第3章自然界中的元素本章編寫意圖及框架本章框架：

碳的多樣性

氮的循環(huán)

硫的轉(zhuǎn)化海水中的化學元素

碳

氮

硫鎂溴碘碳單質(zhì)、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫鈣硫單質(zhì)、二氧化硫、硫酸金屬鎂、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)氮氣、氨氣、一氧化氮、二氧化氮、銨鹽、硝酸自然界中的元素物質(zhì)元素第1節(jié)

碳的多樣性1.通過介紹各種碳單質(zhì)，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(zhì)有較大的差別，導致物理性質(zhì)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巨大，一般分為無機含碳化合物與有機含碳化合物兩大類。通過活動探究認識碳酸鈉和碳酸氫鈉的重要性質(zhì)，初步體會它們性質(zhì)的差異。3.根據(jù)生產(chǎn)、生活中碳元素轉(zhuǎn)化實例，了解碳單質(zhì)、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的相互轉(zhuǎn)化，進一步了解它們的性質(zhì)。使學生能夠解釋與含碳物質(zhì)有關(guān)的現(xiàn)象和解決簡單的問題，如水垢的形成與消除，煤燃燒的現(xiàn)象的原理等，體會化學在人類生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，激發(fā)學生學習化學的情趣。本節(jié)教材的教學目標第1節(jié)碳的多樣性本節(jié)教材的重點難點知識：碳元素之間的相互轉(zhuǎn)化，碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)。方法：應(yīng)用各類物質(zhì)之間的反應(yīng)關(guān)系和氧化還原反應(yīng)的知識，探討物質(zhì)的性質(zhì)，以及含有相同元素的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。

教材框架活動探究活動探究交流研討方解石珊瑚CaCO3CCaCO3金剛石C煤C1、這些物質(zhì)都含有什么元素，以什么形態(tài)存在？2、你身邊還有什么物質(zhì)含有這種元素？一、多種多樣的碳單質(zhì)石墨深灰色、硬度小、不透明、易導電的片狀固體，熔點極高。金剛石金剛石是硬度最大，熔點最高的單質(zhì)，無色透明的晶體，無自由電子，不導電。C60灰黑色的固體,不導電，又名富勒烯

由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體（allotrope)金剛石、石墨、和C60是碳元素的同素異形體。氧氣和O3是氧元素的同素異形體為什么同是碳元素能組成不同的碳單質(zhì)？思考335pm核間距142pm結(jié)論：碳原子的排列方式不同K3C60由球碳可以合成出品種繁多的各種化合物大理石溶洞二、廣泛存在的含碳化合物含碳化合物無機化合物有機化合物根據(jù)學過的碳酸鈣的性質(zhì)預測碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)1、碳酸鈉可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？2、碳酸氫鈉可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？活動探究Na2CO3NaHCO3俗名結(jié)晶水合物純堿或蘇打小蘇打Na2CO3.10H2O——顏色狀態(tài)溶解性（比較）白色粉末白色晶體碳酸鈉比碳酸氫鈉易溶于水物理性質(zhì)化學性質(zhì)與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)與鹽反應(yīng)對熱穩(wěn)定性與酸反應(yīng)Na2CO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+

H2O+CO2CO32-+2H+=H2O+CO2NaHCO3NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3-+H+=H2O+CO2

結(jié)論：碳酸鈉和碳酸氫鈉都易與酸反應(yīng)，但是碳酸氫鈉與酸反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈。為什么？反應(yīng)原理（離子方程式）：Na2CO3：CO32-+H+=HCO3-NaHCO3：HCO3-+H+=H2O+CO2HCO3-+H+=H2O+CO2Na2CO3NaHCO3

Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHCO32-+Ca2+=CaCO3能與所有可溶堿反應(yīng)生成碳酸正鹽和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=CO32-+H2O

易與Ba2+、Ca2+的堿反應(yīng)生成碳酸鹽沉淀和NaOH思考：

NaHCO3與Ca(OH)2是否反應(yīng)？若反應(yīng)，反應(yīng)用量不同，離子方程式是否相同？與鹽反應(yīng)Na2CO3NaHCO3

Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl與可溶性的鈣鹽、鋇鹽反應(yīng)生成沉淀CO32-+Ca2+=CaCO3可與NaHSO4反應(yīng)熱穩(wěn)定性Na2CO3NaHCO32NaHCO3=NaCO3+H2O+CO2結(jié)論：加熱時，碳酸鈉不分解，而碳酸氫鈉則分解。即：碳酸鈉比碳酸氫鈉更穩(wěn)定。碳酸鈉受熱不分解

所以可以利用它們對熱的穩(wěn)定性來鑒別它們。1、如何鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉2、如何除去碳酸氫鈉中的碳酸鈉3、如何除去碳酸鈉中的碳酸氫鈉

分別取少量固體加熱，能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的為碳酸氫鈉在混合物溶液中通入足量的二氧化碳加熱固體混合物至質(zhì)量不再改變用途制玻璃、制皂、造紙、紡織等

