高中化學(xué)-碳的多樣性教學(xué)課件設(shè)計(jì)

第3章自然界中的元素

第1節(jié)碳的多樣性（第1課時(shí)）

迤邐的草原，天然的氧吧震撼的火山噴發(fā)電閃雷鳴，高能自然固氮富饒的海洋，化工原料的寶庫(kù)第3章自然界中的元素

第1節(jié)碳的多樣性(第1課時(shí))第2節(jié)氮的循環(huán)第3節(jié)硫的轉(zhuǎn)化第4節(jié)海水中的元素

為什么把C元素做為首要研究對(duì)象？

碳在自然界中有哪些存在形態(tài)？甲烷、淀粉、蛋白質(zhì)CO、CO2CaCO3CaMg(CO3)2MgCO3FeCO3ZnCO3自然界中碳的存在形態(tài)有機(jī)物，如

等無(wú)機(jī)物氧化物

；碳酸鹽方解石白云石菱鎂礦菱鐵礦菱鋅礦化合態(tài)游離態(tài)

等。

金剛石、石墨1、金剛石、石墨的比較

物質(zhì)金剛石

石墨外觀硬度導(dǎo)電性熔沸點(diǎn)內(nèi)容極高軟不導(dǎo)電易導(dǎo)電無(wú)色透明晶體深灰色、不透明的片狀固體很高很高一、多種多樣的碳單質(zhì)

物質(zhì)金剛石

石墨主要用途內(nèi)容1、金剛石、石墨的比較一、多種多樣的碳單質(zhì)做飾品、切割工具、刻刀、地質(zhì)鉆頭等做電極、鉛筆芯、潤(rùn)滑劑等金剛石C原子空間鏈接石墨C原子空間鏈接一、多種多樣的碳單質(zhì)歸納：物質(zhì)的

，決定了物質(zhì)的性質(zhì)。結(jié)構(gòu)柯?tīng)柨唆斖兴鼓鸆60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，形似足球，碳原子位于球表面，呈正六邊形和正五邊形排列，球內(nèi)是空的。安德烈·蓋姆、康斯坦丁·諾沃肖羅夫石墨烯是一層石墨碳網(wǎng)。具有強(qiáng)導(dǎo)電性、超強(qiáng)韌性（鋼鐵的200倍）、超高導(dǎo)熱率、超高透光率等。科學(xué)家預(yù)言，石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”?；瘜W(xué)前沿習(xí)近平主席訪問(wèn)曼徹斯特國(guó)家碳烯研究所“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象，肯定曼徹斯特大學(xué)國(guó)家石墨烯研究院在石墨烯領(lǐng)域的研究實(shí)力和國(guó)際影響力。習(xí)近平指出,在當(dāng)前新一輪產(chǎn)業(yè)升級(jí)和科技革命大背景下,新材料產(chǎn)業(yè)必將成為未來(lái)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo),對(duì)全球經(jīng)濟(jì)、科技、環(huán)境等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展產(chǎn)生深刻影響。中國(guó)是石墨資源大國(guó),也是石墨烯研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)最活躍的國(guó)家之一。中英在石墨烯研究領(lǐng)域完全可以實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”。相信雙方交流合作將推動(dòng)相關(guān)研究和開(kāi)發(fā)進(jìn)程,令雙方受益。2、同素異形體由同種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體。一、多種多樣的碳單質(zhì)歸納：物質(zhì)的

，決定了物質(zhì)的性質(zhì)。組成和結(jié)構(gòu)1、Na2CO3與NaHCO3物理性質(zhì)比較名稱(chēng)碳酸鈉碳酸氫鈉俗名色態(tài)水溶性用途純堿或蘇打小蘇打可溶于水易溶于水白色固體白色固體用于玻璃、造紙、肥皂、紡織等工業(yè)；洗滌劑、食用堿發(fā)酵粉、滅火器、藥物、飲料、食用堿二、廣泛存在的含碳化合物但溶解度S碳酸鈉21.3g＞S碳酸氫鈉9.6g2、Na2CO3與NaHCO3化學(xué)性質(zhì)比較方法導(dǎo)引（溶液中反應(yīng)）二、廣泛存在的含碳化合物物質(zhì)Na2CO3NaHCO3鹽的類(lèi)別電離方程式碳酸正鹽碳酸酸式鹽Na2CO3=2Na++CO32—NaHCO3=Na++HCO3—它們會(huì)跟哪些類(lèi)別的物質(zhì)反應(yīng)，從中找出代表物進(jìn)行小組內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)交流。干粉（NaHCO3）滅火器滅火實(shí)踐中碳酸鈉、碳酸氫鈉固體的熱穩(wěn)定性如何？交流2、Na2CO3與NaHCO3化學(xué)性質(zhì)比較二、廣泛存在的含碳化合物1、CO23、NaOH

3、Ca(OH)22、HCl

4、CaCl2

5、熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

實(shí)質(zhì)（1）與酸性氧化物的反應(yīng)CO2CO2現(xiàn)象化學(xué)方程式Na2CO3飽和液NaHCO3飽和液產(chǎn)生沉淀Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓（2）與酸溶液的反應(yīng)（與鹽酸）鹽酸現(xiàn)象離子方程式0.1mol/L碳酸鈉溶液0.1mol/L碳酸氫鈉溶液產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生氣泡CO32—+2H+=H2O+CO2HCO3—+H+=H2O+CO2（3）與堿溶液的反應(yīng)（與氫氧化鈉溶液）0.1mol/L氫氧化鈉溶液現(xiàn)象離子方程式0.1mol/L碳酸鈉溶液0.1mol/L碳酸氫鈉溶液無(wú)現(xiàn)象無(wú)現(xiàn)象HCO3—+OH—=H2O+CO32—（3）與堿溶液的反應(yīng)（與澄清石灰水）澄清石灰水現(xiàn)象離子方程式0.1mol/L碳酸鈉溶液0.1mol/L碳酸氫鈉溶液白色沉淀白色沉淀Ca2++CO32—

