2019-2020年高一化學(xué)《碳的多樣性》教學(xué)設(shè)計(jì)之二.doc

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第一節(jié) 碳的多樣性 2019-2020年高一化學(xué)《碳的多樣性》教學(xué)設(shè)計(jì)之二 知識回顧： 一、寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式： ①_____________________________________ ②_____________________________________ ③_____________________________________ ④_____________________________________ ⑤_____________________________________ ⑥_____________________________________ ⑦_(dá)____________________________________ ⑧_____________________________________ ⑨_____________________________________ ⑩_____________________________________ ⑾_____________________________________ ⑿_____________________________________ ⒀_____________________________________ ⒁_____________________________________ ⒂_____________________________________ 二、幾個概念 1、風(fēng)化：風(fēng)化是指在室溫和干燥空氣里，結(jié)晶水合物失去一部分或全部結(jié)晶水的現(xiàn)象。風(fēng)化是一個化學(xué)變化過程。例如，日常生活中堿塊(Na2CO310H2O)變成堿面(Na2CO3)，就是風(fēng)化現(xiàn)象。（自然巖石的風(fēng)化是指巖石與空氣、水、二氧化碳等物質(zhì)長期作用，發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成了許多大小不等的巖石碎塊或砂粒的作用。） 2、潮解：有些晶體能自發(fā)吸收空氣中的水蒸氣，在它們的固體表面逐漸形成飽和溶液，這種現(xiàn)象叫做潮解。無水氯化鈣、氯化鎂和固體氫氧化鈉在空氣中很容易潮解。易潮解的物質(zhì)常用作干燥劑。 潮解屬于物理變化。 新課預(yù)習(xí)： 一、自然界中碳及其化合物的轉(zhuǎn)化 1、【閱讀】P65-67 自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化。 【思考】 （1）CO2是通過哪些途徑進(jìn)入大氣中的？____________________________________________ （2）海水中的含碳物質(zhì)是從哪里來的？____________________________________________ （3）若大氣中沒有CO2會怎么樣？CO2過量又會怎么樣？_____________________________________ 2、模擬溶洞的形成 ①溶洞的形成原理 石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣。碳酸鈣遇到溶有二氧化碳的水時，會慢慢變成可溶于水的碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2]。 當(dāng)受熱或壓強(qiáng)突然變小時，水中碳酸氫鈣會分解，重新變成碳酸鈣沉積下來。 在自然界里不斷發(fā)生上述反應(yīng)，石灰?guī)r逐漸變成碳酸氫鈣而溶解掉，形成溶洞；碳酸氫鈣不斷分解，生成的碳酸鈣逐漸沉積，形成千姿百態(tài)的鐘乳石、石筍和石柱。