化学：碳的多样性教案鲁科版必修[4]

碳的多样性

知识与技能

１．掌握金刚石、石墨、C60的结构，学会区分同素异形体；

２．掌握碳酸钠和碳酸氢钠的重要性质，了解它们的用途；

３．了解碳及其化合物在自然界中的转化。

过程与方法

１．采用实验探究法，按照思考、交流、实验、观察、分析、得出结论的方法进行启发式教学；２．发挥学生的主体作用，做好探究性实验；

３．理论联系实际，激发学生的学习积极性。

情感、态度与价值观

１．通过碳纳米管等前沿科学知识的介绍，激发学生科学的探究精神和严肃认真的科学态度。２．通过自然界中碳的化合物的相互转化，激发学生环境保护的迫切感和责任感。

３．通过动手实验体验化学的奥秘，激发学生的学习兴趣。

教学设计

教学重点同素异形体，碳酸钠和碳酸氢钠的性质

教学难点碳酸钠和碳酸氢钠的性质探究实验

教学过程

引入新课

（师生活动）用镊子取一块碳展示给学生看。

学生仔细观察，回忆初中对碳的了解，谈谈碳在自然界中有哪些存在形式。

（讨论与交流）

生１金刚石、石墨、C60

生２大理石、甲烷……

（师生共同活动）碳在自然界中非常广泛地存在，形态上可分为游离态和化合态。

（多媒体投影）图片：碳的各种存在形式

教师讲解：碳酸盐和碳酸氢盐有什么样的性质呢？

（方法导引）首先请同学们回忆一下初中学过的碳酸钙有哪些性质？完成相关方程式。

学生回忆交流。

生１大理石的主要成分就是碳酸钙，它可以与稀盐酸反应放出二氧化碳气体，加热分解也会放出二氧化碳气体。

板书：

CaCO３+２HCl====CaCl２+CO２↑+H２O

CaCO３CaO+CO２↑

师那么碳酸钠和碳酸氢钠它们的性质又如何呢？会具有和碳酸钙相似的性质吗？

出示碳酸钠和碳酸氢钠的样品，让学生仔细观察。

（多媒体投影）碳酸钠（sodium carbonate），Na２CO３，俗称纯碱或苏打，白色固体，广泛应用与玻璃、造纸等工业。

碳酸氢钠（sodium bicarbonate），NaHCO３，俗称小苏打，白色固体，用作发酵粉。

（科学探究）在了解了碳酸钙的性质以后，我们可以先来猜测一下碳酸钠和碳酸氢钠可能具有的性质。根据初中学习的溶解性表，学生很容易得出它们都是易溶于水的物质。当然也有同学会提出能判断它们在水中的溶解性大小吗？此时，就可以引导学生来假设它们可能有的性质：溶解性大小问题，与稀盐酸能否反应，加热能否分解等。学生可能会提出很多假设，归纳总结后，可以引导学生从以下方面来探究：与酸（稀盐酸）反应，加热，与盐（氯化钙）溶液反应，与澄清石灰水反应等。可分成四组，每组探究一个方面，然后汇总。

学生分组实验，教师观察，随时给予指导。

［总结］

生碳酸钠和碳酸氢钠都可以与稀盐酸反应，都会放出二氧化碳。碳酸钠与稀盐酸的反应没有碳酸氢钠与稀盐酸的反应剧烈。

板书：Na２CO３+２HCl====２NaCl+CO２↑+H２O

NaHCO３+HCl====NaCl+CO２↑+H２O

生２碳酸钠加热不分解，碳酸氢钠加热易分解，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳。

板书：２NaHCO３= Na２CO３+CO２↑+H２O

生３碳酸钠与氯化钙溶液反应产生白色沉淀，碳酸氢钠不反应。

板书：Na２CO３+CaCl２====CaCO３↓+２NaCl

生４碳酸钠、碳酸氢钠都能与澄清石灰水反应，都有白色沉淀生成。

板书：Na２CO３+Ca（OH）２====CaCO３↓+２NaOH

NaHCO３+Ca（OH）２====CaCO３↓+NaOH+H２O

师碳酸氢钠与澄清石灰水的反应还有别的写法吗？

学生思考交流：２NaHCO３+Ca（OH）２====CaCO３↓+Na２CO３+２H２O

教师精讲：碳酸钠和碳酸氢钠都可以与盐酸反应放出二氧化碳气体，碳酸钠可以与某些盐反应，也可以与某些碱反应，碳酸氢钠加热可以分解，碳酸氢钠可以与碱反应生成碳酸盐。

［例题剖析］

【例１】如何鉴别碳酸钠和稀盐酸两瓶无色溶液？

生可以采用相互滴加的方法。把碳酸钠逐滴滴加到盐酸中，观察到的现象是立即有气泡产生，这是因为此时发生的反应是Na２CO３+２HCl====２NaCl+CO２↑+H２O；而把盐酸逐滴滴加到碳酸钠溶液中，刚开始无现象，因为刚开始发生的反应是Na２CO３+HCl====NaCl+NaHCO３，继续滴加盐酸才出现气泡，反应是NaHCO３+HCl====NaCl+CO２↑+H２O

课堂小结

本节课主要是和大家一起了解了碳的各种单质的性质和结构，重点讨论了碳的化合物——碳酸盐和碳酸氢盐的性质，通过自己进行实验探究，自己总结归纳，同学们不仅可以感觉到科学探究的乐趣和意义，更是从中学到了不少知识，任何科学假设，都必须通过实验来检验。

板书设计

碳的多样性

一、多种多样的碳单质

同素异形体：金刚石、石墨、C60

二、广泛存在的含碳化合物

碳酸钙

CaCO３+２HCl====CaCl２+CO２↑+H２O

CaCO３CaO+CO２↑

碳酸钠（Na２CO３）

Na２CO３+２HCl====２NaCl+CO２↑+H２O

Na２CO３+CaCl２====CaCO３↓+２NaCl

Na２CO３+Ca（OH）２====CaCO３↓+２NaOH

碳酸氢钠（NaHCO３）

NaHCO３+HCl====NaCl+CO２↑+H２O

２NaHCO３Na２CO３+CO２↑+H２O

NaHCO３+Ca（OH）２====CaCO３↓+NaOH+H２O

活动与探究

如何由氢氧化钠溶液制取纯净的碳酸钠溶液？设计有关的实验方案，并且找出最佳设计方案。