高中化学 第3章第1节第1课时 多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物教案 鲁科版必修1
课题1 碳单质的多样性(第1课时)(教学设计)(人教版2024)
第六单元《碳和碳的氧化物》教学设计课题1 碳单质的多样性第1课时碳的单质课题1 碳单质的多样性课时2授课年级初三课标要求内容要求：1.认识物质的多样性，知道物质既有天然存在的也有人工创造的。
2.建立认识物质的宏观和微观视角之间的关联，知道物质的性质与组成、结构有关。
学业要求：1.能举例说明碳单质的广泛应用，以及性质与用途的关系。
2.能基于碳单质的性质及用途，从辩证的角度，初步分析和评价物质的实际应用。
教材分析本课题包括两部分:碳的单质、碳单质的化学性质。
碳的单质主要介绍了金刚石、石墨和C60的结构特点、物理性质及用途。
碳单质的化学性质主要介绍了碳单质与氧气的反应、碳单质与某些氧化物的反应。
其中，碳单质与某些氧化物的反应是本课题教学难点。
在介绍碳的单质时，教科书注意图文结合，密切联系学生的生活实际。
在化学观念方面，教科书注意引导学生认识物质的多样性，体会物质的性质和用途之间的关系，充分发挥“碳的单质”知识的认识功能和价值。
例如，金刚石、石墨和C60等碳单质的介绍，可以使学生体会到同一种元素可以组成不同的物质，加深学生对“物质具有多样性”的认识。
又如，教科书图6-1金刚石的用途反映了金刚石的“硬”；教科书图6-2石墨的用途是它的物理性质的具体应用；教科书图6-3活性炭的用途与活性炭的吸附性密切相关。
之后，教科书还安排了“思考与讨论”。
这样编排的目的是帮助学生形成观念:物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。
在介绍碳的单质时，教科书素材的选择注意反映科学进展，体现中国元素。
例如，教科书中介绍的C60、碳纳米管、石墨烯等，充分反映了碳单质的研究进展。
石墨炔、T-碳、教科书图6-7等内容则是体现我国科学家在碳单质研究方面的贡献和我国科技发展成就。
这样编排，可以使学生认识到随着科技的发展，碳单质的一些新形态有可能会被发现，碳单质的用途将不断扩大，从而建立“科学发展是没有止境的”认识，同时增强学生为实现中华民族伟大复兴和推动社会进步而勤奋学习的责任感。
鲁科版高中化学必修一 3.1.1 多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物 学案2
第3章自然界中的元素第1节碳的多样性第1课时多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物学习目标1. 了解碳单质的多样性及同素异形体的概念，会判断同素异形体，知道结构与性质的关系。
2. 了解自然界中含碳化合物的多样性。
3. 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。
学习重点了解碳单质的多样性及同素异形体的概念，会判断同素异形体，知道结构与性质的关系。
学习难点认识碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质。
学习探究一、多种多样的碳单质1. 石墨：色、硬度、不透明、导电的片状固体，熔点。
2. 金刚石：硬度，熔点极高的单质，色透明的晶体，无自由电子，导电。
3. C60：色的固体，导电，又名。
4.，叫做该元素的同素异形体。
例如：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。
（1）研究对象:。
（2）构成元素种类:。
（3）性质：。
【思考】为什么同是碳元素能组成不同的碳单质？二、广泛存在的含碳化合物1. 物理性质2. 化学性质（1）与酸反应结论：。
（2）与碱的反应（3）与盐反应（4）热稳定性结论：加热时，Na2CO3不分解，而NaHCO3则分解。
即：碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。
所以可以利用它们对热的稳定性来鉴别它们。
【思考】（1）如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体？（2）如何除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠？（3）如何除去碳酸钠中的碳酸氢钠？学习小结当堂检测1. 下列说法中正确的是()A．金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是所含碳原子的数目不同B．金刚石、石墨和C60在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳C．C60和P4互为同素异形体D．H2O和H2O2互为同素异形体2．现有两瓶白色固体化学药品，一瓶为Na2CO3，另一瓶为NaHCO3。