寫出上述反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：___________________________________________________________ 二、生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化 1、高爐煉鐵 CO生成的化學(xué)方程式： ____________________________________________ 還原鐵的氧化物的化學(xué)方程式：______________________________________ 2、木炭燃燒的化學(xué)方程式為：___________________________________________ 生成水煤氣的化學(xué)方程式為：________________________________________ 3、水垢的形成（主要成分為CaCO3）： ①　有關(guān)化學(xué)方程式為：________________________________________ ②　家庭中如何除去水壺中的水垢？________________________________________。 4、無機(jī)化合物與有機(jī)化合物間的轉(zhuǎn)化 1828年，德國化學(xué)家維勒用無機(jī)物氰酸銨合成出有機(jī)化合物——尿素，打破了無機(jī)物和有機(jī)物之間的界限。碳及其化合物的轉(zhuǎn)化，對人的生活、生產(chǎn)來說意義重大。 課堂學(xué)案： 重難點(diǎn)突破： 1、二氧化碳與堿的反應(yīng) 例1：將足量CO2通入KOH和Ca（OH）2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量（n）和通入CO2體積（V）的關(guān)系正確的是 解析：CO2通入KOH和Ca（OH）2的混合稀溶液中，首先CO2和Ca（OH）2反應(yīng)生成CaCO3沉淀，當(dāng)Ca（OH）2完全反應(yīng)完后，沉淀達(dá)到最大量，CO2與KOH溶液反應(yīng)生成K2CO3，K2CO3再轉(zhuǎn)化為KHCO3溶液，沉淀量保持不變，如果繼續(xù)通入CO2，CO2與CaCO3反應(yīng)沉淀溶解，直到沉淀完全溶解。且生成沉淀消耗的CO2和溶解沉淀消耗的CO2的量相等。 答案：A。 2、“溫室效應(yīng)”問題 例2：近年來大氣中CO2增多，引起“溫室效應(yīng)”，請回答有關(guān)問題： （1）空氣中CO2的主要來源是什么？ （2）自然界中消耗CO2的主要過程是哪些？ 解析：本題引導(dǎo)學(xué)生要關(guān)注生活、關(guān)注環(huán)境問題，做到學(xué)以致用，這是新課程的重要精神。盡管二氧化碳的產(chǎn)生途徑很多，但是大量化石燃料的燃燒是產(chǎn)生二氧化碳的主要來源。由于江、海的面積大，將溶解大量二氧化碳，光合作用也將消耗大量二氧化碳。 答案：（1）含碳燃料的大量燃燒。 （2）溶于江水、海水；綠色植物的光合作用等。 變式題 有以下敘述：1、人類活動使大氣中的CO2的含量增加，是造成溫室效應(yīng)的關(guān)鍵因素，而溫室效應(yīng)將對人類生活產(chǎn)生影響；2、CO2一般不屬于大氣污染物，但空氣中CO2的含量超過6%可對人體產(chǎn)生致命的危險(xiǎn)，據(jù)此回答： 1、導(dǎo)致溫室效應(yīng)的最主要原因是_____________。 A、用煤和石油作燃料 B、人類的呼吸 C、水源的污染 D、森林的亂砍濫伐 2、減緩大氣中CO2大量增加的可行的最有效措施是_______。 A、立即禁止使用煤和石油 B、植樹造林，保護(hù)森林 C、控制全球人口的急劇膨脹 D、將煤和石油轉(zhuǎn)為氣態(tài)燃料 3、“高爐煉鐵”問題：高爐煉鐵的過程就是將鐵礦石還原成金屬鐵的過程。 例3：我國是最早生產(chǎn)和使用鋼鐵的國家。在古代，人們把燒紅的生鐵放在鐵砧上反復(fù)錘打最終使生鐵轉(zhuǎn)化為鋼。請寫出上述過程中最關(guān)鍵反應(yīng)的化學(xué)方程式：　　　　　　　　　　_。 例3：解析：抓住生鐵和鋼的區(qū)別在于前者含碳量高，后者含碳量低的特征，要使生鐵變成鋼就是降低含碳量，聯(lián)想碳的可燃性，將燒紅的生鐵反復(fù)錘打，就是讓碳充分與空氣接觸，從而達(dá)到除去的目的。 答案： C+O2CO2 第一節(jié) 碳的多樣性 第二課時碳及其化合物的轉(zhuǎn)化的多樣性 課后學(xué)案： A卷 1．下列各組物質(zhì)中，不屬于同素異形體的是 ( ) A. 金剛石、石墨 B. 水、重水 C. 氧氣、臭氧 D. 白磷、紅磷 2．下列離子方程式正確的是 ( ) A. 向石灰石中加稀硫酸 CaCO3＋2H+＝Ca2+＋H2O＋CO2 B. 向澄清石灰水中通入過量二氧化碳 Ca(OH)2＋2CO2＝Ca2+＋2 C. 氯化氫通過飽和小蘇打溶液 ＋H+＝H2O＋CO2 D. 向碳酸氫鈣溶液中加足量燒堿溶液 Ca2+＋＋OH- ＝CaCO3＋H2O 3.以下氣體因與人體的血紅蛋白作用而引起中毒的是 A.Cl2 B. CO2 C.HCl D.CO 4.