高一化學(xué)必修1第3章自然界中的元素碳的多樣性松溪一中黃仁堯【教材分析與教法說明】（一）知識脈絡(luò)本節(jié)教材學(xué)習(xí)了物質(zhì)的分類知識基礎(chǔ)上很自然地過渡到學(xué)習(xí)元素化合物的知識，首先介紹了碳單質(zhì)的多樣性，進而引出同素異形體的概念，然后轉(zhuǎn)入含碳化合物的多樣性，在此介紹了含碳的一些化合物，著重讓學(xué)生探討并學(xué)習(xí)碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，最簡單介紹了碳元素在自然界以及在人類的生產(chǎn)生活中的轉(zhuǎn)化。（二）知識框架碳酸鈉碳酸鈉生產(chǎn)、生活中的轉(zhuǎn)化生產(chǎn)、生活中的轉(zhuǎn)化碳的多樣性碳單質(zhì)碳的化合物碳的多樣性碳單質(zhì)碳的化合物碳酸氫鈉同素異形體碳酸氫鈉同素異形體（三）新教材的主要特點新教材依然保持緊密聯(lián)系實際和新的化學(xué)知識從生活和生產(chǎn)實際切入的風(fēng)格，也注意了緊密聯(lián)系學(xué)生已學(xué)過的知識如物質(zhì)的分類知識，以及電解質(zhì)知識和離子反應(yīng)等知識，以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)新知識和進一步鞏固離子反應(yīng)方程式的書寫?！窘虒W(xué)目標】（一）知識與技能目標1.引導(dǎo)學(xué)生通過對碳單質(zhì)的多樣性的學(xué)習(xí)初步了解同素異形體的概念，并從結(jié)構(gòu)角度使學(xué)生理解不同單質(zhì)。2．引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和認識含碳化合物的多樣性，進而使學(xué)生掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，并且進一步鞏固離子反應(yīng)方程式的書寫。3．引導(dǎo)學(xué)生了解碳及其化合物在生產(chǎn)和生活中轉(zhuǎn)化的多樣性，使學(xué)生關(guān)注日常生活中的含碳物質(zhì)與生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。（二）過程與方法目標1．通過探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，進一步熟悉研究物質(zhì)的基本方法和程序，培養(yǎng)學(xué)生利用實驗科學(xué)探究的能力。2．通過模擬溶洞的形成體會自然界中的轉(zhuǎn)化與實驗室中的轉(zhuǎn)化統(tǒng)一的科學(xué)思維。3．通過“聯(lián)想·質(zhì)疑”“交流·研討”、“活動·探究”進一步體驗化學(xué)研究的方法和程序。（三）情感態(tài)度與價值觀目的1.通過“聯(lián)想·質(zhì)疑”“交流·研討”、“活動·探究”在實驗探究過程中激發(fā)學(xué)生探究化學(xué)的興趣、發(fā)揚合作學(xué)習(xí)的精神。2.通過了解碳元素的轉(zhuǎn)化，為人類服務(wù)的案例，體會化學(xué)科學(xué)的偉大，增強求知的欲望。3.通過了解人類活動，破壞自然界中碳元素轉(zhuǎn)化平衡造成的后果，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。【教學(xué)重點、難點與對策】（一）知識上重點、難點Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)（二）方法上重點、難點Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)探究【教學(xué)方法】問題激疑、實驗探究、交流討論課時安排2課時【教學(xué)過程設(shè)計】【教學(xué)程序】第一課時程序師生活動設(shè)計意圖時間分配教師活動學(xué)生活動【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?！窘涣鳌⑼队啊?聯(lián)想質(zhì)疑：閱讀P59一、二段金剛石、石墨、C60有關(guān)資料視頻、圖片通過閱讀和同學(xué)們初中所學(xué)，大家想想剛才我們都有看到了哪些含碳的物質(zhì)？舉例已經(jīng)學(xué)過和日常生活中還有哪些含碳的物質(zhì)？它們都屬于哪些類型的物質(zhì)（根據(jù)物質(zhì)的分類），分別是以什么樣的形態(tài)存在？還有哪些疑問？同素異形體的概念。碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)相異的主要原因是什么？碳的各種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否相同？為什么？如何證明石墨、金剛石都是由碳元素組成？這些碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)是怎么樣知道？課前讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑收集碳單質(zhì)及其化合物圖片、實物，課堂上采用互動式教學(xué)。通過交流生活中的常識激發(fā)學(xué)生探究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性能的興趣26【聯(lián)想、質(zhì)疑】碳的幾種單質(zhì)你們都知道它們的性質(zhì)嗎？【投影講述】一、多種多樣的碳單質(zhì)金剛石物理性質(zhì)：硬度極高，無色透明，不導(dǎo)電，可用作切割工具，鉆頭、軸承、手飾。石墨：深灰色，質(zhì)軟，不透明，易導(dǎo)電，片狀固體，可用作電極，墨水，鉛筆，潤滑劑。