无法将其鉴别开来的方法是()A．加热B．两者分别与同浓度的稀盐酸反应C．溶于水，加入CaCl2溶液D．两者分别加入氢氧化钠溶液或Ba(OH)2溶液3. 有一包白色碳酸钠粉末，如何证明里面是否混有碳酸氢钠？如果有碳酸氢钠，如何除去？参考答案学习探究一、1. 深灰 小 易 极高2. 最大 无 不3. 灰黑 不 富勒烯4. 由同一种元素组成的性质不同的几种单质（1）单质 （2）同种元素组成 （3）物理性质不同，化学性质相似【思考】碳原子的排列方式不同。
鲁科版高中化学必修一 3.1.1 多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物 学案3
第3章自然界中的元素第1节碳的多样性第1课时多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物学习目标1. 了解碳单质的多样性以及同素异形体的概念，会判断同素异形体。
2. 了解自然界中含碳化合物的多样性。
3. 掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
学习重点了解碳单质的多样性以及同素异形体的概念，会判断同素异形体。
学习难点掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
学习探究一、多种多样的碳单质1．同素异形体(1)定义：由组成的性质不同的几种。
(2)实例：O2与，白磷与红磷，金刚石与石墨及C60。
2．碳的同素异形体的比较物质内容金刚石(C) 石墨(C) C60外观色、不透明的片状固体灰黑色固体结构由构成的结构由构成的结构由和排列而成的分子硬度，在纸上可留痕迹导电性良好不导电【思考】一定条件下，石墨可以转化成金刚石，该过程属于物理变化还是化学变化？说明理由。
该变化过程是否是氧化还原反应？二、广泛存在的含碳化合物1．种类繁多的含碳化合物含碳化合物⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧有机化合物：如蛋白质、淀粉、油脂以及石油、液化气、天然气等的主要成分无机化合物⎩⎪⎨⎪⎧ 氧化物：含氧酸：含氧酸盐：如方解石( )、白云石[CaMg(CO 3)2]、菱锌矿( )、菱铁矿(FeCO 3)、菱镁矿(MgCO 3)等2．碳酸钠和碳酸氢钠 (1)组成及物理性质物质内容碳酸钠碳酸氢钠化学式俗名 苏打、颜色状态 白色固体 细小白色固体溶解性 溶于水 溶于水(比Na 2CO 3溶解度 )用途 玻璃、造纸 发酵粉、治疗胃酸过多(2)化学性质【思考】“向某一无色溶液中滴入足量的稀盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，则原溶液中一定含有CO 2－3。
”这种说法对吗？说明理由。
学习小结1．Na 2CO 3、NaHCO 3与足量盐酸反应的比较2．Na 2CO 3、NaHCO 3的鉴别方法3．Na 2CO 3、NaHCO 3的提纯方法(括号内为杂质) 固体①Na 2CO 3(NaHCO 3)：加热，2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O②NaHCO 3(Na 2CO 3)：加水溶解制成饱和溶液，通入足量CO 2气体，结晶、过滤溶液①Na 2CO 3(NaHCO 3)：加适量NaOH 溶液，NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O ②NaHCO 3(Na 2CO 3)：通入足量CO 2，Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2===2NaHCO 3当堂检测1．下列说法中，正确的是( ) A ．仅由碳元素组成的物质一定是纯净物 B ．金刚石、石墨、足球烯(C 60)互为同素异形体 C ．同素异形体之间的转化属于物理变化D ．金刚石和石墨的物理性质不同，化学性质也不相同2．将106 g Na 2CO 3和84 g NaHCO 3分别跟足量的盐酸反应。
高中化学第3章自然界中的元素第1节碳的多样性第1课时多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物教学案
