碳碳的多样性
3.1 碳的多样性
第三章 元素及其化合物第一节 碳的多样性【学习目标】1.了解碳元素单质及其化合物的制备方法；2. 掌握碳单质及其重要化合物的主要性质及其应用；3.了解二氧化碳对环境的影响；【重点难点】碳单质及其重要化合物的主要性质及其应用【核心考点】考点一、碳的单质及其氧化物 1.多种多样的碳单质:(1)同素异形体:由___________组成的性质不同的几种_____,互称同素异形体。
(2)碳的三种常见同素异形体:(3)碳的化学性质:学习笔记2.碳的氧化物:(1)一氧化碳。
①物理性质:无色无味的气体,难溶于水,有毒。
②化学性质。
a.可燃性:_______________;b.还原性:与Fe2O3反应______________________。
(2)二氧化碳。
①物理性质:无色无味的气体,密度比空气大,可溶于水。
②化学性质③实验室制取原理:CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O。
④用途:化工原料、灭火剂。
干冰用作制冷剂、人工降雨。
【思维诊断】1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)金刚石和石墨互为同位素。
( )(2)用活性炭除去冰箱异味,发生了化学变化。
（）(3)通过水可除去CO中的CO2。
( )(4)通过灼热CuO 除去H 2中的CO 。
( )(5)用CO 2鉴别Na[Al(OH)4]溶液和CH 3COONa 溶液。
( ) (6)实验室中可用石灰石和稀硫酸反应制备CO 2气体。
( )2.(2017·烟台模拟)下列有关碳和碳的化合物的说法中,错误的是 ( ) A. 金刚石和石墨物理性质不同,是因为它们的碳原子排列方式不同 B. 一氧化碳、二氧化碳、葡萄糖都属于有机物 C. 木炭、一氧化碳在一定条件下都能与氧化铜反应 D. 大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用3.(2017·青岛模拟)海洋中的珊瑚虫经如下反应形成石灰石外壳,进而形成珊瑚:Ca 2++2HCO 3-⇌ CaCO 3↓+H 2O+CO 2↑。
碳的多样性教案
碳的多样性教案教案标题：碳的多样性教案教案目标：1. 了解碳的基本特性以及其在自然界中的存在形式；2. 掌握碳的多样性，包括不同的碳化合物和它们的性质；3. 能够运用所学知识解释碳的重要性和在生物体中的作用。
教学准备：1. PowerPoint演示文稿；2. 碳的多样性实验材料：石墨、钻石、有机化合物模型等；3. 碳的多样性练习题；4. 学生实验记录表。
教学过程：1. 引入（5分钟）- 利用图片或实物向学生展示碳的不同形式，例如石墨和钻石。
- 提问学生是否知道这些物质都是由什么元素构成的，并引出碳元素的概念。
2. 碳的基本特性（10分钟）- 使用PowerPoint演示文稿介绍碳的基本特性，包括原子结构、化学性质等。
- 强调碳的四个共价键和其在形成多样化化合物中的重要性。
3. 碳的存在形式（10分钟）- 通过演示和实物展示，介绍碳在自然界中的存在形式，如石墨、钻石、有机物等。
- 解释不同形式的碳是如何由相同的碳元素组成，但却具有不同的结构和性质。
4. 碳的多样性（15分钟）- 分析和讨论不同类型的碳化合物，如醇、酮、醛、酸等，并介绍它们的结构和性质。
- 强调有机化合物在生物体中的重要性，如碳水化合物、脂肪和蛋白质等。
5. 碳的实验（15分钟）- 进行一个简单的实验，展示碳的多样性。
例如，用火烧石墨和钻石，观察它们的反应和产物。
- 引导学生观察实验现象，并解释不同形式的碳在燃烧过程中的差异。
6. 碳的重要性和应用（10分钟）- 探讨碳在生物体中的重要性，如作为能量来源、构成生命体的基本组成部分等。
- 引导学生思考碳的应用领域，如燃料、药物、塑料等，并讨论其对环境和人类的影响。
7. 练习与总结（10分钟）- 分发碳的多样性练习题，让学生巩固所学知识。
- 结合学生的回答，总结碳的多样性以及其在自然界和生物体中的重要性。
8. 作业布置（5分钟）- 布置相关作业，如阅读材料、写作业报告等，以巩固学生对碳的多样性的理解。
碳的化合物与多样性
碳的化合物与多样性碳是地球上最为常见的元素之一，它具有高度的反应活性和丰富的化学特性，因此能够形成众多的化合物。
碳的化合物是构成生物体的基础，也是化工工业制造各种产品的重要原料。
在碳的化合物中，多样性是一个非常有趣的现象，不同的化合物结构和功能给生命带来了巨大的多样性。
一、有机化合物的分类有机化合物是由碳原子与氢原子以及其他元素原子通过共价键连接而成的，根据碳的官能团的不同，有机化合物可以分为不同的类别，如醇、酮、醛、酸、脂肪酸等。
这些不同类别的有机化合物赋予了不同的化学性质和生物活性。
二、碳的立体化学在有机化合物中，碳原子可以形成不同的立体异构体。