由CO2和CO組成的混合氣體，經(jīng)分析測知含氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%，則該混合氣體中CO和CO2的體積比為 A.1∶3 B.7∶33 C.33∶7 D.3∶1 5.由10 g含有雜質(zhì)的CaCO3和足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生了0.1 mol CO2，推斷雜質(zhì)的組成可能是 A.KHCO3和MgCO3 B.K2CO3和Na2CO3 C.MgCO3和Na2CO3 D.Na2CO3和NaHCO3 6.某二價(jià)金屬的碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合物與足量鹽酸反應(yīng)。消耗H＋和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量之比為5∶4，該混合物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為 A.1∶2 B.2∶3 C.3∶4 D.4∶5 7．下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是 A．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑ + H2O B．CaO+H2O=Ca(OH)2 C．2H2O22H2O+O2↑ D．CaCO3CaO+CO2↑ 8．用石灰水保存鮮蛋是一種化學(xué)保鮮方法，這種保存鮮蛋方法的原理是 ①石灰具有強(qiáng)堿性，殺菌能力強(qiáng) ②Ca（OH）2能與鮮蛋呼出的CO2反應(yīng)，生成碳酸鈣薄膜，起保護(hù)作用 ③石灰水是電解質(zhì)溶液，能使蛋白質(zhì)凝聚 ④石灰水能滲入蛋內(nèi)中和酸性物質(zhì) A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 9．下列幾種情況都有白色固體物質(zhì)生成,其中生成物的化學(xué)成分相同的是( ) ①鈉久置于空氣中生成的白色粉末 ②盛放澄清的石灰水的燒杯內(nèi)壁附著的白色物質(zhì) ③生石灰久置于空氣中生成的白色物質(zhì) ④向飽和Na2CO3溶液中通入CO2有白色沉淀生成 A.①④ B. ②③ C. ①② D. ③④ 10．向下列物質(zhì)①大理石，②鐘乳石，③鍋垢，④貝殼，⑤蛋殼，分別滴加醋酸，會產(chǎn)生相同氣體的A．只有①② B．只有④⑤ C．只有①②③ D．是①②③④⑤ 11．某無色混合氣體可能含有CO2、CO、H2O（水蒸氣）、H2中的一種或幾種，依次進(jìn)行如下連續(xù)處理（假定每步處理均反應(yīng)完全）：①通過堿石灰時，氣體體積變??；②通過赤熱的氧化銅時，固體變?yōu)榧t色；③通過白色硫酸銅粉末時，粉末變?yōu)樗{(lán)色；④通過澄清的石灰水時，溶液變得渾濁。由此可以確定混合氣體中含有________________________。 12：現(xiàn)有一包混有少量碳酸氫鈉的碳酸鈉固體，稱得其質(zhì)量為10.00g。請回答： （1）除去該混合物中的碳酸氫鈉的方法是__________________ 。 （2）若將該混合物加熱至質(zhì)量不再變化時，剩余固體質(zhì)量為9.380g。計(jì)算原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 B卷 1．為制備干燥、純凈的CO2，將大理石和鹽酸反應(yīng)生成的氣體先后通過裝有下列物質(zhì)的兩個吸收裝置，兩個裝置中應(yīng)依次裝入 A．水；無水CaCl2固體 B．飽和NaHCO3溶液；濃H2SO4 C．濃H2SO4；飽和Na2CO3溶液 D．飽和Na2CO3溶液；稀H2SO4 2．含相同質(zhì)量下列雜質(zhì)的NH4HCO3 10ｇ與足量鹽酸反應(yīng)，放出氣體最多的是 A．CaCO3 B．NaHCO3 C．Na2CO3 D．Ca(HCO3)2 3．把7.4gNa2CO3?10H2O和NaHCO3組成的混合物溶于水，配成100mL溶液，其中c(Na+)=0.6mol/L.若把等質(zhì)量的混合物加熱到恒重時，殘留物的質(zhì)量是 A．3.18g B．2.21g C．5.28g D．4.22g 4．某同學(xué)做“證明雞蛋殼的成分中含有碳酸根離子”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如下方案（如圖所示），經(jīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性合格后加入試劑。