第1节 碳的多样性第1课时 多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物[课标要求]1．了解同素异形体的概念。
2．了解碳元素的多种存在形态及碳的多种同素异形体。
3．掌握碳酸钠与碳酸氢钠的主要性质以及二者的相互转化、区别与鉴定。
,1．碳元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C 60等。
2．Na 2CO 3俗称纯碱或苏打，主要用于玻璃、造纸等工业。
3．NaHCO 3俗称小苏打，主要用于制造发酵粉；既能与酸反应，又能与碱反应。
4．主要的化学方程式：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O Na 2CO 3＋HCl===NaHCO 3＋NaCl Na 2CO 3＋CaCl 2===CaCO 3↓＋2NaCl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，如氧元素的同素异形体有O 2和O 3，碳元素的同素异形体有金刚石、石墨和C 60等。
[特别提醒](1)同素异形体的物理性质不同，化学性质相似。
(2)同素异形体间的转化为化学变化，但不是氧化还原反应。
2．碳的同素异形体1．下列物质互为同素异形体的是( ) A ．CaCO 3和MgCO 3 B ．O 2和O 3 C ．CO 和CO 2D ．H 2O 和H 2O 2解析：选B 同素异形体是指同一种元素组成的性质不同的几种单质，A 、C 、D 三组物质均为化合物，故不属于同素异形体。
2．用短线连接Ⅰ和Ⅱ中相应的物质和用途。
解析：碳元素存在金刚石、石墨和C 60等多种同素异形体，由于它们的颜色、光泽、透明度、质地、导电性等物理性质不同，决定了它们有不同的用途。
石墨质软，具有润滑性和导电性，可用于制作铅笔芯、电极、电车滑块、润滑剂等；金刚石具有晶莹剔透、硬度大等性质，可用做装饰品和磨具等；C 60具有一些特性，有可能成为新型的催化剂或催化剂的载体。
化学鲁科版1第3章第1节碳的多样性第1课时教案
化学鲁科版1第3章第1节碳的多样性第1课时教案第1节碳的多样性本节分析知识脉络碳及其化合物在自然界中的广泛存在以及在我们生活生产中的广泛应用与碳的多样性紧密相关，本节教材在初中化学知识的基础上，通过归纳金刚石、石墨、C60和碳纳米管的性质和用途，表达碳单质的多样性，并阐述了同素异形体。
通过探究碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质，认识碳酸盐和碳酸氢盐的化学性质及转化关系，表达含碳化合物的多样性。
通过自然界及生产生活中碳及其化合物的转化，认识碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐的转化，表达碳元素转化的多样性。
本节教材内容知识框架教材特点具有时代性和有用性，通过实验探究的形式使学生获得知识，在关注猎取知识结果的同时，也关注猎取知识的过程，有利于三维目标的培养。
课时分配：共2课时第1课时碳单质的多样性碳的化合物的多样性整体构思教学目标1．课标要求(1)了解碳及其化合物的多样性，明白含碳化合物一样分为无机含碳化合物及有机物。
(2)以碳元素为例了解同素异形现象，明白碳的三种常见同素异形体，它们的物理性质有较大差别，要紧缘故是碳原子的排列不同。
(3)了解碳酸钠的要紧性质和碳酸氢钠的要紧性质(与强酸、强碱反应，受热分解)，明白它们性质差异及其转化，能依照它们性质的差异及其转化鉴别碳酸钠和碳酸氢钠粉末。
2．三维目标(1)知识与技能①通过各种碳单质的介绍，了解同素异形体的概念，明白碳的三种常见同素异形体及导致物理性质相异的要紧缘故是碳原子的排列方式不同。
②明白含碳元素的化合物种类繁多，一样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要紧性质，初步体会它们性质的差异。
(2)过程与方法通过碳酸钠和碳酸氢钠性质的探究，体会实验、观看、分类、比较等方法在研究物质性质中的应用，进一步明白得研究物质性质的差不多程序。
(3)情感态度与价值观1．通过碳酸钠和碳酸氢钠性质的探究，培养严谨的科学态度。
2．通过C60和碳纳米管知识体会化学之美，激发学生学习化学的爱好。
《碳单质的多样性》教案
《碳单质的多样性》教案第1课时常见的碳单质教材分析一、课标分析了解金刚石、石墨、C60等碳单质的物理性质和用途。
知道物质的性质与组成、结构有关。