立体异构指的是同一分子式下，空间结构不同的化合物。
这种立体异构可以影响它们的物理性质和生物活性，甚至决定了药物的疗效。
例如，左旋糖和右旋糖虽然化学式相同，但空间结构不同，对生命体系的影响却有很大差异。
三、碳水化合物的多样性碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物，可以分为单糖、双糖和多糖三个类别。
不同的碳水化合物在结构上有所差异，这使得它们在生物体内承担着不同的功能。
单糖是生命体内的能量来源，双糖和多糖则在生物体内发挥储能和结构支持的作用。
四、碳的有机化合物与生命活动的关系生命活动离不开碳的有机化合物。
蛋白质、核酸和脂质等生命分子都是由碳的有机化合物构成的。
例如，蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成，它们的不同排列顺序决定了蛋白质的结构和功能。
核酸是储存和传递遗传信息的分子，而脂质则在细胞膜中起着保护和调节渗透性的作用。
这些不同的碳的有机化合物为生命的多样性提供了基础。
五、碳的有机化合物在化工工业中的应用碳的有机化合物广泛应用于化工工业中，制备各种化工产品。
例如，石油化工中的烃类化合物可以用于制备燃油、塑料和合成纤维等；氯代烃化合物用于制备农药和医药品；酯类化合物用于制备香精和食品添加剂等。
不同的碳的有机化合物在化工工业中的应用为人类的生活和工作提供了便利。
3.1 碳的多样性
第一节碳的多样性一、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。
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。
[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：2、受热分解：[活动探究] Na2CO3和 NaHCO3 的化学性质。
1、与酸反应2、与碱反应3、与盐反应4、受热分解<练习>：写出相关反应的离子反应方程式。
《碳的多样性》教案
一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解碳元素在自然界中的存在形式和碳的化学性质；（2）掌握碳的同素异形体的性质和用途；（3）了解碳化物、碳酸盐和碳酸的性质。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验等方法探究碳的化学性质；（2）通过分类、比较等方法分析碳的同素异形体的性质；（3）通过实例了解碳化物、碳酸盐和碳酸的性质。
3. 情感态度与价值观：（1）培养对化学科学的兴趣和好奇心；（2）培养环保意识，认识碳元素在自然界和人类生活中的重要作用。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）碳元素在自然界中的存在形式和化学性质；（2）碳的同素异形体的性质和用途；（3）碳化物、碳酸盐和碳酸的性质。
2. 教学难点：（1）碳的同素异形体的性质比较；（2）碳化物、碳酸盐和碳酸的性质及应用。
三、教学准备1. 教材：《碳的多样性》相关章节；2. 实验器材：试管、酒精灯、镊子、滴管等；3. 试剂：石墨、金刚石、木炭、二氧化碳、碳酸钠等；4. 课件：碳的多样性相关图片和视频。
四、教学过程1. 导入：（1）引导学生思考碳元素在自然界中的存在形式；（2）提问碳的化学性质，引出本节课主题《碳的多样性》。
2. 知识讲解：（1）讲解碳元素在自然界中的存在形式，如金刚石、石墨、木炭等；（2）讲解碳的化学性质，如可燃性、还原性等；（3）介绍碳的同素异形体，如金刚石、石墨、碳-60等；（4）讲解碳化物、碳酸盐和碳酸的性质及应用。
3. 实验探究：（1）进行碳的化学性质实验，如碳的燃烧、还原等；（2）观察碳的同素异形体的性质，如硬度、导电性等；（3）探究碳化物、碳酸盐和碳酸的性质，如溶解性、酸碱性等。
4. 课堂小结：总结本节课所学内容，强调碳的多样性和其在自然界、人类生活中的重要作用。
五、课后作业1. 复习本节课所学内容，整理碳的化学性质、碳的同素异形体及碳化物、碳酸盐和碳酸的性质；2. 完成课后练习题，加深对碳的多样性的理解；3. 搜集关于碳的多样性在实际应用中的例子，如碳纤维、碳纳米管等，下节课分享。
神奇的化学元素碳!2024
引言概述:化学元素碳是一种十分神奇的元素，它在自然界和生物体中都起着重要的作用。
本文将从不同的角度来阐述碳的特性和应用。
我们将讨论碳的基本性质和结构，接着探讨碳在有机化学中的重要性，然后介绍碳的存在形式和循环过程，紧接着探索碳在生物体中的作用，最后总结我们对碳的认识。
正文内容:1.碳的基本性质和结构:1.1碳的物理性质：碳是一种非金属、常见的灰黑色固体，在自然条件下常见的形式有颗粒状、结晶状和非晶状。