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)II中先變渾濁，稍后又變澄清。 （1）描述I中發(fā)生的現(xiàn)象是______________________________________________。 （2）分析III中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是_________________________________________。 （3）根據(jù)我們所學(xué)的知識，你認(rèn)為上述哪幾種現(xiàn)象結(jié)合在一起足以說明雞蛋殼的成分中含有碳酸根離子？_________________________________________________。 （4）上述方案中，什么實(shí)驗(yàn)是多余的？________________________________________。 5．（1）圖瓦盧是由多個珊瑚礁形成的島國。由于大氣中CO2含量的劇增，大量珊瑚礁（主要成分是碳酸鈣）被海水侵蝕，其原因是（用化學(xué)方程式表示）：_____________________________________。 （2）溫室效應(yīng)導(dǎo)致海平面上升，引起溫室效應(yīng)的人為原因主要是_________________。 （3）為了控制溫室效應(yīng)．各國科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想．有人根據(jù)液態(tài)CO2密度大于海水密度的事實(shí)，設(shè)想將CO2液化后，送入深海海底．以減小大氣中CO2的濃度．為使CO2液化，可采用的措施是 A．減壓、升溫 B．增壓、升溫 C．減壓、降溫 D．增壓、降溫 （4）科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，用“汽水”（一種能釋放CO2的弱酸性溶液）澆灌植物能促進(jìn)植物的生長。原因是它能 ①加強(qiáng)呼吸作用②加強(qiáng)光合作用③改良堿性土壤、調(diào)節(jié)pH④加強(qiáng)植物蒸騰作用 A．①② B．②③ C．③④ D．②③④ （5）快速、有效地減緩大氣中CO2大量增加的生態(tài)學(xué)措施是_________________。 A．使用天然氣等燃料 B．控制全球人口增長 C．植樹造林，保護(hù)森林 D．立即減少煤和石油的燃燒 第一節(jié) 碳的多樣性 第二課時 碳及其化合物的轉(zhuǎn)化的多樣性 課后學(xué)案： 答案A卷 1.B 2.C 3 D 4. A 5 CD 6.B 7 C 8 A 9 B 10 D 8． 解析：①石灰有殺菌的作用，可以制作農(nóng)藥。②Ca（OH）2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O，生成CaCO3沉淀形成薄膜，可以防止細(xì)菌的侵入。③使蛋白質(zhì)凝聚加速蛋變質(zhì)。④與蛋內(nèi)物質(zhì)反應(yīng)會影響鮮蛋的質(zhì)量。 10．解析：本題考查學(xué)生對自然界和日常生活中有關(guān)物質(zhì)的常識性了解。碳酸鈣在自然界分布很廣．石灰石、大理石等礦物主要成分是碳酸鈣。碳酸鈣遇到溶有CO2的水時，就會變成可溶性的碳酸氫鈣：CaCO3＋CO2＋H2O＝Ca（HCO3）2溶有碳酸氫鈣的水在一定條件下重新變成碳酸鈣沉淀下來，同時放出CO2。Ca（HCO3）2CaCO3↓＋H2O＋CO2↑ 在自然界里不斷發(fā)生著上述反應(yīng)，形成了石灰?guī)r溶洞里的鐘乳石、石筍等。自然界中含有較多碳酸氫鈣等的硬水，在煮沸時會形成水壺和鍋爐中的鍋垢。貝殼、蛋殼也都含有碳酸鈣．初中化學(xué)教材有一個關(guān)于蛋殼的家庭小實(shí)驗(yàn)（蛋殼＋鹽酸）。碳酸鈣與酸反應(yīng)生成CO2： CaCO3＋2H＋＝Ca2＋＋H2O＋CO2↑這是檢驗(yàn)碳酸根的簡便方法。（通常用鹽酸） 所以題目給出的五種物質(zhì)分別滴加醋酸時都會產(chǎn)生CO2。 11．解析：由①可知堿石灰吸收的是CO2或H2O或兩者的混合物；由②可知，CuO被還原為Cu，還原劑為CO或H2或二者的混合物；由③可知，反應(yīng)②生成了H2O，故原混合氣體中一定有氫氣；由反應(yīng)④可知，反應(yīng)②又生成了CO2，故原混合氣體中一定有CO。 答案：混合氣體中一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一種。 12．