必修1 第3章 第1节 碳的多样性

第三章 第1节 碳的多样性
课型：新授
【学习目标】
1.通过介绍各种碳单质，使学生了解同素异形体的概念。
2.知道含碳元素的化合物种类巨大，一般分为无机含碳化合物与有机含碳化合物两大类。
3.能从原理上解释钟乳石、溶洞的形成，能用化学方程式表示高炉炼铁、木炭燃烧过程的有关反应；
【重、难点】化学方程式的书写
【自主学习1】 多种多样的碳单质
由 组成的 的几种单质，叫做该元素的同素异形体。互为同素异形体的几种单质物理性质 ，化学性质 。碳的同素异形体有 、 、 ，氧的同素异形体有 、 。
【小组合作学习】
（1）碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是什么？

（2）碳的各种单质的化学性质是否相同？

（3）金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化，此转化是物理变化还是化学变化？是否是氧化还原反应？


【巩固练习】澳大利亚研究人员最近开发出被称为第五形态的固体碳，这种新的碳结构称作“纳米泡沫”，它外形类似海绵，密度极小，并具有磁性。“纳米泡沫碳”与金刚石的关系是（ ）
A．同系物 B．同分异构体 C．同素异形体 D．同位素

【自主学习2】自然界中碳及其化合物之间的转化
1.自然界中能够释放出CO2的过程有：（1）火山喷发；（2）森林燃烧；（3）化石燃料的燃烧；（4）动植物的遗体分解、排泄，（5）动物遗体经微生物分解等。
自然界中能够消耗CO2的过程有：（1）光合作用（2）植物被动物采食后，在体内转化为CO2
2．溶洞的形成及有关反应
石灰岩的成分 与二氧化碳和水作用生成易溶性的 。
由于石灰岩层各部分所含CaCO3的多少不同，被侵蚀的程度不同，石灰岩被溶解分割成千姿百态的山峰或奇异壮观的溶洞。
化学方程式为 ，
离子方程式为 。
溶有Ca（HCO3）2的水，当从洞顶向洞底滴落时，水分的蒸发、压强的减小及温度的升高都会使其析出CaCO3沉淀。经过千百万年的聚积，渐渐形成了钟乳石、石笋等。方程式为 。

【自主学习3】生产生活中碳及其化合物间的转化关系
1．碳在无机物间的转化
（1）高炉炼铁（阅读课本68页：图3-1-14）
高炉炼铁的过程是将铁矿石还原成金属铁的过程，原料是 。实际上起还原作用的主要是 。

①一氧化碳的生成： ，
②氧化铁的还原：化学方程式为： Fe2O3+ CO— Fe+ CO2（配平）
（2）木炭燃烧
在木炭燃烧的过程中发生：碳单质、一氧化碳和二氧化碳之间的转化：




①C→CO： ②C→CO2：
③CO→CO2： ④CO2→CO：
（3）水垢的形成
水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁，自来水中的碳酸氢钙受热分解生成碳酸钙，碳酸钙在壶底积聚便形成了水垢。所发生的化学方程式为 。
2．碳在无机物和有机物间的转化
1828年，德国化学家维勒用无机物氰酸铵（NH4CNO）首次合成了有机物 尿素（分子式为 ），开创了以含碳无机化合物的先河。
【巩固练习】当热水瓶中有较多水垢时，欲除去水垢，下列做法可行的是（ ）
A．用热水浸泡后洗净 B．用洗涤剂浸泡后洗净
C．用食醋浸泡后洗净 D．用食盐水浸泡后洗净
【当堂检测】
1、判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)12C、13C、14C是碳元素的三种同素异形体 ( )
(2)金刚石的硬度大,则C60的硬度也同样大 ( )
(3)同素异形体的物理性质相同,化学性质相似( )
2.下列叙述中正确的是（ ）
A.由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物
B.金刚石和石墨具有相同的化学性质
C.金刚石与石墨之间的转化不属于化学变化
D.C60是新发现的一种碳的化合物
3．下列各组物质中的两种物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是（ ）
A．Na2O2 和CO2 B．Na和O2 　 　C．CO2 和NaOH 　 D．C和O2
4.欲除去CO2中混有的少量CO，应采用的方法是（ ）
A．通过纯氧气点燃 B．通过烧碱溶液
C．通过灼热的氧化铜 D．通过澄清石灰水
5．以下属于自然界中碳及其化合物间转化过程的是（ ）
①植物通过光合作用吸收二氧化碳形成葡萄糖 ②以无机化合物氰酸（NH4CNO）合成尿素[CO(NH2)2] ③钟乳石、石笋的形成 ④石油、天然气等化石燃料的形成
A.①②③④ B.只有②③④ C.只有①②③ D.只有①③④
6.旅游洞穴一般是指供游人观赏的喀斯特洞穴。多姿多彩的石钟乳、石笋、石柱、石花等碳酸钙沉积体是喀斯特洞穴中的主要景观。由于游人呼吸有时会使旅游洞穴中二氧化碳浓度大幅度升高，可能造成的后果是(　　)
①抑制碳酸钙沉积体的生长
②促进碳酸钙沉积体的生长
③使游客有憋闷的感觉
④使照明灯下的植物大量死亡
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④

【课后反思】

C

CO

CO2

O2不足


O2充足

O2



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信心来自于实力，实力来自于勤奋 十年铸剑，只为炉火纯青；一朝出鞘，定当倚天长鸣。