1.2碳的化学性质：碳是一种非常稳定的元素，可以形成广泛的化合物，并且能够与其他元素形成共价键。
1.3碳的结构：碳原子具有四个电子，可以形成四个共价键，这使得碳原子能够组成复杂的分子和大分子。
2.碳在有机化学中的重要性:2.1有机化合物：有机化合物是由碳和氢以及其他元素组成的化合物，碳是有机化学的基础。
2.2碳的键合能力：碳原子可以与其他碳原子以及其他元素形成多种多样的键合方式，这为有机化学的研究和应用提供了广阔的空间。
2.3单元化合物：碳原子可以形成多个键合，从而构成各种不同的碳骨架结构，形成不同的有机化合物。
3.碳的存在形式和循环过程:3.1碳的存在形式：碳主要以有机物的形式存在，包括有机生物体、矿物和化石燃料等。
3.2碳的循环过程：碳通过碳循环过程不断地在各个界面之间转移，包括大气、陆地和海洋等。
这些过程包括碳的吸收、释放和转化等。
4.碳在生物体中的作用:4.1有机生物体：碳是生物体的基本组成成分，包括脂肪、碳水化合物、蛋白质和核酸等。
4.2碳的能量来源：碳是生物体进行能量转化和储存的重要物质。
4.3生物体代谢过程：碳在生物体的代谢过程中参与了许多关键的化学反应，如呼吸作用、光合作用等。
5.对碳的认识总结:5.1碳作为一种元素具有多样性和广泛性，为化学和生物学领域提供了广阔的研究和应用空间。
5.2人类对碳的认识和利用已经取得了巨大的进展，但仍有许多未解之谜和挑战等待着我们去探索。
总结:通过对神奇的化学元素碳的探讨，我们深入了解了碳的基本性质和结构、其在有机化学、存在形式和循环过程、以及在生物体中的重要作用。
碳的多样性与有机化合物分类
碳的多样性与有机化合物分类在自然界中，碳是最为常见的元素之一，与生命息息相关，因其独特的性质和相对丰富的存在形式，更是成为人类活动中的重要工具和资源。
而有机化合物作为碳与其他元素组成的化合物，同样具有极大的多样性。
在此文章中，我们将会探讨碳的多样性以及有机化合物的分类。
一、碳的多样性碳的多样性主要体现在其构成方式上。
碳的四个电子外壳都能与其他元素形成化学键，可以形成单键、双键、三键，以及其他多种碳键类型，从而为千变万化的化学反应和化合物结构提供了可能。
此外，同一种碳原子还能与多个其他原子相连，形成分支或环状结构等不同结构类型，从而产生更加多样的化合物种类。
二、有机化合物的分类由于有机化合物种类繁多，根据其结构特征可以将其分类。
常见的有机化合物分类方法包括以下几种：1.按照碳原子数目分类根据有机化合物中碳原子数目的不同，可以将其分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香族化合物、杂环族化合物等多种类型。
2.按照官能团分类有机化合物中的官能团决定了其化学性质，因此，按照官能团分类是十分常用的分类方法。
例如，可以按照羟基、氨基、羰基、酮基等区分有机化合物。
3.按照功能团分类有机化合物的功能团是指具有某种特定化学性质的官能团。
按照功能团分类可以将有机化合物分为酯类、醇类、酮类、醛类等多种类型。
4.按照同分异构体分类同分异构体是指分子式相同，结构不同的化合物。
按照同分异构体分类可以将有机化合物分为立体异构体、位置异构体、环构异构体等多种类型。
以上分类方法并不是互相独立的，有机化合物的分类通常采取综合分类的方法。
例如，一种化合物可以同时根据其碳原子数目、官能团、功能团，以及同分异构体等特征进行分类。
综上所述，碳作为一种重要元素，拥有极大的多样性，为千变万化的有机化合物提供了基础。
而有机化合物因其多样的结构和性质，是化学、生物、医药等领域中不可或缺的重要化合物类型。
第3章 第1讲碳的多样性
第1讲碳的多样性【2020·备考】最新考纲：1.掌握碳单质的主要性质及应用。
2.掌握碳的化合物的主要性质及应用。
3.了解碳及其化合物的制备方法。
4.了解碳元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。
核心素养：1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识碳及其化合物的多样性，并对物质进行分类。
能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2.证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识研究碳的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。
3.科学精神与社会责任：了解二氧化碳对环境的影响，具有可持续发展意识，绿色低碳的生活方式。
考点一碳及其氧化物的性质(频数：★☆☆难度：★☆☆)名师课堂导语本考点在高考中考查力度不大，复习时关注碳的同素异形体的不同用途、二氧化碳对环境的影响。
1.多种多样的碳单质(1)同素异形体：由同一种元素组成的性质不同的几种单质，互称同素异形体。
