1、第第3 3章章自然界中的元素自然界中的元素本章框架：本章框架：碳的多样性碳的多样性 氮的循环氮的循环 硫的转化硫的转化海水中的化学海水中的化学 元素元素 碳碳 氮氮 硫硫镁镁溴溴碘碘碳单质、一氧化碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钙钠、碳酸氢钙硫单质、二氧化硫单质、二氧化硫、硫酸硫、硫酸金属镁、溴单质、金属镁、溴单质、碘单质碘单质氮气、氨气、一氮气、氨气、一氧化氮、二氧化氧化氮、二氧化氮、铵盐、硝酸氮、铵盐、硝酸自然界中自然界中的元素的元素物质物质元素元素第第1 1节节 碳的多样性1.1.通过介绍各种碳单质，使学生了解同素异形体的概念，知道通过介绍
2、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。理性质相异的主要原因是碳原子的排列不同。2.2.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。通过活动探究认识碳酸钠和碳酸氢与有机含碳化合物两大类。通过活动探究认识碳酸钠和碳酸氢钠的重要性质，初步体会它们性质的差异。钠的重要性质，初步体会它们性质的差异。3.3.根据生产、生活中碳元素转化实例，了解碳单质、一氧化碳、根据生产、
3、生活中碳元素转化实例，了解碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的相互转化，进一步了解它二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的相互转化，进一步了解它们的性质。使学生能够解释与含碳物质有关的现象和解决简单们的性质。使学生能够解释与含碳物质有关的现象和解决简单的问题，如水垢的形成与消除，煤燃烧的现象的原理等，体会的问题，如水垢的形成与消除，煤燃烧的现象的原理等，体会化学在人类生产、生活中的应用，激发学生学习化学的情趣。化学在人类生产、生活中的应用，激发学生学习化学的情趣。本节教材的教学目标本节教材的教学目标本节教材的重点难点本节教材的重点难点知识：知识：碳元素之间的相互转化，碳酸钠与碳酸氢钠的
4、性质。碳元素之间的相互转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。方法：方法：应用各类物质之间的反应关系和氧化还原反应的知应用各类物质之间的反应关系和氧化还原反应的知识，探讨物质的性质，以及含有相同元素的物质之间识，探讨物质的性质，以及含有相同元素的物质之间的转化。的转化。教材框架教材框架活动探究活动探究活动探究活动探究交流研讨交流研讨方解石方解石珊瑚珊瑚CaCO3CCaCO3金刚石金刚石C煤煤C1 1、这些物质都含有什么元素，以什么形态存在？、这些物质都含有什么元素，以什么形态存在？2 2、你身边还有什么物质含有这种元素？、你身边还有什么物质含有这种元素？一、多种多样的碳单质一、多种多样的碳单质石石 墨墨
5、 深灰色、硬度深灰色、硬度小、不透明、易导电的小、不透明、易导电的片状固体，熔点极高。片状固体，熔点极高。金刚石金刚石 金刚石是硬度金刚石是硬度最大，熔点最高的单质，最大，熔点最高的单质，无色透明的晶体，无自无色透明的晶体，无自由电子，不导电。由电子，不导电。C60灰黑色的固体灰黑色的固体,不导电，又名不导电，又名富勒烯富勒烯 由由同一种元素同一种元素组成的组成的性质不同性质不同的的几种几种单质单质，叫做该元素的，叫做该元素的同素异同素异形体形体（allotrope)金刚石、石墨、和金刚石、石墨、和C60 是碳元素的同素异形体。是碳元素的同素异形体。氧气和氧气和 O3 是氧元素的同素异形体是氧
6、元素的同素异形体为什么同是碳元素能组成不同的碳单质？为什么同是碳元素能组成不同的碳单质？335pm核间距142pm结论：结论：碳原子的碳原子的排列方式排列方式不同不同K3C60由球碳可以合成出由球碳可以合成出品种繁多的各种化品种繁多的各种化合物合物大理石大理石溶洞溶洞二、广泛存在的含碳化合物二、广泛存在的含碳化合物含碳化合物含碳化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物根据学过的碳酸钙的性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的根据学过的碳酸钙的性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的性质性质1、碳酸钠可能与哪些物质反应？、碳酸钠可能与哪些物质反应？2、碳酸氢钠可能与哪些物质反应？、碳酸氢钠可能与哪些物质反应？活动探究