二、内容和地位分析本节课是九年级学生学习化学后接触的第一个元素及其化合物相关知识的单元,主要研究碳单质及其化合物的有关性质和用途,其内容特点有“四多”:物质种类多、物质性质用途多、化学实验多、化学方程式多,且各物质的性质有诸多异同点,物质间的转化关系较复杂。
本单元将引导学生从单一物质的学习向一类物质的学习迈进,关键在于打通物质之间的联系,将知识结构化。
从内容来看,本单元既是体验宏观辨识、微观探析、证据推理、科学探究的良好平台,又是培育创新意识和社会责任的优质载体。
学情分析已有知识及方法:物质的微观构成和宏观组成;物质的结构和性质之间的微观联系。
未知知识及方法:碳单质的物理性质和用途。
教学目标1.知道不同元素可以组成不同物质,同种元素也可以组成不同物质。
2.了解金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。
3.了解木炭、活性炭的吸附性。
核心素养1.建立化学观念:宏观辨识和微观探析;认识物质具有多样性。
2.知道物质结构决定性质,物质性质决定用途。
重点难点重点:金刚石、石墨和C60的物理性质和用途。
难点:物质的结构与性质,性质与用途之间的关系。
教学过程续表续表第2课时碳单质的化学性质教材分析一、课标分析1.掌握碳单质的化学性质,常温下不活泼和升高温度后的活泼性。
2.掌握碳单质的可燃性和还原性。
二、内容和地位分析在第1课时学习了金刚石、石墨及碳的单质的物理性质和用途后,通过本课时学习碳单质的化学性质,本课时主要介绍了碳单质的稳定性、碳单质的可燃性、碳还原某些氧化物的反应,具有承上启下的作用,学好这一课可为今后的学习做很好的铺垫,本课时也是本单元的重点内容之一。
学情分析已有知识及方法:碳在氧气中燃烧。
未知知识及方法:碳单质的稳定性和还原性。
教学目标1.掌握碳的化学性质,重点掌握碳还原氧化铜实验的装置、现象和结论。
【创新方案】高中化学 第3章 第1节 第1课时 多种多样的碳单质及其化合物课件 鲁科版必修1
(2)Na2CO3和NaHCO3与足量的稀盐酸反应都能生
成CO2气体。Na2CO3溶液与稀盐酸因滴加顺序不同， 现象也不同。
(3)热稳定性 Na2CO3＞NaHCO3，若固体 Na2CO3 中 混有 NaHCO3 ，可用加热的方法除去。反应方程式为 △ 2NaHCO3=====Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 (4)鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 两溶液还可以用 CaCl2(或 MgCl2 或 BaCl2)溶液。
2 中不一定含有 CO3－。
答案：不对
1．Na2CO3溶液与盐酸反应
Na2CO3溶液与盐酸反应时，滴加顺序不同，实验现象 不同，产生的CO2的量也可能不同。
滴加顺序
反应现象 开始滴入 Na2CO3溶液， 马上有气体放出
反应方程式
Na2CO3＋2HCl===
2NaCl＋H2O＋CO2↑
开始：Na2CO3＋HCl
物质 内容 硬度 导电性
金刚石(C)
石墨(C)
质 软 ，在纸
C60
极高 不导电
上可留痕迹
易导电 不导电
二、广泛存在的含碳化合物 1．含碳化合物 (1)有机物：如CH4、CH3COOH、淀粉等。
氧化物：如CO、CO2等。 碳酸盐：如方解石CaCO3，白云石 (2)无机物[CaMgCO32]，菱镁矿MgCO3，菱铁矿 FeCO3， 纯碱或苏打 Na2CO3，小苏打 NaHCO3等。
(2)实例：O2与 O3 、红磷与 白磷 、金刚石与石墨及 C60 。
3．碳的同素异形体比较 物质
内容
金刚石(C)
石墨(C) 深灰 色、不透明 的片状固体
C60 灰黑 色固体
外观
鲁科版必修1第3章第1节碳的多样性(第1课时)学案
鲁科版必修1第3章第1节碳的多样性（第1课时）学案1.掌握Na 2CO 3和NaHCO 3的主要性质。
2.掌握Na 2CO 3和NaHCO 3的鉴别与除杂。
细读教材记主干 一、多种多样的碳单质 1．碳在自然界中的存在碳元素的存在形状⎩⎪⎨⎪⎧游离态：如金刚石、石墨等化合态：如二氧化碳、大理石等2．同素异形体(1)概念：由同一种元素组成的性质不同的几种单质。
(2)实例：O 2与O 3、红磷与白磷、金刚石与石墨及C 60。
3．碳的同素异形体比拟1．含碳化合物(1)无机物：如CH 4、CH 3COOH 、淀粉等。
(2)2．Na 2CO 3和NaHCO 3 (1)两者都是白色固体。
(2)都能与盐酸反响。
Na2CO3与盐酸反响的离子方程式为：CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑。