(2)碳的三种常见同素异形体：碳的同素异形体的物理性质及用途(用短线连接)。
(3)碳的化学性质：碳—⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪—与O 2反应—⎪⎪⎪⎪――→O 2（足量） C ＋O 2=====点燃CO 2――→O 2不足 2C ＋O 2=====点燃2CO —与氧化物反应—⎪⎪⎪⎪――→Fe 2O 3 3C ＋Fe 2O 3=====高温3CO ↑＋2Fe ――→SiO 2 2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO ↑—与强氧化性酸反应—⎪⎪⎪⎪――→浓硫酸C ＋2H 2SO 4（浓）=====△CO 2↑ ＋2SO 2↑＋2H 2O ――→浓硝酸C ＋4HNO 3（浓）=====△CO 2↑ ＋4NO 2↑＋2H 2O(1)碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。
(2)12C 、13C 、14C 是碳的三种同位素而非同素异形体。
(3)同素异形体之间的转化为化学变化，但不是氧化还原反应。
2.一氧化碳(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水，有毒。
碳的化学特性及其在生物体中的重要性
碳的化学特性及其在生物体中的重要性碳是地球上最常见的化学元素之一，它的化学特性使得它在生物体中具有重要的地位和功能。
本文将探讨碳的化学特性以及它在生物体中的重要性。
首先，碳的化学特性非常独特。
它有四个价电子，可以形成四个共价键。
这种特性使得碳能够形成多样化的化合物，从简单的甲烷到复杂的有机分子，碳都能够与其他元素形成稳定的化合物。
这种多样性使得有机化学成为一门独立的科学领域，研究碳和碳的化合物的结构、性质和反应。
其次，碳的多样性使得生物体能够构建复杂的有机分子。
生物体中的大部分分子都是由碳构成的。
例如，葡萄糖、脂肪酸、蛋白质和核酸等生物大分子都是由碳构成的。
这些分子在生物体中扮演着重要的角色，如能量转化、结构支持和遗传信息传递等。
碳的多样性使得生物体能够构建出各种不同的分子，从而实现生命的多样性和复杂性。
另外，碳的化学特性也使得生物体能够进行多样化的化学反应。
碳与其他元素形成的共价键可以在生物体中发生各种各样的反应，如氧化、还原、加成和断裂等。
这些反应是生物体中许多生化过程的基础，如呼吸作用、光合作用和代谢过程等。
碳的化学反应使得生物体能够进行能量转化、物质转化和信号传递等生命活动。
此外，碳还具有稳定性和可再生性的特点。
碳的化学键强度适中，使得有机分子在生物体中能够稳定存在，并且在需要时能够进行反应。
此外，碳的循环也是地球上碳平衡的重要组成部分。
生物体通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，然后通过呼吸作用将有机物氧化为二氧化碳释放到大气中。
这种碳的循环过程维持了地球上生态系统的平衡。
最后，碳的化学特性也带来了一些负面影响。
碳的化合物可以形成大量的有机污染物，如化学药品、塑料和农药等。
这些有机污染物对环境和生物体健康造成了威胁。
因此，碳的化学特性需要在工业和农业等领域中加以控制和管理，以减少对环境的负面影响。
综上所述，碳的化学特性使得它在生物体中具有重要的地位和功能。
碳的多样性使得生物体能够构建复杂的有机分子，进行多样化的化学反应，并实现生命的多样性和复杂性。
碳的多样性
练习
1、 下列不属于同素异形体 的是（D
A、金刚石 、石墨
B、氧气 、臭氧
）
C、红磷 、白磷
D、一氧化碳 、二氧化碳
游离态
碳元素
化合态
碳单质
含碳化合物
金刚石
石 墨
C60
无机化合物
有机化合物
CO、CO2 碳 酸 碳酸盐、碳酸氢盐 （盐） （氧化物） （酸）
糖类
脂类
蛋白质
碳元素是构成有机物质的最基本元素。
思考：为什么金刚石，石墨、C60化学性质相似？
碳的单质都是只由同种元素碳组成，所以化 学性质基本相同。
常见的同 素异形体
金刚石、石墨、富勒烯（C60、C70等） 氧气、臭氧 红磷、白磷 单斜硫、斜方硫、弹性硫
下列物质组别，属于同素异形体的是： A.CO和CO2 B.O2和O3 C.石墨和C70 D.氯化氢和盐酸
天然石墨
金 刚 石 的 结 构
结构特点：
每个C原子都以一种强的相互 作用与周围的四个C原子直接相连 形成正四面体结构； 所有C原子按一定的方式连成 一个向空间无限伸展的网络。
性质与用途：
具有极高的硬度，高熔点，色 彩斑斓用于制作装饰品和磨具。
结构特点：
C60分子呈球状排列，每60个
C原子构成一个分子，形似足球， 碳原子位于球的表面呈正五边形
广泛存在的碳酸盐
白云石 CaMg(CO3)2 菱镁矿MgCO3 菱铁矿FeCO3
方解石（CaCO3）