7、活动探究NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3俗俗 名名结晶水合物结晶水合物纯碱或苏打纯碱或苏打小苏打小苏打Na2CO3.10H2O颜色状态颜色状态溶解性（比较）溶解性（比较）白色粉末白色粉末白色晶体白色晶体碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水物物 理理 性性 质质化化 学学 性性 质质与酸反应与碱反应与盐反应对热稳定性与与 酸酸 反反 应应NaNa2 2COCO3 3Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2CO32-+2H+=H2O+CO2NaHCONaHCO3 3NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3-+H+=H2O+CO2 结论：结论
8、：碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是碳酸氢钠碳酸氢钠与酸反应与酸反应比碳酸钠更剧烈比碳酸钠更剧烈。为什么？反应原理（离子方程式）：反应原理（离子方程式）：Na2CO3：CO32-+H+=HCO3-NaHCO3：HCO3-+H+=H2O+CO2HCO3-+H+=H2O+CO2NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHCO32-+Ca2+=CaCO3能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=CO32-+H2O
9、易与易与Ba2+、Ca2+的碱的碱反应生成反应生成碳酸碳酸盐盐沉淀和沉淀和NaOH 思考：思考：NaHCO3与与Ca(OH)2是否反应？若反应，反应是否反应？若反应，反应用量不同，离子方程式是否相同？用量不同，离子方程式是否相同？与与 盐盐 反反 应应NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3 Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀CO32-+Ca2+=CaCO3可与可与NaHSO4反应反应热热 稳稳 定定 性性NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 32NaHCO3=NaCO3+H2O+CO2
10、结论：结论：加热时，碳酸钠不分解，而碳酸氢钠则分解。加热时，碳酸钠不分解，而碳酸氢钠则分解。即：即：碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。碳酸钠受热不分解碳酸钠受热不分解 所以可以利用它们对热的稳定性来鉴别它们。所以可以利用它们对热的稳定性来鉴别它们。1 1、如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠、如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠2 2、如何除去碳酸氢钠中的碳酸钠、如何除去碳酸氢钠中的碳酸钠3 3、如何除去碳酸钠中的碳酸氢钠、如何除去碳酸钠中的碳酸氢钠 分别取少量固体加热，能产生使澄清石分别取少量固体加热，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠在混合物溶液中通入足量的二氧化
11、碳在混合物溶液中通入足量的二氧化碳加热固体混合物至质量不再改变加热固体混合物至质量不再改变用用 途途制玻璃、制玻璃、制皂、制皂、造纸、造纸、纺织等纺织等 Na2CO3中国古代造纸流程中国古代造纸流程发酵剂、发酵剂、制药、制药、灭灭火剂等火剂等NaHCO3纳纳 米米 玻玻 璃璃 日前，美国两大玻璃制造商皮尔金顿和PPG分别宣布，他们利用纳米技术纳米技术研制成功了新型的“自净玻璃自净玻璃”。新型玻璃会自动“洗脸”、“美容”，保持明净。这种玻璃的神奇之处全在于它穿上了40纳米厚的二氧化钛“外套”，相当于头发丝粗细的1/1500。自净玻璃上的纳米膜与太阳光线中的紫外线反应，会产生双重作用：其一是催化作