C60：灰黑色固體【質(zhì)疑】它們之間屬于什么關(guān)系呢？【投影講述】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)。金剛石碳單質(zhì) 石墨 C60【質(zhì)疑】同是碳元素組成的的這些單質(zhì)物理性質(zhì)為什么不同？同學(xué)們還知道哪些物質(zhì)之間屬于同素異形體的關(guān)系？[指導(dǎo)閱讀]P60第一段與化學(xué)前沿。C60、碳納米等結(jié)構(gòu)是怎么樣得到的哪？這里就有用到我們前面學(xué)到的科學(xué)研究的聯(lián)想、預(yù)測、模型、假說、實驗等方法。盡管碳元素有多種同素異形體，但它在自然界主要是以化合物的形式存在的。例如：蛋白質(zhì)、淀粉、天然氣等有機化合物；CO2、碳酸鹽等無機化合物?！景鍟客禺愋误w：同一種元素組成結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的單質(zhì)?！揪毩?xí)】[交流?研討]：常見含碳化合物有哪些？它們分別屬于哪種類型的化合物？【板書】二、廣泛存在的含碳化合物【投影講述】1、種類最多的有機物蛋白質(zhì)，淀粉、纖維素、天然氣、煤、石油等2、碳的氧化物：CO、CO23、碳酸鹽：CaCO3、CaMg(CO3)2、ZnCO3、MgCO3、FeCO3、Na2CO3、NaHCO3、Ca(HCO3)2【交流、討論、】比較碳酸鈉與碳酸氫鈉它們分別屬于什么類型的化合物？預(yù)測它們可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？【方法引導(dǎo)】回憶碳酸鈣的有關(guān)性質(zhì)【活動、探究】實驗藥品：碳酸鈉、碳酸氫鈉、鹽酸、澄清石灰水、Ba(OH)2溶液、CaCl2溶液、BaCl2溶液、氫氧化鈉溶液?！拘〗Y(jié)】碳單質(zhì)的多樣性同素異形體2、多種多樣的含碳的化合物作業(yè)：完成實驗設(shè)計方案，設(shè)計好實驗探究報告。讓學(xué)生總結(jié)碳的不同單質(zhì)的物理性質(zhì)。讓學(xué)生列舉判斷幾種物質(zhì)中屬于同素異形體的情況。學(xué)生舉例展示實物閱讀看P61圖分組討論預(yù)測碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)設(shè)計實驗探究方案小組匯報讓學(xué)生了解碳單質(zhì)的主要物理性質(zhì)。使學(xué)生掌握同素異形體的概念培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的能力，和方法。15125223322542第二課時程序師生活動設(shè)計意圖時間分配教師活動學(xué)生活動【引題】昨天同學(xué)們都設(shè)計了實驗方案，今天我們就來用實驗來驗證我們的設(shè)計【活動、探究】碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸、澄清石灰水、Ba(OH)2溶液、CaCl2溶液、BaCl2溶液、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，以及碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性【小結(jié)，板書】碳酸鈉：與酸反應(yīng)H++CO32-=HCO3-H++HCO3-=H2O+CO2↑與Ca2+Ba2+反應(yīng)Ca2++CO32-=CaCO3↓Ba2++CO32-=BaCO3↓與CO2+H2OCO32-+H2O+CO2=2HCO3-碳酸氫鈉：與酸反應(yīng)H++HCO3-=H2O+CO2↑與堿反應(yīng)OH-+HCO3-=H2O+CO3Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O熱穩(wěn)定性△2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑[交流?研討]：通以上研究大家思考Na2CO3與NaHCO3間可以怎樣相互轉(zhuǎn)化關(guān)系？H+、CO2+H2ONa2CO3NaHCO3OH-、△[交流?研討]1.如何鑒別一種無色溶液是Na2CO3溶液還是NaHCO3溶液？2.如何證明NaHCO3與堿有發(fā)生反應(yīng)？完成探究實驗匯報實驗結(jié)果和現(xiàn)象。讓學(xué)生學(xué)會探究使學(xué)生理解物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化1063213【過渡】通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道碳及其化合物間可以相互轉(zhuǎn)化。那么，在自然界和生產(chǎn)、生活中碳及其化合物間是怎樣轉(zhuǎn)化的呢？[聯(lián)想?質(zhì)疑]：從圖中以大家所知道的自然界中有哪些途徑產(chǎn)生CO2？又有哪些途徑可以吸收CO2？【投影展示】閱讀P63圖【板書】1、自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化【活動、探究】模擬溶洞的形成【講述】Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2＝CaCO3↓+H2O+C02↑2、生活、生產(chǎn)中碳及化合物間的轉(zhuǎn)化【投影展示】(1)生活中碳的轉(zhuǎn)化(2)工業(yè)中碳的轉(zhuǎn)化【小結(jié)】完成P67概括整合內(nèi)容1例舉你熟悉的碳單質(zhì)和化合物2例舉你所知的碳在生產(chǎn)和生活中的轉(zhuǎn)化作業(yè):P68-694、5學(xué)生閱讀課本并匯報從圖中找到的碳轉(zhuǎn)化途徑。