NaHCO3与盐酸反响的离子方程式为：HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑。
3．Na2CO3和NaHCO3性质的比拟331.Na2CO3溶液与盐酸反响Na2CO3溶液与盐酸反响时，滴加顺序不同，实验现象不同，发生的CO2的量也能够不同。
(2)不用其他试剂可将稀盐酸和Na2CO3溶液鉴别开。
[典例印证][例题1] 有15 mL 2 mol·L－1的H 2SO 4溶液与15 mL 3 mol·L－1的Na 2CO 3溶液，欲使其反响发生CO 2的量最多，那么正确的操作是( )A ．把两种溶液快速混兼并不时搅拌B ．把两种溶液缓慢混兼并不时搅拌C ．把H 2SO 4溶液滴加到Na 2CO 3溶液中D ．把Na 2CO 3溶液滴加到H 2SO 4溶液中 [解析] n (H ＋)＝0.015×2×2 mol ＝0.06 mol ，n (CO 2－3)＝0.015×3 mol ＝0.045 mol 。
因：CO 2－3――→H ＋HCO －3――→H ＋CO 2↑，且n (CO 2－3)＜n (H ＋)＜2n (CO 2－3)，所以假定要使生成CO 2最多，须把Na 2CO 3溶液滴加到H 2SO 4溶液中。
鲁科版必修1：第三章第1节 碳的多样性学案(第一课时)
鲁科版必修1：第三章自然界中的元素第一节碳的多样性学案（第一课时）设计人：莱芜四中吕荣海2009、11、17学习目标：1．了解同素异形体的概念，知道碳有三种常见的同素异形体，它们的物理性质差异主要是由于碳原子的排列方式不同引起的。
2．知道含碳化合物种类繁多，一般为无机化合物和有机化合物。
3．认识Na2CO3和NaHCO3的主要性质，初步体会其性质差异。
学习重点：认识Na2CO3和NaHCO3的主要性质，初步体会其性质差异。
自学方法：阅读教材全解或是基础训练或是课本自学过程：1. 同素异形体的判断。
2重要的含碳化合物：Na2CO3和NaHCO的性质。
新课预习：一．多种多样的碳单质1．同素异形体的定义是：。
碳元素的同素异形体有：等。
在石墨中，碳原子呈层状结构，每一层上的碳原子以强的相互作用形成结构。
在金刚石中，碳原子之间以强的相互作用连接，形成结构。
C60分子形似足球，碳原子位于球的表面。
由于不同，碳的各种单质有着不同的性质。
如：纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，它是天然存在的硬度的物质。
石墨是深灰色、不透明、易的固体思考：下列属于同素异形体的是（）A．C60和金刚石B．O2和O3 C．CO和CO2 D．H2O和H2O2二．广泛存在的含碳化合物2．碳元素广泛存在于无机化合物和有机化合物中。
无机物中的多种碳酸盐矿石，如：大理石方解石主要成分是（填化学式以下同）以及CO2等均含碳元素；有机化合物：如蛋白质、天然气（主要成分是）等均含碳元素。
3．重要的含碳化合物：Na2CO3和NaHCO3Na2CO3NaHCO3俗称或色态白色粉末，Na2CO3•10H2O是晶体细小的晶体溶解性二者都溶于水，Na2CO3比NaHCO3溶于水。
用于玻璃、造纸等工业，发酵粉的主要成分之一用途溶液都显性，因此被用做食用碱（2）化学性质错误！未找到引用源。
与酸反应：Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应的离子方程式为、；思考：碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。
2011—2012学年高中化学 第3章3.1碳的多样性同步教学案 鲁科版必修1
第1节 碳的多样性第1课时 碳的单质及含碳化合物一、多种多样的碳单质1．同素异形体由____________组成的__________的几种单质，如氧元素的同素异形体有____和____，碳元素的同素异形体有______、__________和__________等。
思维拓展1．金刚石、石墨和C 60均是由碳元素组成的单质，为什么物理性质不同？二、广泛存在的含碳化合物1．种类繁多的含碳化合物 碳的化合物⎩⎨⎧ 有机物：如 等。
无机物⎩⎪⎨⎪⎧ 氧化物：如 等。
碳酸盐：如方解石 ，白云石 ，菱镁矿 ，菱铁矿 等。
知识点1 碳单质的多样性1．金刚石、石墨、C60性质有所不同，是由于( )A．构成原子不同B．原子的各自排列方式不同C．具有不同的几何外形D．硬度不同2．1996年诺贝尔化学奖授予斯莫利等三位化学家，以表彰他们发现富勒烯(C60)，开辟了化学研究的新领域。