菱锌矿ZnCO3
游离态
碳元素
化合态
碳单质
含碳化合物
金刚石
石 墨
C60
无机化合物
有机化合物
CO、CO2 碳 酸 碳酸盐、碳酸氢盐 （盐） （氧化物） （酸）
《碳的多样性》 讲义
《碳的多样性》讲义一、碳的存在形式在我们生活的这个世界里，碳的存在形式可谓是多种多样。
从宏观的角度来看，碳以单质和化合物的形式广泛存在于自然界中。
首先，让我们来谈谈碳的单质。
大家最为熟悉的可能就是金刚石和石墨了。
金刚石，那璀璨夺目的宝石，以其极高的硬度和出色的光学性质而闻名。
它的每个碳原子都与相邻的四个碳原子形成了坚固的共价键，这种紧密的结构赋予了它无与伦比的硬度。
而石墨呢，则是一种柔软、滑腻的物质，常被用于制作铅笔芯。
与金刚石不同，石墨中的碳原子是呈层状排列的，层与层之间的结合力较弱，所以容易发生相对滑动，这就使得石墨具有良好的导电性和润滑性。
除了金刚石和石墨，还有一种同素异形体叫做富勒烯。
其中最著名的就是 C60 了，它的形状就像一个足球，由 60 个碳原子组成，具有独特的物理和化学性质。
再来说说碳的化合物。
碳与氢、氧、氮等元素结合，可以形成各种各样的有机化合物和无机化合物。
在有机化合物中，最简单的要数甲烷（CH4）了，它是天然气的主要成分。
还有乙醇（C2H5OH），也就是我们常说的酒精。
有机化合物的种类繁多，包括了糖类、油脂、蛋白质等，它们构成了生命的基础物质。
在无机化合物中，二氧化碳（CO2）是大家再熟悉不过的了。
它是大气中的重要成分，同时也是植物进行光合作用的原料。
二、碳的化学性质碳的化学性质在很多化学反应中都发挥着重要的作用。
碳具有可燃性。
在氧气充足的情况下，碳完全燃烧生成二氧化碳，释放出大量的热量。
而在氧气不充足的条件下，碳不完全燃烧会生成一氧化碳。
碳还具有还原性。
在高温条件下，碳能够还原氧化铜、氧化铁等金属氧化物，将金属从它们的氧化物中还原出来。
另外，碳在常温下的化学性质比较稳定。
这也是为什么古代的书画能够保存至今，因为墨中的碳在常温下不易发生化学反应。
三、碳的循环碳在自然界中不断地进行着循环，这对于维持地球的生态平衡至关重要。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，将碳固定在有机物中。
而动物通过食用植物获取有机物中的碳。
碳的多样性,三案齐全,含答案
碳的多样性预习案№51高一化学组 11。
151、碳是构成生物体的基本元素，又是构成地壳中岩石和的主要元素。
自然界中的碳元素有游离态，如、、等，也有化合态，如、、等。
2、叫做该元素的同素异形体。
例如，碳的同素异形体有、、。
又如和是氧元素的同素异形体。
3、在石墨中，碳原子呈状排列，每一层上的碳原子形成结构；在金刚石中，每个碳原子与相邻的四个碳原子形成结构；C60分子中，碳原子位于球的表面，呈和排列，球内是空的。
4、碳元素的同素异形体5、先写出下列反应的化学方程式，是离子反应的再改写出离子方程式。
（1）碳酸钠+盐酸（2）碳酸钙+盐酸（3）碳酸氢钠+盐酸（4）碳酸氢钠+氢氧化钠（5）加热碳酸氢钠固体6、碳酸钠和碳酸氢钠性质比较：7、一般说来，碳酸盐能与反应转化为碳酸氢盐，碳酸氢盐能与反应转化为碳酸盐。
【预习检测】1、关于金刚石、石墨的说法不正确的是（）A.它们都是由碳元素组成的单质B.它们都是电的良导体C.金刚石质硬，石墨质软D.他们的碳原子的排列方式不同2、关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是（）A.Na2CO3不如NaHCO3易溶于水B、NaHCO3比Na2CO3稳定C、石灰水能和NaHCO3反应，不于Na2CO3反应D、等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应，消耗HCl的物质的量之比为2：13、将石墨在一定条件下转化为金刚石的变化说法正确的是（）A、不是化学变化B、金刚石和石墨性质相同C、是氧化还原反应D、是化学变化但不是氧化还原反应第一节碳的多样性课内探究案№52高一化学组11.18碳在自然界中的存在：游离态和化合态。
化石燃料是指：煤、石油、天然气。
一、多种多样的碳单质1、、、是由碳元素构成的不同单质。
2、碳元素形成多种单质的原因（阅读教材P63），填空：这是由于不同→不同的单质→不同，即决定。
3、同素异形体定义：。
思考：其他元素的同素异形体还有哪些？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、同素异形体之间的性质不同，性质几乎相同。
碳的多样性
都易溶于水 但溶解度S碳酸钠＞S碳酸氢钠
碳酸氢钠 小苏打
Na2CO3与NaHCO3的化学性质比较 与酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2 Na2CO3 CO32 -+2H+= H2O + CO2 NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2