解析：（1）根據(jù)NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、H2O（氣）、CO2 ，將混合物加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，可除去該混合物中的碳酸氫鈉。 （2）題中介紹“加熱至固體質(zhì)量不再變化”，就指明其中NaHCO3已完全分解，而固體減少的質(zhì)量是放出CO2和H2O（氣）的質(zhì)量之和。設(shè)原混合物中含NaHCO3質(zhì)量為x，由題意知， △ 2 NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 284g (18＋44) g x (10.00g－9.380g) 168g：62g＝x： (10.00g－9.380g) 解得 x=1.68g ω(Na2CO3)=100%=8.320% 答案：（1）將混合物加熱至不再產(chǎn)生氣體為止 （2）8.320%。 B卷 1 B 2 D 3 A 1．解析： CO2中通?；煊蠬Cl、H2O（g），而室溫1體積水溶解1體積CO2，A錯；氣體最后通過盛有水溶液的裝置時得到的CO2是潮濕的，C、D錯；氣體先通過飽和NaHCO3溶液，HCl被吸收且放出CO2，再通過H2SO4得以干燥，B對。 2．解析：（設(shè)“1”法／條件變換法）將題意稍作變換，改為：等質(zhì)量的下列五種物質(zhì)［NH4HCO3、CaCO3、NaHCO3、Na2CO3、Ca(HCO3)2］分別與足量鹽酸反應(yīng)，放出氣體最多的是______。用設(shè)“1”法，求放出1molCO2時所需5種物質(zhì)的質(zhì)量分別是多少。根據(jù)C原子守恒得： NH4HCO3～CO2↑ CaCO３～CO2↑ NaＨCO３～CO2↑ Na2CO３～CO2↑ 1/2Ca(HCO3)2～CO2↑ 79　　　　　　100 84　　　　 106 81 顯然，含Ca(HCO3)2時放出CO2最多。 答案：D 3．解析：混合物加熱最終得到的是Na2CO3，根據(jù)Na+守恒， n (Na2CO3)＝1/2 n(Na+)＝1/20.1L0.6mol/L＝0.03mol 所以，m(Na2CO3)＝0.03mol106g/mol＝3.18g 答案：A 4．解析：證明物質(zhì)中含有CO32－的方法是：該物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生無色氣泡，且該氣體能是澄清的石灰水變渾濁，出現(xiàn)上述兩點(diǎn)現(xiàn)象即可證明物質(zhì)中含有CO32－。雞蛋殼的主要成分是CaCO3，本題是驗(yàn)證雞蛋殼中含有的CO32－。雞蛋殼不溶于水，但它能與鹽酸反應(yīng)而溶于鹽酸中，同時產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，該氣體通過導(dǎo)管進(jìn)入II中，使石灰水變渾濁。變渾濁的原因是因有難溶于水的CaCO3生成的緣故，繼續(xù)通入CO2后，CO2與CaCO3、H2O反應(yīng)能生成Ca(HCO3)2，使石灰水變澄清。雞蛋殼與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡附在雞蛋殼上使蛋殼受到的浮力增大，導(dǎo)致雞蛋殼浮在液面上。CO2還能與水反應(yīng)生成碳酸，酸能使紫色的石蕊試液變紅。 答案：（1）雞蛋殼逐漸溶解，并有大量氣泡產(chǎn)生；雞蛋殼浮在液面上。（2）溶液由紫色變成紅色。（3）I中雞蛋殼逐漸溶解，并有大量氣泡產(chǎn)生，II中出現(xiàn)渾濁，兩種現(xiàn)象結(jié)合足以說明雞蛋殼含有CO32－（或I中現(xiàn)象和II中現(xiàn)象）（4）III。 5解析：二氧化碳微溶于水，溶于水后會與碳酸鈣反應(yīng)，導(dǎo)致碳酸鈣溶解。增大壓強(qiáng)、降低溫度會使氣體的溶解度增大。 植物的呼吸作用放出CO2，植物蒸騰作用與外界溫度及水分有關(guān)，與CO2的濃度無關(guān)；植物的光合作用需要吸收CO2，且CO2溶于土壤的水生成的碳酸電離的H＋可以改良堿性土壤、調(diào)節(jié)pH，促進(jìn)植物對Ca2＋、Mg2＋的吸收．所以“汽水”澆灌植物能促進(jìn)植物的生長。 隨著社會的進(jìn)步，對能源的消耗也將進(jìn)一步增多，所以不可能立即減少煤和石油的燃燒，使用天然氣等燃料也會產(chǎn)生CO2，只有綠色植物的光合作用會吸收大量的CO2，且見效快。 答案：（1）CaCO3＋CO2＋H2O＝Ca（HCO3）2 （2）大量燃燒煤、石油等礦物燃料 （3）D （4）B （5）C