=CaCO3Ca2++2OH—+2HCO3—=CaCO3+CO32—+2H2O（4）與鹽溶液的反應(yīng)（與CaCl2溶液）CaCl2溶液現(xiàn)象離子方程式0.1mol/L碳酸鈉溶液0.1mol/L碳酸氫鈉溶液白色沉淀無(wú)現(xiàn)象Ca2++CO32—

=CaCO3歸納：找實(shí)質(zhì)用規(guī)律碳酸鈉溶液的性質(zhì)由

來(lái)體現(xiàn)CO32—

CO2H+Ba2+、Ca2+H2CO3為二元弱酸BaCO3、CaCO3難溶與之反應(yīng)的離子或物質(zhì)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)決定物質(zhì)性質(zhì)的微粒歸納：找實(shí)質(zhì)用規(guī)律碳酸氫鈉溶液的性質(zhì)由

來(lái)體現(xiàn)HCO3—

H+OH—Ba(OH)2、Ca(OH)2碳酸為二元弱酸，弱酸酸式根HCO3—即可結(jié)合H+，也能電離出H+HCO3—

可被OH—中和成CO32—

，BaCO3、CaCO3難溶與之反應(yīng)的離子或物質(zhì)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)決定物質(zhì)性質(zhì)的微粒（5）熱穩(wěn)定性結(jié)論：碳酸鈉比碳酸氫鈉更穩(wěn)定。加熱現(xiàn)象方程式碳酸鈉固體碳酸氫鈉固體試管內(nèi)有水珠生成，導(dǎo)管口有氣泡冒出，澄清石灰水變渾濁。導(dǎo)管口有少量氣泡冒出，澄清石灰水無(wú)變化。2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O△課堂知識(shí)方法歸納1、同素異形體2、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)知識(shí)內(nèi)容預(yù)測(cè)方法歸納1、根據(jù)同類(lèi)物質(zhì)的性質(zhì)預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)2、根據(jù)物質(zhì)的組成預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)3、根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)獲知的規(guī)律物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)學(xué)以致用知識(shí)檢測(cè)12345家庭小實(shí)驗(yàn)侯氏制堿法拓展應(yīng)用1、下列各組物質(zhì)中，不屬于同素異形體的是A．石墨和金剛石

B．NO和NO2

C．O3與O2

D．S2和S8(兩種不同的硫單質(zhì)分子)B知識(shí)檢測(cè)B2、下列說(shuō)法中正確的是A．金剛石、石墨和C60性質(zhì)不同的根本原因是所含碳原子的數(shù)目不同B．金剛石、石墨和C60在氧氣中完全燃燒都生成二氧化碳C．C60和紅磷互為同素異形體D．H2O和H2O2互為同素異形體知識(shí)檢測(cè)D3、下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的說(shuō)法正確的是A．在相同條件下NaHCO3比Na2CO3更易溶于水B．NaHCO3比Na2CO3穩(wěn)定C．石灰水能和Na2CO3反應(yīng)，不能與NaHCO3反應(yīng)D．等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量稀鹽酸反應(yīng)，消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為2∶1知識(shí)檢測(cè)C4、欲鑒別濃度均為3mol·L－1的Na2CO3和NaHCO3兩溶液，下列方法可行的有①分別滴入澄清石灰水②分別滴入3mol·L－1的鹽酸③分別滴入NaOH溶液A．②③ B．①②C．② D．①②③知識(shí)檢測(cè)5、向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀鹽酸，溶液中的HCO3－濃度的變化情況是A．逐漸增大B．逐漸減小C．先逐漸增大后減小D．先逐漸減小后增大B知識(shí)檢測(cè)如何借用廚房調(diào)味品，來(lái)確認(rèn)廚房中的一袋食用堿是碳酸鈉還是碳酸氫鈉？家庭小實(shí)驗(yàn)：調(diào)味品選擇：食醋操作：把少許食用堿放入小玻璃杯中，加入適量水溶解，逐滴加入食醋，若立即產(chǎn)生氣泡則為NaHCO3、若開(kāi)始不產(chǎn)生氣泡，滴入一定量后開(kāi)始產(chǎn)生氣泡則為Na2CO3。碳酸氫鈉和碳酸鈉的工業(yè)制備（侯氏制堿法）飽和食鹽水CO2過(guò)濾NaHCO3沉淀濾液NH4ClNaCl煅燒CO2循環(huán)使用Na2CO3產(chǎn)品加入NaCl細(xì)粉，通入NH3冷卻、過(guò)濾洗滌、干燥NH4Cl副產(chǎn)品飽和食鹽水（循環(huán)使用）NH3合成氨工廠NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NaCl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O△碳酸氫鈉和碳酸鈉的工業(yè)制備（侯氏制堿法）能說(shuō)出這個(gè)制備工藝的一些優(yōu)點(diǎn)嗎？反應(yīng)原理：1、如何鑒別碳酸鈉固體和碳酸氫鈉固體？2、如何鑒別碳酸