NaHCO3
HCO3-+ H+=H2O+CO2
美丽的
珊瑚
世界上最大的钻石 ——库利南一号
国芝 高 图 最加 达 中 完哥 五 的 美世 百 钻 的界 万 石 钻博 美 重 石览 元 约 。会 在 五 上一十 被九克 评三拉 为四价 美年值
第一节 碳的多样性
溶洞中的 石花、石笋、钟乳
一体，熔点极高。
实验方案及实验记录：
实验内容
澄清石灰水
持续通入CO2
实验现象
开始出现白色沉淀 CO2过量时沉淀溶解
澄清溶液
加热
出现白色沉淀
Ca2+ + 2 H CO3- == Ca CO3 ↓ +CO2+ H2O
△
生产和生活中碳及其化合物间的转化
1、工业炼铁
碳“三角”
C
2、木炭燃烧
CO
CO2
概括· 整合
碳的同素异形体和碳的化合物
思考：为什么同是碳元素能组成不同的碳单质？
结论：
碳原子的 排列方式 不同
335pm
核间距142pm
二 广泛存在的碳的化合物
天 然 碳 酸 盐 天 然 气 含碳无机化合物 （矿物）
有机化合物 （几千万种）
大理石
碳的多样性
4.（2009·海南高考）用足量的CO还原13.7 g某铅氧化 4.（2009·海南高考）用足量的CO还原13.7 g某铅氧化 海南高考 CO还原 物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得 把生成的CO 全部通入到过量的澄清石灰水中， 到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式 到的沉淀干燥后质量为8.0 g， 是（ C ） A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO2 【解析】选C。设此铅氧化物的化学式为PbxOy， 解析】 设此铅氧化物的化学式为Pb PbxOy——yO——yCO——yCO2——yCaCO3 ——yO——yCO——yCO ——yCaCO yO——yCO—— 16y m(O) (O) m(O)=1.28 g (O)=1.28 所以m(Pb） g所以 (Pb）=13.7 g-1.28 g=12.42 g (Pb 100y 8.0 g
浓H2SO4 △
实验室制法 HCOOH 收集方法
H2O+CO↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 向上排空气法 煅烧石灰石： 煅烧石灰石： 高温 CaCO3 ＝＝ CaO+CO2↑
排水法
高温
工 业 制 法 水煤气 C+H2O ＝＝ CO+H2 水煤气:
除去CO、CO2气体中混有的杂质（括号内为杂质） 、 气体中混有的杂质（括号内为杂质） 除去 1、CO（CO2）: 、 （ 通过盛有NaOH的洗气瓶。 的洗气瓶。 通过盛有 的洗气瓶 2、CO2（CO）: 、 ） 通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管。 的硬质玻璃管。 通过盛放灼热 的硬质玻璃管 3、CO2（O2）: 、 通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管。 通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管。 4、CO2（SO2）: 、 溶液或酸性KMnO4溶液。 溶液。 通过饱和 NaHCO3溶液或酸性 5、CO2（HCl）: 、 ） 溶液。 通过饱和 NaHCO3溶液。 6、CO2（H2S）: 、 ） 通过CuSO4溶液。 溶液。 通过
第一节碳的多样性
石墨：深灰色片状固体，有金属光 泽且不透明，质软具有润滑性，易 导电，熔点高，可用作电极，墨水， 铅笔，润滑剂。 C60：灰黑色固体，不导电，硬度 小，又名足球烯（富勒烯），应 用于材料科学等领域。 思考：同是碳元素组成的的这些单 质为什么性质不同？
同素异形体：同一种元素组成结构 性质不同的单质。 金刚石 石墨 C60
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
思考：通以上研究大家思考Na2CO3 与NaHCO3间可 以怎样相互转化关系？
H+(少量)、CO2+H2O
Na2CO3
OH-(aq)、△ （S）
NaHCO3
思考讨论：1、如何鉴别一种无色溶液 是Na2CO3溶液还是NaHCO3溶液？
1、往溶液中缓慢滴加盐酸
H++HCO3-=H2O+CO2↑
与碱反 应 Ca(OH)
应CaCl2
Ba2++CO32-=BaCO3↓ 与 盐 反 Ca2++CO32-=CaCO3↓
Ba2++CO32-=BaCO3↓
与 CO2、 H2O 反 CO 2-+H O+CO =2HCO 3 2 2 3 应