12、用催化作用，即可以使可见光中的远紫外线分解落在玻璃上的有机物，使有机污物化为乌有；其二它能使玻璃表面变成亲水性成亲水性的，能把雨点或雾气变成一个薄层而使玻璃表面湿润，并洗掉玻璃表面的脏物。通常，这个涂层被光照“充电”5日后，夜间也能工作。在自洁的同时，这种纳米涂层还能不断分解甲醛、苯、氨气等甲醛、苯、氨气等有害气体有害气体，杀灭室内空气中的各种细菌和病毒细菌和病毒，有效地净化空气，减少污染。不过生产商承认，如果消费者所住的地区灰尘和油污极重，这种玻璃的效果可能不尽如人意。但对除去普通灰尘，纳米自净玻璃得心应手。鉴于其巨大的市场需求，目前美国、爱尔兰、英国等国家已经开始批量生产这种新产品。候德榜
13、，著名化工专家。古代古代，人们从草木灰中提取碳酸钾，后来又从盐碱地和盐湖等天然资源中获取碳酸钠，但量太小。18621862年年，比利时人索尔维以食盐、氨、二氧化碳食盐、氨、二氧化碳原料发明的制碱法，即索尔维制碱法。该法实现了连续化生产，食盐利用率得到提高，使纯碱价格大大降低，并且产品质量纯净，故被称纯碱。候氏制碱法候氏制碱法，对上述方法做了较大的改进，此法的最大特点是不从固体碳酸氢铵(NH4HCO3)，而是由盐卤先吸收氨后再碳酸化以进行连续生产，此法的原理是：低温下用氨饱和的饱和食盐水通入二氧化碳（CO2）可析出碳酸氢钠(NaHCO3)，此时母液中Na+减少而Cl-相对多，此时再加入细盐末，因
14、同离子效应，低温氯化铵（NH4Cl）溶解度突然降低，而食盐(NaCl)的溶解度变化不大，所以氯化铵（NH4Cl）析出而食盐不析出，再用氨饱和后通二氧化碳（CO2），结果往返析出NaHCO3和NH4Cl，其中氨由氮与水中的氢化合制成，CO2是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品，这样巧妙的把氮气工业和制碱工业联合起来，故候氏制碱法又称联合制碱法候氏制碱法又称联合制碱法。该法生产的碱质量优良，纯白如雪，在1926年获美国费城“万国博万国博览会金质奖章览会金质奖章”。侯侯 氏氏 制制 碱碱 法法习 题 一 有一包白色碳酸钠粉末，如何证明里面是否混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
15、碳酸氢钠，如何除去？有碳酸氢钠？如果有碳酸氢钠，如何除去？加热，产生气体，而且气体能使澄清石灰水变混浊加热，产生气体，而且气体能使澄清石灰水变混浊则证明碳酸钠粉末中含有碳酸氢钠。则证明碳酸钠粉末中含有碳酸氢钠。加热直到没有气体放出，碳酸氢钠就已除尽。加热直到没有气体放出，碳酸氢钠就已除尽。习 题 二 有两瓶无色溶液，分别是稀盐酸有两瓶无色溶液，分别是稀盐酸(a)(a)和碳酸钠和碳酸钠(b)(b)溶液，溶液，不用任何试剂，如何鉴别这两种溶液？不用任何试剂，如何鉴别这两种溶液？CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2CO32-+2H+=H2O+CO2a滴入滴入b：b滴入滴入a：
16、刚开始没有气泡，随a滴入量的增加才产生气泡。一滴入就有气泡产生习 题 三 有一瓶无色的碳酸氢钠溶液，如何证明碳酸氢钠有一瓶无色的碳酸氢钠溶液，如何证明碳酸氢钠溶液中是否混有碳酸钠？溶液中是否混有碳酸钠？加入可溶性的钙盐和钡盐，生成白色加入可溶性的钙盐和钡盐，生成白色的沉淀。的沉淀。在我的印象里，他一直努力而自知，每天从食堂吃饭后，他总是习惯性地回到办公室看厚厚的专业书不断提升和充实自己，他的身上有九零后少见的沉稳。同事们恭喜他，大多看到了他的前程似锦，却很少有人懂得他曾经付出过什么。就像说的：“如果这世上真有奇迹，那只是努力的另一个名字，生命中最难的阶段，不是没有人懂你，而是你不懂自已。”而他
17、的奇迹，是努力给了挑选的机会。伊索寓言中，饥饿的狐狸想找一些可口的食物，但只找到了一个酸柠檬，它说，这只柠檬是甜的，正是我想吃的。这种只能得到柠檬，就说柠檬是甜的自我安慰现象被称为：“甜柠檬效应”。一如很多人不甘平庸，却又大多安于现状，大多原因是不知该如何改变。看时，每个人都能从角色中看到自已。高冷孤独的安迪，独立纠结的樊胜美，乐观自强的邱莹莹，文静内敛的关睢尔，古怪精灵的曲筱绡。她们努力地在城市里打拼，拥有幸或不幸。但她依然保持学习的习惯，这样无论什么事她都有最准确的判断和认知；樊胜美虽然虚荣自私，但她努力做一个好HR，换了新工作后也是拼命争取业绩；小蚯蚓虽没有高学历，却为了多卖几包咖啡绞尽
18、脑汁；关睢尔每一次出镜几乎都是在房间里戴着耳机听课，处理文件；就连那个嬉皮的曲筱潇也会在新年之际为了一单生意飞到境外其实她们有很多路可以走：嫁人，啃老，安于现状。但每个人都像个负重的蜗牛一样缓缓前行，为了心中那丁点儿理想拼命努力。今天的努力或许不能决定明天的未来，但至少可以为明天积累，否则哪来那么多的厚积薄发和大器晚成？身边经常有人抱怨生活不幸福，上司太刁，同事太蛮，公司格局又不大，但却不想改变。还说：“改变干嘛？这个年龄了谁还能再看书考试，混一天是一天吧。”一个“混”字就解释了他的生活态度。前几天我联系一位朋友，质问为什么好久不联系我？她说自已每天累的像一条狗，我问她为什么那么拼？她笑：“如
