课题 ：碳的多样性

一、教学目标

1、知识与技能 （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。（2） 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，初步体会它们性质的差异。

2、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性质的基本程序，培养学生利用实验科学探究的能力。（2） 体会将自然界中的转化与实验室中的转化统一起来的科学思维方法。

3、情感态度（1） 通过实验探究激发学生探究化学的兴趣，发扬合作学习的精神，养成严谨科学的学习习惯。（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。

二、教学重点、难点

重点：碳元素之间的转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。 难点：碳元素之间的转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。

三、教学方法

实验探究、自主归纳

四、教学过程

第一节 碳的多样性

[展示]看课本煤块、金刚石的图片

[提问]1、这些物质都含有什么元素，以什么形态存在？

2、你身边还有什么物质含有这种元素？ [展示]看课本溶洞、金刚石、珊瑚一组图片

[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

金刚石、石墨和C60 都是由碳元素组成的单质。

石 墨 ：深灰色、硬度小、不透明、易导电的片状固体，熔点极高。

金刚石：金刚石是硬度最大，熔点最高的单质，无色透明的晶体，不导电。 C60 ： 灰黑色的固体,不导电，又名足球烯 阅读课本62－63页回答下列问题：

1、 三者的结构特点（简单了解碳原子的排列情况）； 2、 同素异形体的概念；

3、 碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是什么？ 4、 碳的各种单质化学性质是否相同？为什么？

5、 如何证明石墨、金刚石都是由碳元素组成？（介绍史实：1797年英国化学家钱南为了测出金刚石的成分，做了一个非常昂贵的实验。他将金刚石放在密闭的、充满氧气的箱子里进行燃烧（箱子是纯金制的），结果却令人非常意外—箱子里的气体成分竟然是二氧化碳。）

6、 了解C60、碳纳米管的相关知识。

[板书]由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。

金刚石、石墨、和C60 是碳元素的同素异形体。 氧气和 O3 是氧元素的同素异形体。 思考： ① 同素异形体的成因是什么？

②你所知道的其他元素的同素异形体还有哪些？

（解答：① 原子的排列方式不同，结构不同。

② O2与O3 、 红磷和白磷等）

小结：

1、判断同素异形体的要素：（1）必须由同一元素组成（2）必须是单质（3）必须结构不同 2、不同的同素异形体，物理性质不同，化学性质相似

[过渡] 尽管碳元素有多种同素异形体，但它在自然界主要是以化合物的形式存在的。 [板书]二、广泛存在的含碳化合物

[展示]看课本天然气、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。下面，我们一起来探讨有着重要用途的两种含碳无机化合物——碳酸钠、碳酸氢钠。 [板书]1、物 理 性 质

化学式 NaHCO3 Na2CO3 Na2CO3?10H2O 学名 碳酸氢钠 碳酸钠 俗名 小苏打 状态 颜色 溶解度比较 应用 做发酵粉、胃药 制玻璃、造纸 同Na2CO3 细小晶体 白色 较小 白色 较大 无色 最大 苏打、纯碱 粉末 十水合碳酸钠 结晶碳酸钠 晶体 Na2CO3俗称纯碱或苏打，白色粉末，易溶于水，广泛用于玻璃、造纸等工业；NaHCO3俗称小苏打，白色晶体，易溶于水，碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水。 [方法导引]根据学过的碳酸钙的化学性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质 1、碳酸钠可能与哪些物质反应？ 2、碳酸氢钠可能与哪些物质反应？ 碳酸钙的化学性质： 1、与盐酸反应：

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 2、受热分解： △

CaCO3＝＝CaO+CO2↑

[活动探究] Na2CO3 和 NaHCO3 的化学性质。 1、与酸反应

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 2、与碱反应

Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 ↓+2NaOH NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 3、与盐反应

Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓ +2NaCl 4、受热分解 △

2NaHCO3======Na2CO3+H2O+CO2↑

<练习>：写出相关反应的离子反应方程式。 [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？ 碳酸 碳酸盐 碳酸氢盐

加热；加碱

【典型例题】

例1、金刚石、石墨、C60性质有所不同，是由于 （ ）

A. 构成原子不同 C. 具有不同的几何外形

B. 原子的各自排列方式不同 D. 硬度不同

例2、关于Na2CO3和NaHCO3下列说法中正确的是（ ） A、Na2CO3比NaHCO3易溶于水 B、NaHCO3比Na2CO3稳定

C、石灰水能和NaHCO3反应，不与Na2CO3反应

D、等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应，消耗盐酸的物质的量之比为2：1 例3、除去混在Na2CO3粉末中少量的NaHCO3最合理的方法是（ ） A、加热 B、加NaOH溶液 C、加盐酸D、通入足量的CO2气体

作业：课本71页第4题和72页第6题