不反应
不反应
△
热 稳 定 性
稳定
3、碳酸盐 CaCO3、CaMg(CO3)2、ZnCO3、 MgCO3、FeCO3、Na2CO3、NaHCO3、 Ca(HCO3)2
看P64图
大理石
方解石
白云石
菱锌矿
菱镁矿
菱铁矿
活动探究：碳酸钠与碳酸氢钠的化学 性质
思考：碳酸钠与碳酸氢钠分别属于哪些 物质？预测它们可能与哪些物质反应？ 方法引导：回忆碳酸钙的有关性质 讨论并设计实验方案： 实验药品：碳酸钠、碳酸氢钠、盐酸、 澄清石灰水、Ba(OH)2 溶液、CaCl2 溶液、 BaCl2溶液、氢氧化钠溶液。
鲁科版高中高一化学必修1《碳的多样性》评课稿
鲁科版高中高一化学必修1《碳的多样性》评课稿一、教材理解本章教材主要介绍了碳元素的性质以及碳的多样性。
通过学习本章内容，学生将深入了解碳元素在化学中的广泛应用，并掌握碳元素形成的多种化合物的特点和性质。
1.1 知识框架本章的知识框架主要分为如下几个部分：1.碳元素：碳的核外电子排布、碳的电子亲和能和电离能等基本性质；2.碳的单质：结构、性质和应用；3.石墨和金刚石：结构和性质；4.碳的化合物：有机化合物的定义、特点和分类；5.碳的氧化物：二氧化碳的结构、性质和应用。
1.2 教学目标本章的教学目标主要有如下几个方面：1.了解碳元素的基本性质，并能够正确描述碳的核外电子排布、电离能和电子亲和能等；2.熟悉碳的单质石墨和金刚石的结构和性质，能够对其进行区分并了解其应用；3.掌握有机化合物的定义、特点和分类，能够根据化合物的结构特点对其进行分类；4.了解二氧化碳的结构和性质，能够描述其在生产和生活中的应用。
二、教学过程2.1 导入与激发兴趣在导入环节，可以通过实际生活中与碳相关的例子引起学生的兴趣和思考，如汽车尾气、火焰、煤炭燃烧等。
可以通过提问的方式引导学生思考碳元素的特点和多样性。
2.2 知识讲解与概念引入在知识讲解中，可以先对碳元素的基本性质进行介绍，包括其核外电子排布、电离能和电子亲和能等。
然后，引入碳的单质，讲解石墨和金刚石的结构、性质和应用。
接着，讲解有机化合物的定义、特点和分类，并结合实例进行说明。
最后，介绍二氧化碳的结构和性质，以及其在生产和生活中的应用。
2.3 实验与示范在实验环节中，可以进行一些简单的实验来展示碳元素和碳的化合物的特点和性质。
例如，可以进行石墨和金刚石的比较实验，展示它们的硬度和导电性等差异。
还可以进行一些简单的有机化合物制备实验，让学生亲自参与并观察实验现象。
2.4 深化与拓展在深化与拓展环节中，可以通过讨论与碳相关的新材料和新技术，引发学生的思考和探索。
例如，可以介绍碳纳米管、石墨烯等新材料的特点和应用，并与传统材料进行比较。
碳的多样性
碳的多样性碳的多样性学习目标：1、了解同素异形体的概念。
2、知道碳的三种同素异形体，及其之间物理性质的差异及形成差异的原因。
3、了解碳及其化合物的广泛存在形式。
导学过程：碳是自然界中的最主要的元素之一。
其在自然界中可以以态和态形式存在。
一、多种多样的碳单质。
1、同素异形体：碳的三种同素异形体：、、氧的两种同素异形体：、1、金刚石：的晶体，正八面结构，是最的天然物质，可用于装饰品，切割玻璃、大理石等。
2、石墨：色、质，导电性，常用作：3、C60足球烯足球烯是：色固体思考：金刚石、石墨、足球烯都是碳元素组成的单质，为什么性质差别如此之大？二、广泛存在的含碳化合物由碳元素与、、、等元素中的一种或几种组成的化合物。
无机化合物中碳主要以氧化物、碳酸盐等形式存在。
写出下列物质的化学式：天然气：大理石：方解石：白云石：菱锌矿：菱镁矿：菱铁矿：苏打：小苏打：课堂达标：1、最近，科学家研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为C60，下列说法正确的是（）A．C60是一种新型的化合物B．C60和石墨都是碳的同素异形体C．C60中含离子键D．C60的式量是7202、以下气体因与人体的血红蛋白作用而引起中毒的是（）A.Cl2B.SO2C.H2SD.CO3、能证明金刚石和石墨属于同素异形体的事实是 （）A.都具有较高的熔点B.都难溶于一般的溶剂C.在O2里充分燃烧都只生成CO2D.在一定条件下，金刚石和石墨可以相互转化4、由CO2和CO组成的混合气体，经分析测知含氧质量分数为70%，则该混合气体中CO和CO2的体积比为（）A.1∶3B.7∶33C.33∶7D.3∶1５、将CO2通入下列物质的溶液中不与其反应的是 （）①Na2CO3②Na2SiO3③NaAlO2④C6H5ONa ⑤Ca(ClO)2⑥CaCl2⑦CaCO3A.①③④⑤⑥B.①和⑥C.只有①D.只有⑥5、水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气。
碳的多样性PPT教学课件
思考与交流:
1.如何鉴别晶体和非晶体?