富勒烯(C60)由于具有空心的类似足球形状的结构，也称为足球烯。
对于下列有关C60的说法中正确的是( )A．C60在一定条件下可以与CuO发生置换反应B．C60的摩尔质量是720C．金刚石、石墨和足球烯(C60)三者和足量氧气反应的最终产物不同D．金刚石、石墨和足球烯(C60)的性质完全相同知识点2 Na2CO3和NaHCO3的性质3．1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )A．Na2CO3B．Na2O2、Na2CO3C．NaOH'，Na2CO3D．Na2O2、NaOH、Na2CO34．现有一包混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体，称得其质量为10.00 g，请回答：(1)除去该混合物中的碳酸氢钠的方法是____________________________________________________________________________________________________________。
鲁科版高中化学必修一 3.1.1 多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物 学案1
第3章自然界中的元素第1节碳的多样性第1课时多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物学习目标1. 了解碳单质的多样性及同素异形体的概念，会判断同素异形体，知道结构与性质的关系。
2. 了解自然界中含碳化合物的多样性。
3. 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。
学习重点了解同素异形体的概念，会判断同素异形体。
学习难点掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
学习探究一、多种多样的碳单质1．自然界中的碳元素既有游离态又有化合态，举例说明哪些物质中碳元素以游离态存在？哪些物质中碳元素以化合态存在？2．下面分别是石墨、金刚石和C60的图片将三者的对比填入下表中。
同素异形体的原因是什么？你能证明金刚石和石墨是同素异形体吗？如何证明？4．同素异形体之间的转化是否属于氧化还原反应？以O2与O3之间的转化为例加以说明。
二、广泛存在的含碳化合物1. 如图，按装置进行实验准备，然后将球泡内的等质量的碳酸钠和碳酸氢钠的粉末同时倒入等体积、等浓度的稀盐酸中。
仔细观察实验，完成下列填空。
(1)实验现象：_____________________________________________________________；(2)反应的化学方程式：_____________________________________________________，_________________________________________________________________________；(3)离子方程式：___________________________________________________________，__________________________________________________________________________。
(4)问题思考①为什么Na2CO3与稀盐酸的反应不如NaHCO3与稀盐酸的反应剧烈？②滴加盐酸后产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体的溶液中是否一定含有CO2－3？2. 实验装置：如图，用大试管盛装固体进行加热，用澄清石灰水对产物进行检验。
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第1课时多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物[学习目标] 1.能依据物质类别列举碳单质的多样性，辨识Na2CO3、NaHCO3的物理性质和化学性质及其实验现象，能用化学方程式、离子方程式正确表示其主要化学性质。
2.能利用Na2CO3、NaHCO3的性质和转化关系，设计制备、分离、检验简单任务的方案；能从物质类别的视角说明转化路径。
一、多种多样的碳单质
1．同素异形体
01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。
