碳的多样性
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。
(3) 根据生产、生活中的碳元素转化的实例,了解碳单质 、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化,从而进一步了解它们的性质。 使学生能够解释与含碳化合物有关的现象和解决简单问题,如水垢的形成与消除、木炭燃 烧 的现象、工业上炼铁的原理等,体会化学在人类生产、生活中的应用,激发学生学习化学的兴趣。
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。
四 、课时安 排 二课时。
五、教学程序
第一节 碳的多样性
(第一课时)
[引入] 在初中我们接触过碳,知道碳既是构成生物体的基本元素,又是构成地壳中岩石和化石燃料的主要元素。碳以多种形态存在于自然界中。今天,我们一起来感受碳的多样性。
[学生阅读] 阅读P 59第一部分:多种多样的碳单质。
[展示模型] 展示C60、石墨、金刚石的球棍模型
[设问] 通过阅读,你已获得了有关碳单质的哪些内容?你还有哪些疑问或还想了解哪些知识?
需要了解的知识和可能提出的问题归纳如下:
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?(碳原子的排列不同,在这里可以采用比喻的方法,把碳原子比喻为建筑用的砖,把金刚石、石墨、C60比喻成用砖盖成的建筑物,用相同的砖但不同的方式盖成的建筑物,其外型不同,牢固程度可能会存在较大差异。)
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。)
<思考>:为了证明金刚石是由碳元素组成的, 钱南测出生成气体的成分是CO2后,还需测 定其他数据吗?
6、了解C60、碳纳米管的相关知识。建议课前布置任务:查阅资料,了解C60、碳纳米管的研究方向及成果。课堂上进行交流。
[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。例如: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] 你 已经知道了碳酸钙的化学性质,碳酸钠和 碳酸氢钠是否具有类似的化学性质呢?(引导学生通过对比类似物质性质的方法来预测和设计实验方案,避免实验的盲目性。)
[活动探究] Na2CO3 和 NaHCO3 的化学性质。
<实施步骤>:
1、分组(也可提前完成分组)
2、提出假设
3、探讨实验方案