2.右图是玻璃的结构示 意图,根据该图判断玻璃 是不是晶体?为什么?
3.你能列举一些可能有 效的方法鉴别真假宝石 (假宝石通常是用玻璃仿 造的)吗?
第三章晶体结构与性质
3.1晶体常识
➢你知道固体有晶体和非晶体之分吗？ ➢晶体:具有规则几何外形的固体 ➢非晶体:没有规则几何外形的固体 ➢能否举例说明？
雪花晶体
食糖晶体 明矾晶体
食盐晶体
单质硫
祖母绿
绿宝石
猫眼石
紫水晶
黄黄水水晶晶
NaCl晶体结构示意图：
ClNa+
金刚石晶体 结构示意图
4、在生产和生活中还有哪些碳及其化合物间转 化的实例？
概括 * 整 合
碳单质的多样性
碳的多样性
碳的化合物的多样性
碳元素转化的多样性
金刚石、石墨、C60
碳酸钠、碳酸氢钠 的性质及转化
碳单质、一氧化碳、二 氧化碳、碳酸盐、碳 酸氢盐之间的转化
➢ 学生自主完成P67的概括 • 整合
布 置 * 作 业 ➢ P68 1、2、3、4
周期性有序排列
非晶 没有(不能自发呈现 粒子排列相对无序 体 多面体外形)
说明:
(1)晶体自范性的本质:是晶体中粒 子微观空间里呈现周期性的有序 排列的宏观表象。
在一定条件下晶体能自动地呈现具 有一定对称性的多面体的外形 （晶体的形貌）。
非晶体不能呈现多面体的外形。
(2)晶体自范性的条件之一:生长速 率适当。
碳的多样性PPT教学课件
交流 * 研 讨
1、N如aH何C鉴O3别？一种白色固体粉末是Na2CO3还是 2、碳酸盐和碳酸氢盐之间如何转化？
3、Na2CO3 和 NaHCO3化学性质不同的原因是什么？
碳酸盐
碳酸
碳酸氢盐
加热或加碱
三、碳及其化合物间的转化
1、自然界中碳及其化合物间的转化 ➢ 阅读P63-65 自然界中碳及其化合物间的转化
干 冰 晶 体 结 构
非晶态又称玻璃态
玻璃结构示意图
B M
O
Si
晶体的原子呈周期性排列 非晶体的原子不呈周期性排列
宏观晶体的形貌
立方
1.从外形看,晶体与非晶体有何不同? 2.构成晶体的微粒在空间的排列有何特点?
晶体与非晶体比较
自范性
微观结构
晶体 有(能自发呈现多面 粒子在三维空间呈
体外形)
水晶石
3.晶体形成的途径
➢熔融态物质凝固. ➢气态物质冷却不经液态直接凝固(凝
华). ➢溶质从溶液中析出.
➢1.石墨(C)和蓝宝石(Al2O3·SiO2)是常见的 晶体,其中石墨的结构呈层状,在与层垂直方 向的导电率为与层平行方向上导电率的 1/10000;蓝宝石在不同方向上的硬度是不 同的.
周期性有序排列
非晶 没有(不能自发呈现 粒子排列相对无序 体 多面体外形)
说明:
(1)晶体自范性的本质:是晶体中粒 子微观空间里呈现周期性的有序 排列的宏观表象。
在一定条件下晶体能自动地呈现具 有一定对称性的多面体的外形 （晶体的形貌）。
非晶体不能呈现多面体的外形。
(2)晶体自范性的条件之一:生长速 率适当。
4、在生产和生活中还有哪些碳及其化合物间转 化的实例？
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一、教学目标
1、知识目标
（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、能力目标
（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、情感目标
（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）了解人们经常利用科学知识实现碳元素的转化，为人们服务的案例，体会化学科学的伟大，增强求知的欲望。
（3）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，多媒体教学
四、教学过程。