如碳元素的同由同一种□
素异形体主要有□02金刚石、石墨、C60等；氧元素的同素异形体主要有□03O2、O3等。
2．碳的同素异形体
二、广泛存在的含碳化合物
1．种类繁多的含碳化合物
01蛋白质、淀粉、甲烷等。
(1)有机化合物中都含有碳元素：如□
(2)无机物
2．碳酸钠和碳酸氢钠
一、多种多样的碳单质
[交流研讨]
1．由一种元素组成的物质一定是纯净物吗？举例说明。
提示：不一定。
如：由C 元素组成的物质可以是金刚石和石墨的混合物。
2．有单质参加的反应一定是氧化还原反应吗？举例说明。
提示：不一定。
如3O 2=====放电
2O 3，就不是氧化还原反应。
[点拨提升]
1．“同素”指同种元素，“异形”指结构不同，“体”指单质；形成同素异形体的原因是形成单质的原子排列方式不同。
2．常见的同素异形体
碳元素的同素异形体：金刚石、石墨、C 60；氧元素的同素异形体：氧气、臭氧(O 3)；磷元素的同素异形体：红磷、白磷。
知识拓展
同素异形体之间可以相互转化，如金刚石石墨；同素异形体间的转化是化学变化，
但不是氧化还原反应。
[练习与活动]
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．一定条件下，石墨转化为金刚石属于物理变化
C．一定条件下，石墨和金刚石充分燃烧所得产物均为二氧化碳
D．石墨易导电，金刚石不导电
答案 B
解析石墨和金刚石是由碳元素形成的两种不同的单质，二者之间在一定条件下可以相互转化，属于化学变化。
由于二者都只含有碳元素，因此，充分燃烧的产物为二氧化碳。
2．下列说法中正确的是( )
A．金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是分子中所含碳原子的数目不同
B．金刚石、石墨和C60在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳
C．C60和P4互为同素异形体
D．H2O和H2O2互为同素异形体
答案 B
解析金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是它们的结构不同，与其分子中所含碳原子数的多少无关，A错误；同素异形体是由同种元素组成的不同单质，而C60和P4是由不同元素组成的不同单质，二者不属于同素异形体，C错误；H2O和H2O2都属于化合物而非单质，D 错误。
二、广泛存在的含碳化合物
[交流研讨]
老面发酵的面团发酸后蒸馒头时，需加入适量的纯碱(Na2CO3)，使面团不再有酸味，馒头在蒸的过程中由小逐渐变大，熟了以后松软可口。
仔细阅读上面文字，你认为Na2CO3在蒸镘头的过程中起什么作用？
提示：Na2CO3能与酸反应，使面团不再有酸味，且生成CO2，使馒头膨松变大，熟了以后松软可口。
[点拨提升]
1．Na2CO3、NaHCO3都能与强酸反应产生CO2，但把相同质量的Na2CO3、NaHCO3粉末分别加入相同浓度，相同体积的稀H2SO4中时，NaHCO3产生CO2的速率快。
2．Na2CO3比NaHCO3稳定，实验可用如下图所示装置来探究NaHCO3不如Na2CO3稳定的性质。
加热一段时间后，会发现烧杯B 中澄清石灰水变浑浊，而A 无变化，说明2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3
＋H 2O ＋CO 2↑，纯碱工业用该原理由NaHCO 3制纯碱，实验室用此原理除去Na 2CO 3固体中少量的NaHCO 3。
3．水溶液中Na 2CO 3能吸收CO 2生成NaHCO 3，即Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2===2NaHCO 3。
因此，实验室除去CO 2中的HCl 时，要用饱和NaHCO 3溶液，不能用Na 2CO 3溶液。
4．NaHCO 3不能与CaCl 2反应但能与Ca(OH)2反应，该反应可看做分两步完成，首先HCO －
3＋OH －
===H 2O ＋CO 2－
3，然后CO 2－
3＋Ca 2＋
===CaCO 3↓。
因此，NaHCO 3溶液、Na 2CO 3溶液都能使澄清石灰水变浑浊。
知识拓展
1．向强酸溶液中滴加Na 2CO 3溶液时，反应一步完成：CO 2－
3＋2H ＋
===CO 2↑＋H 2O ，而向Na 2CO 3
溶液中滴加强酸溶液时，反应分两步完成，第一步先发生反应：CO 2－
3＋H ＋
===HCO －
3，当CO 2－
3完全变为HCO －
3时，再发生反应：HCO －
3＋H ＋
===H 2O ＋CO 2↑。
