教材分析（一）知識脈絡碳及其化合物在自然界中的廣泛存在以及在我們的生產、生活中的廣泛應用與碳的多樣性緊密相關。本節教材在初中化學知識的基礎上，通過介紹、歸納金剛石、石墨、C60、碳納米管的物理性質和用途，體現碳單質的多樣性；通過探究碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學性質，認識碳酸鹽與碳酸氫鹽這些含碳化合物的性質及轉化關系,體現碳的化合物的多樣性；通過介紹自然界和生產、生活中碳及其化合物間的轉化，認識碳單質、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉化，體現碳元素轉化的多樣性。（二）知識框架碳的多樣性碳的多樣性碳單質的多樣性碳的化合物的多樣性碳元素轉化的多樣性金剛石、石墨、C60碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質及轉化碳單質、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉化（三）新教材的主要特點：知識更具有時代性和實用性。通過活動探究的形式使學生獲取知識，在關注獲取知識結果的同時，也關注獲取知識的過程。更容易實現三維目標的培養。二、教學目標（一）知識與技能目標1、通過介紹各種碳單質，使學生了解同素異形體的概念，知道碳有三種同素異形體，它們的物理性質有較大的差別，導致物理性質相異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種類繁多，一般分為含碳的無機化合物和有機化合物兩大類，通過活動探究認識碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質，初步體會它們性質的差異。3、根據生產、生活中的碳元素轉化的實例，了解碳單質、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉化，從而進一步了解它們的性質。使學生能夠解釋與含碳化合物有關的現象和解決簡單問題，如水垢的形成與消除、木炭燃燒的現象、工業上煉鐵的原理等，體會化學在人類生產、生活中的應用，激發學生學習化學的興趣。（二）過程與方法目標1、通過探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質，進一步熟悉研究物質性質的基本程序，培養學生利用實驗科學探究的能力。2、體會將自然界中的轉化與實驗室中的轉化統一起來的科學思維方法。（三）情感態度與價值觀目標1、通過實驗探究激發學生探究化學的興趣，發揚合作學習的精神，養成嚴謹科學的學習習慣。2、了解人們經常利用科學知識實現碳元素的轉化，為人們服務的案例，體會化學科學的偉大，增強求知的欲望。3、通過介紹人類的活動破壞了自然界中碳轉化的平衡所造成的后果，激發學生應用化學知識，維護生態平衡的熱情和責任。三、教學重點、難點（一）知識上重點、難點重點：碳元素之間的轉化，碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質。難點：碳元素之間的轉化，碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質。（二）方法上重點、難點通過探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質，進一步熟悉研究物質性質的基本程序，培養學生利用實驗科學探究的能力。四、教學準備（一）學生準備預習第一節碳的多樣性查閱資料，了解C60、碳納米管的用途，大膽想像，對于C60這種結構獨特的物質，化學家們可能進行哪些研究工作？設計活動探究方案（二）教師準備將學生每四人編為一組；編制“活動·探究”活動報告及評價表；針對學生設計的活動探究方案配合實驗老師準備實驗器材與藥品。五、教學方法實驗探究、自主歸納。六、課時安排二課時。七、教學過程第一課時【引入】在初中我們接觸過碳，知道碳既是構成生物體的基本元素，又是構成地殼中巖石和化石燃料的主要元素。碳以多種形態存在于自然界中。今天，我們一起來感受碳的多樣性。【指導閱讀】閱讀P60第一部分：多種多樣的碳單質。一、多種多樣的碳單質【展示模型】展示C60、石墨、金剛石的球棍模型【設問】通過初中的學習和剛才的閱讀，你已獲得了有關碳單質的哪些內容？你還有哪些疑問？（該部分內容由學生歸納，老師點評）已經了解的知識和可能提出的問題歸納如下：三者的結構特點（簡單介紹碳原子的排列情況）；同素異形體的概念。