19、果不努力我就活得像一条狗了。”恩，新换的上司，海归，虽然她有了磨合几任领导的经验，但这个给她带来了压力。她的英语不好，有时批阅文件全是大段大段的英文，她心里很怄火，埋怨好好的中国人，出了几天国门弄得自己像个洋鬼子似的。上司也不舒服，流露出了嫌弃她的意思，甚至在一次交待完工作后建议她是否要调一个合适的部门？她的脸红到了脖子，想着自己怎么也算是老员工，由她羞辱？两个人很不愉快。但她有一股子倔劲，不服输，将近40岁的人了，开始拿出发狠的学习态度，报了个英语培训班。回家后捧着英文书死啃，每天要求上中学的女儿和自己英语对话，连看电影也是英文版的。功夫不负有心人，当听力渐渐能跟得上上司的语速，并流利回复，
20、又拿出漂亮的英文版方案，新上司看她的眼光也从挑剔变柔和，某天悄悄放了几本英文书在她桌上，心里突然发现上司并没那么讨厌。心态好了，她才发现新上司的优秀，自从她来了后，部门业绩翻了又翻，奖金也拿到手软，自己也感觉痛快。她说：这个社会很功利，但也很公平。别人的傲慢一定有理由，如果想和平共处，需要同等的段位，而这个段位，自己可能需要更多精力，但唯有不断付出，才有可能和优秀的人比肩而立。人为什么要努力？一位长者告诉我：“适者生存。”这个社会讲究适者生存，优胜劣汰。虽然也有潜规则，有套路和看不见的沟沟坎坎，但一直努力的人总会守得云开见月明。有些人明明很成功了，但还是很拼。比如剧中的安迪，她光环笼罩，商场大
21、鳄是她的男闺蜜，不离左右，富二代待她小心呵护，视若明珠，加上她走路带风，职场攻势凌历，优秀得让身边人仰视。这样优秀的人，不管多忙，每天都要抽出两个小时来学习。她的学习不是目的，而是能量，能让未来的自己比过去更好一些。现实生活中，努力真的重要，它能改变一个人的成长轨迹，甚至决定人生成败。有一句鸡汤：不着急，你想要的，岁月都会给你。其实，岁月只能给你风尘满面，而希望，唯有努力才能得到！9、懂得如何避开问题的人，胜过知道怎样解决问题的人。在这个世界上，不知道怎么办的时候，就选择学习，也许是最佳选择。胜出者往往不是能力而是观念！在家里看到的永远是家，走出去看到的才是世界。把钱放在眼前，看到的永远是钱，
22、把钱放在有用的地方，看到的是金钱的世界。给人金钱是下策，给人能力是中策，给人观念是上策。财富买不来好观念，好观念能换来亿万财富。世界上最大的市场，是在人的脑海里！要用行动控制情绪，不要让情绪控制行动；要让心灵启迪智慧，不能让耳朵支配心灵。人与人之间的差别，主要差在两耳之间的那块地方！人无远虑，必有近忧。人好的时候要找一条备胎，人不好的时候要找一条退路；人得意的时候要找一条退路，人失意的时候要找一条出路！孩子贫穷是与父母的有一定的关系，因为他小的时候，父母没给他足够正确的人生观。家长的观念是孩子人生的起跑线！有什么信念，就选择什么态度；有什么态度，就会有什么行为；有什么行为，就产生什么结果。要想
23、结果变得好，必须选择好的信念。播下一个行动，收获一种习惯；播下一种习惯，收获一种性格；播下一种性格，收获一种命运。思想会变成语言，语言会变成行动，行动会变成习惯，习惯会变成性格。性格会影响人生！习惯不加以抑制，会变成生活的必需品，不良的习惯随时改变人生走向。人往往难以改变习惯，因为造习惯的就是自己，结果人又成为习惯的奴隶！人生重要的不是你从哪里来，而是你到哪里去。当你在埋头工作的时侯，一定要抬头看看你去的方向。方向不对，努力白费！你来自何处并不重要，重要的是你要去往何方，人生最重要的不是所站的位置，而是所去的方向。人只要不失去方向，就永远不会失去自己！这个世界唯一不变的真理就是变化，任何优势都
24、是暂时的。当你在占有这个优势时，必须争取主动，再占据下一个优势，这需要前瞻的决断力，需要的是智慧！惟一能移山的方法就是：山不过来，我就过去。人生最聪明的态度就是：改变可以改变的一切，适应不能改变的一切！是产生在人的思想里。你没找到路，不等于没有路，你想知道将来要得到什么，你必须知道现在应该先放弃什么！把人抛入最低谷时，往往是人生转折的最佳期。谁能积累能量，谁就能获得回报；谁若自怨自艾，必会坐失良机！人人都有两个门：一个是家门，成长的地方；一个是心门，成功的地方。能赶走门中的小人，就会唤醒心中的巨人！要想事情改变，首先自己改变，只有自己改变，才可改变世界。人最大的敌人不是别人，而是自己，只有战胜自己，才能战胜困难！
