+CO2或+H+NaOH或2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)（4）用途:

Na2CO3主要用于制造玻璃、造紙業(yè)和食用堿;

NaHCO3主要用于做糕點(diǎn)時(shí)的發(fā)酵粉、食用堿。2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)小結(jié)：Na2CO3與NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論與H+反應(yīng)與NaOH與Ca(OH)2與CaCl2加熱產(chǎn)生氣泡CO32-+2H+=CO2↑

+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O無明顯現(xiàn)象Na2CO3不反應(yīng)HCO3-+OH-=CO32-+H2O產(chǎn)生白色沉淀CO32-+Ca2+=Ca

CO3↓Ca2++HCO3-+OH-=Ca

CO3

↓+H2ONa2CO3產(chǎn)生白色沉淀NaHCO3無現(xiàn)象CO32-+Ca2+=Ca

CO3↓NaHCO3不反應(yīng)Na2CO3無現(xiàn)象NaHCO3分解產(chǎn)生CO22NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O△Na2CO3不分解2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)〖討論〗(1)逐滴滴加稀鹽酸:現(xiàn)象不同,Na2CO3中先沒有氣泡,后有氣泡,而NaHCO3立即產(chǎn)生氣泡.(2)加熱(固體):NaHCO3加熱分解產(chǎn)生了CO2,通入到澄清的石灰水中可變渾濁,而Na2CO3加熱不分解.(3)加CaCl2或BaCl2:Na2CO3與它們可以產(chǎn)生白色沉淀,而NaHCO3與它們不反應(yīng)1、如何鑒別Na2CO3與NaHCO3？2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)2、如何除去Na2CO3中少量的NaHCO3？3、如何除去NaHCO3中少量的Na2CO3？加適量NaOH溶液或加熱通入足量CO22023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)作業(yè)布置:1.向飽和的Na2CO3(aq)中通入CO2,有什么現(xiàn)象?離子方程式如何書寫?

2.能否不用任何試劑鑒別無色溶液的稀鹽酸和Na2CO3(aq)?

3.把含1.5molHCl的稀鹽酸逐滴滴加到含1molNa2CO3的溶液中產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量為多少?2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)4.將某碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物2.74g加熱到質(zhì)量不再變化時(shí)，剩余物質(zhì)量為2.12g。求：⑴混合物中碳酸氫鈉與碳酸鈉的物質(zhì)的量；⑵將這種混合物與足量的稀鹽酸反應(yīng)可以生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積。2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)再見！2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)小測(cè)：寫出下列反應(yīng)的離子方程式1、碳酸鈉與足量鹽酸反應(yīng)。2、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)。3、碳酸氫鈉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。4、碳酸鈉與氯化鈣溶液反應(yīng)。5、碳酸鈉與氫氧化鈣溶液反應(yīng)。6、二氧化碳通入碳酸鈉溶液中。7、碳酸鈉受熱分解。（寫化學(xué)方程式）2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化張家界黃龍洞2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)本節(jié)目標(biāo)：1、了解碳單質(zhì)、一氧化碳、二氧化碳之間的轉(zhuǎn)化，了解它們的性質(zhì)。2、能夠解釋與含碳物質(zhì)有關(guān)的現(xiàn)象和解決簡(jiǎn)單的問題，如水垢的形成與消除、木炭燃燒的現(xiàn)象、工業(yè)上煉鐵的原理等。2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)三、碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化1、自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)

（1）二氧化碳是通過哪些途經(jīng)進(jìn)入大氣中的？（2）海水中的含碳物質(zhì)是從哪里來的？（3）若大氣中沒有二氧化碳會(huì)怎么樣？二氧化碳過量又會(huì)怎樣？討論：2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)大氣中的二氧化碳綠色植物海洋光合作用呼吸動(dòng)物呼吸排泄巖石風(fēng)化溶解光合作用森林草原化石燃料噴發(fā)火山燃燒燃燒動(dòng)植物遺體演變自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)大自然的精美絕倫的奇觀：張家界黃龍洞2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)模擬溶洞的“形成”。活動(dòng)、探究：2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量CaCO3粉末于試管中，加入適量蒸餾水CaCO3不溶解，溶液渾濁通入足量CO2隨著CO2得通入白色沉淀減少最終消失所得溶液加熱又得到白色沉淀且有氣泡產(chǎn)生CaCO3與Ca(HCO3)2可以相互轉(zhuǎn)化，碳酸氫鹽不穩(wěn)定，受熱分解2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2有關(guān)反應(yīng)方程式：Ca(HCO3)2===CaCO3

↓+H2O+CO2↑△2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)2、生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化

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⑴高爐煉鐵是將鐵礦石用焦炭還原成金屬鐵的過程。在此過程中，CO是如何產(chǎn)生的？碳元素發(fā)生了哪些變化？用方程式如何表示？交流研討2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)

C+O2==CO2CO2+C==2CO高溫高溫Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高溫2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)交流研討在生產(chǎn)和生活中還有哪些碳及其化合物間轉(zhuǎn)化的實(shí)例？2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)

⑵木炭在燃燒時(shí)產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰，這是CO燃燒產(chǎn)生的。在木炭燃燒的過程中發(fā)生著單質(zhì)C、CO、CO2之間的轉(zhuǎn)化：用化學(xué)方程式描述上述過程，并指出氧化劑與還原劑。CCO2CO2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)⑶水壺、輸送熱水的管道內(nèi)壁常積有水垢，你知道水垢的成分是什么嗎？它是怎樣形成的，又如何除掉？水垢的主要成分是CaCO3,是Ca(HCO3)2分解形成的，常用CH3COOH除掉。CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2

+CO2↑+H2O2023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)小結(jié)：碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化自然界中碳及化合物的轉(zhuǎn)化人類生產(chǎn)、生活中的轉(zhuǎn)化溶洞的形成植物的光合作用CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)26CO2+6H2O=C6H12O6+6O2高爐煉鐵木炭的燃燒Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2C+O2=CO22023/4/15高中化學(xué)必修第三章第一節(jié)碳多樣性課時(shí)1、下列物質(zhì)，分別加入CH3COOH時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相同氣體的是（）①大理石②鐘乳石③鍋垢④貝殼⑤蛋殼 A、①②B、④⑤ C、①②③D、①②③④⑤D2、除去C