（由同一種元素組成的性質不同的幾種單質，叫做該元素的同素異形體）。碳的各種單質的物理性質相異的主要原因是什么？（碳原子的排列不同，在這里可以采用比喻的方法，把碳原子比喻為建筑用的磚，把金剛石、石墨、C60比喻成用磚蓋成的建筑物，用相同的磚但不同的方式蓋成的建筑物，其外型不同，牢固程度可能會存在較大差異。）碳的各種單質化學性質是否相同？為什么？（相同。因為由同種元素組成。）如何證明石墨、金剛石都是由碳元素組成？（介紹史實：1797年英國化學家錢南為了測出金剛石的成分，做了一個非常昂貴的實驗。他將金剛石放在密閉的、充滿氧氣的箱子里進行燃燒（箱子是純金制的），結果卻令人非常意外—箱子里的氣體成分竟然是二氧化碳。）<思考>：為了證明金剛石是由碳元素組成的，錢南測出生成氣體的成分是CO2后，還需測定其他數據嗎？了解C60、碳納米管的相關知識。建議課前布置任務，課堂上讓學生交流。老師做好表現性評價記錄。【過渡】盡管碳元素有多種同素異形體，但它在自然界主要是以化合物的形式存在的。例如：蛋白質、淀粉、天然氣等有機化合物；CO2、碳酸鹽等無機化合物。下面，我們一起來探討有著重要用途的兩種含碳無機化合物——碳酸鈉、碳酸氫鈉。二、Na2CO3和NaHCO3的化學性質【方法導引】你已經知道了碳酸鈣的化學性質，碳酸鈉和碳酸氫鈉是否具有類似的化學性質呢？（引導學生通過對比類似物質性質的方法來預測和設計實驗方案，避免實驗的盲目性。）【活動探究】Na2CO3和NaHCO3的化學性質。<實施步驟>：1、分組（將學生每四人分為一組，建議提前完成分組）2、提出假設3、探討實驗方案4、實驗并做好記錄5、找兩個小組匯報活動成果，教師做好表現性評價。【歸納點評】根據匯報成果由學生歸納Na2CO3和NaHCO3的化學性質，教師點評并板書。Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑加熱NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O加熱2NaHCO3======Na2CO3+H2O+CO2↑<練習>：寫出相關反應的離子方程式。【問題討論】如何鑒別一種固體物質是Na2CO3還是NaHCO3？碳酸鹽和碳酸氫鹽之間如何轉化？碳酸氫鹽H2CO碳酸氫鹽H2CO3加熱，加堿碳酸鹽Na2CO3和NaHCO3化學性質不同的原因是什么？【活動探究建議】教師需要充分預計到探究活動中出現的各種情況以及解決的方法，試劑、儀器的準備要為學生的探究提供完全開放的環境。例如：實驗藥品應多提供幾種常見的酸供學生選擇，應提供一些鹽（如氯化鋇等）溶液。提供的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、鹽酸的物質的量濃度應該有相同，有不同，供學生做對比實驗時選擇。（例如：學生可能會做實驗對比生成氣體的速率，進而討論生成氣體速率不同的原因。）因為NaHCO3溶液與NaOH溶液的反應無明顯現象，故應設計實驗進行證明。對上述各項有進行或進行得較好的小組或個人給予充分的肯定并記錄在檔案袋中。第二課時【復習提問】Na2CO3和NaHCO3的化學性質有哪些？【引入新課】通過前面的學習，我們知道碳及其化合物間可以相互轉化。那么，在自然界和生產、生活中碳及其化合物間是怎樣轉化的呢？三、碳及其化合物間的轉化1．自然界中碳及其化合物間的轉化【指導閱讀】閱讀P64-66自然界中碳及其化合物間的轉化。【討論交流】學生交流，教師點評并做好表現性評價。（1）CO2是通過哪些途徑進入大氣中的？（2）海水中的含碳物質是從哪里來的？（3）若大氣中沒有CO2會怎么樣？CO2過量又會怎么樣？【過渡】碳的化合物在自然界中的轉化創造了許多奇跡，自然界中美妙的石筍、鐘乳石和石柱的形成，都與這種轉化密切相關（展示一些有關溶洞的圖片）。下面，我們用實驗來模擬溶洞的形成。【活動探究】通過閱讀材料，討論溶洞形成的原因，設計和實施簡單的實驗--模擬溶洞的形成。<實施步驟>：1、指導閱讀P65-模擬溶洞的形成。2、討論溶洞形成的原因3、設計模擬實驗的方案4、實施模擬實驗5、完成下列表格實驗內容實驗現象有關的化學方程式（或離子方程式）6、通過模擬實驗進一步體會鐘乳石、石柱的形成過程。2．生產和生活中碳及其化合物間的轉化【指導閱讀】閱讀P66-67-生產和生活中碳及其化合物間的轉化。【交流研討】學生通過交流、研討，回答下列問題：1、描述高爐煉鐵過程中碳元素所發生的化學變化，寫出相關反應的化學方程式。2、用化學反應方程式描述下面轉化過程，指出所發生的氧化還原反應的氧化劑和還原劑。CCOCO23、水垢的主要