學(xué)會從圖中學(xué)習(xí)和獲取知識24284[板書設(shè)計]一、多種多樣的碳單質(zhì)1、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)。金剛石2、碳單質(zhì) 石墨 C60二、廣泛存在的含碳化合物1、種類最多的有機物2、碳的氧化物3、碳酸鹽4、碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較三、碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化自然界中碳及化合物的轉(zhuǎn)化生活、生產(chǎn)中碳及化合物間的轉(zhuǎn)化3、無機有機[鞏固雙基]第一課時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)，對碳單質(zhì)的研究現(xiàn)已發(fā)展成一門獨立的學(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，但性質(zhì)差別不大C.碳元素的不同單質(zhì)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炭，特別是活性炭具有很強的吸附能力，這是它們具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。你了解它們在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用嗎？單質(zhì)碳和一氧化碳的高溫下有很強的還原性，冶金工業(yè)上利用它們來冶煉金屬請寫出單質(zhì)還原氧化銅、一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式。石墨炸彈爆炸是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。這是由于石墨的（）A、有放射性B、易燃、易爆C、有劇毒D、能導(dǎo)電5、某同學(xué)在分析空氣中二氧化碳的來源時，列舉了下列過程：①植物的光合作用；②植物的呼吸作用；③微生物的分解作用；④農(nóng)民秋收時焚燒秸稈；⑤森林火災(zāi)；⑥巖石風(fēng)化；⑦汽車尾氣排放；⑧工廠尾氣排放；⑨海水、河水與空氣的界面作用；⑩燒火做飯。上述過程能造成空氣中的二氧化碳增多的是。第二課時1、下列離子方程式正確的是()A．石灰石和鹽酸反應(yīng) CO32-+2H+=CO2+H2OB．鈉和水反應(yīng) Na+2H2O=Na++2OH-+H2C．燒堿溶液中通入過量CO2 CO2+OH-=HCO3-D．碳酸氫鈉與氫氧化鈉 HCO3-+OH-=H2O+CO22、用1L1.0mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中CO32-與HCO—物質(zhì)的量之比為（）A、1:3B、2:1C、2:3D、3:23、請根據(jù)右圖所示的實驗完成下表：說明：實驗裝置足以維持實驗過程中小白鼠的生命活動，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對實驗結(jié)果的影響。經(jīng)數(shù)小時后U型管A、B兩處液面變化會隨燒杯中溶液的不同有所變化。將A、B兩處液面的變化(“上升”或“下降”)填入下表：4、有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的敘述中正確的是A、相同質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸作用時，產(chǎn)生的氣體質(zhì)量相同B、Na2CO3比NaHCO3熱穩(wěn)定性強C、Na2CO3和NaHCO3均可與澄清石灰水反應(yīng)D、Na2CO3和NaHCO3均可與NaOH溶液反應(yīng)5、通常用飽和溶液除去混在中少量的HCl氣體，其反應(yīng)的離子方程式為；不能用NaOH溶液的原因是（用離子方程式表示）；也不能用溶液吸收的原因是（用離子方程式表示）。[反思]1、通過對碳單質(zhì)的多樣性的學(xué)習(xí)初步了解同素異形體的概念，并從結(jié)構(gòu)角度使學(xué)生理解不同單質(zhì)。使學(xué)生能夠透過現(xiàn)象看到物質(zhì)本質(zhì)上的區(qū)別。2、通過探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，進一步熟悉研究物質(zhì)的基本方法和程序，培養(yǎng)學(xué)生利用實驗科學(xué)探究的能力。使學(xué)生學(xué)會辯證的看問題。3、總的來看本節(jié)教學(xué)設(shè)計可能在容量上沒有把握委好，兩課時可能比較緊張難以完成。高一化學(xué)必修1第3章自然界中的元素碳的多樣性《案例評析》評析人政和一中陳童芬此教學(xué)案例能體現(xiàn)新課改的教學(xué)理念，該教師能認真研究新教材的特點，注重學(xué)生的主動學(xué)習(xí)與積極參與，對教材的理解和分析都比較到位，充分認識到本節(jié)內(nèi)容的地位和作用──對本章研究學(xué)習(xí)自然界中的元素的方法起著引領(lǐng)作用。在教學(xué)設(shè)計中能結(jié)合多媒體課件，通過展示豐富的圖片（自然界中的鐘乳石、鉆石、石墨等）給學(xué)生視覺上的美感，激發(fā)和調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，并圍繞碳的多樣性、含碳化合物存在的廣泛性這條知識主線展開討論，導(dǎo)出同素異形體等概念，并對Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)進行重點探究。