2．向Na 2CO 3溶液、NaHCO 3溶液、NaOH 与Na 2CO 3的混合溶液、Na 2CO 3与NaHCO 3的混合溶液中分别滴加稀盐酸时，产生的CO 2的体积与滴加稀盐酸的体积曲线如下所示：
(1)将稀盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中。
OA 段发生反应：Na 2CO 3＋HCl===NaHCO 3＋NaCl ； AB 段发生反应：NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O ； OA 段与AB 段消耗的盐酸的体积相等。
(2)将稀盐酸逐滴滴入碳酸氢钠溶液中。
只发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。
(3)将稀盐酸逐滴滴入碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中。
OA段发生反应：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl；
AB段发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O；
AB段参与反应的NaHCO3既有OA段反应生成的，又有原溶液中含有的，因此OA段消耗的盐酸的体积小于AB段消耗的盐酸的体积。
(4)将稀盐酸逐滴滴入氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中。
OA段发生反应：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，
Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl；
AB段发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O；
OA段消耗的盐酸的体积大于AB段消耗的盐酸的体积。
[练习与活动]
3．下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的比较中，正确的是( )
A．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
B．常温时的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3
C．等物质的量浓度的两种溶液，与稀盐酸反应的快慢：Na2CO3＞NaHCO3
D．Na2CO3和NaHCO3都属于碱
答案 A
解析Na2CO3不易分解，NaHCO3受热易分解；常温时，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的；等物质的量浓度时，NaHCO3与稀盐酸反应较快；二者水溶液都显碱性，但都属于盐。
4．化学活动课上，三组同学分别用如图所示甲、乙两装置探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。
请回答：
(1)各组反应开始时，________装置中的气球体积先变大，该试管中反应的离子方程式是________________________________。
(2)当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同的现象，填写下表的空格。
答案(1)甲HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O
(2)
解析(1)甲中发生反应：HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O；乙中发生反应：CO2－3＋H＋===HCO－3，HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O。
故甲中气球先变大。
(2)由试剂用量可知：第②组盐酸均过量，由于NaHCO3的物质的量大于Na2CO3的物质的量，与盐酸反应时，NaHCO3产生的气体多，致使甲中气球的体积大；第③组盐酸均不足，而等量的盐酸分别与足量NaHCO3和Na2CO3反应时，NaHCO3产生的CO2多，因此，甲中气球的体积大；又因为Na2CO3过量，发生反应：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，吸收部分CO2，故片刻后乙中气球又缩小。
本课小结。