Na2CO3中國古代造紙流程發(fā)酵劑、制藥、滅火劑等NaHCO3納米玻璃

日前，美國兩大玻璃制造商皮爾金頓和PPG分別宣布，他們利用納米技術(shù)研制成功了新型的“自凈玻璃”。新型玻璃會自動“洗臉”、“美容”，保持明凈。

這種玻璃的神奇之處全在于它穿上了40納米厚的二氧化鈦“外套”，相當于頭發(fā)絲粗細的1/1500。自凈玻璃上的納米膜與太陽光線中的紫外線反應(yīng)，會產(chǎn)生雙重作用：其一是催化作用，即可以使可見光中的遠紫外線分解落在玻璃上的有機物，使有機污物化為烏有；其二它能使玻璃表面變成親水性的，能把雨點或霧氣變成一個薄層而使玻璃表面濕潤，并洗掉玻璃表面的臟物。通常，這個涂層被光照“充電”5日后，夜間也能工作。

在自潔的同時，這種納米涂層還能不斷分解甲醛、苯、氨氣等有害氣體，殺滅室內(nèi)空氣中的各種細菌和病毒，有效地凈化空氣，減少污染。不過生產(chǎn)商承認，如果消費者所住的地區(qū)灰塵和油污極重，這種玻璃的效果可能不盡如人意。但對除去普通灰塵，納米自凈玻璃得心應(yīng)手。鑒于其巨大的市場需求，目前美國、愛爾蘭、英國等國家已經(jīng)開始批量生產(chǎn)這種新產(chǎn)品。

候德榜，著名化工專家。

古代，人們從草木灰中提取碳酸鉀，后來又從鹽堿地和鹽湖等天然資源中獲取碳酸鈉，但量太小。

1862年，比利時人索爾維以食鹽、氨、二氧化碳原料發(fā)明的制堿法，即索爾維制堿法。該法實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)，食鹽利用率得到提高，使純堿價格大大降低，并且產(chǎn)品質(zhì)量純凈，故被稱純堿。

候氏制堿法，對上述方法做了較大的改進，此法的最大特點是不從固體碳酸氫銨(NH4HCO3)，而是由鹽鹵先吸收氨后再碳酸化以進行連續(xù)生產(chǎn)，此法的原理是：低溫下用氨飽和的飽和食鹽水通入二氧化碳（CO2）可析出碳酸氫鈉(NaHCO3)，此時母液中Na+減少而Cl-相對多，此時再加入細鹽末，因同離子效應(yīng)，低溫氯化銨（NH4Cl）溶解度突然降低，而食鹽(NaCl)的溶解度變化不大，所以氯化銨（NH4Cl）析出而食鹽不析出，再用氨飽和后通二氧化碳（CO2），結(jié)果往返析出NaHCO3和NH4Cl，其中氨由氮與水中的氫化合制成，CO2是提取氫氣和氮氣的半水煤氣之副產(chǎn)品，這樣巧妙的把氮氣工業(yè)和制堿工業(yè)聯(lián)合起來，故候氏制堿法又稱聯(lián)合制堿法。該法生產(chǎn)的堿質(zhì)量優(yōu)良，純白如雪，在1926年獲美國費城“萬國博覽會金質(zhì)獎?wù)隆薄：钍现茐A法習題一

有一包白色碳酸鈉粉末，如何證明里面是否混有碳酸氫鈉？如果有碳酸氫鈉，如何除去？

加熱，產(chǎn)生氣體，而且氣體能使澄清石灰水變混濁則證明碳酸鈉粉末中含有碳酸氫鈉。加熱直到?jīng)]有氣體放出，碳酸氫鈉就已除盡。習題二

有兩瓶無色溶液，分別是稀鹽酸(a)和碳酸鈉(b)溶液，不用任何試劑，如何鑒別這兩種溶液？CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2CO32-+2H+=H2O+CO2a滴入b：b滴入a：剛開始沒有氣泡，隨a滴入量的增加才產(chǎn)生氣泡。一滴入就有氣泡產(chǎn)生習題三

有一瓶無色的碳酸氫鈉溶液，如何證明碳酸氫鈉溶液中是否混有碳酸鈉？

加入可溶性的鈣鹽和鋇鹽，生成白色的沉淀。;;orz25msr;青的胳膊回來了，看到那三個高高興興地聊著，就對小青說：“姐，我想去看看小東伢睡在被窩里是什么樣子！”于是，倆人腳步輕輕地走進里屋。就著從外屋透進來的微弱光線，耿英俯身看著熟睡中的小東伢，這小東西此刻看上去實在是太像記憶中兒時的大壯了……看著，看著，耿英的思緒不由自主地急速退回到了遙遠的童年時代。那時候，從小習慣于早起的耿英喜歡在早飯前就去找小伙伴大壯去門前不遠的田間地頭，或者那個可愛的田間小沙崗上，踏著晶瑩的露珠兒摘野花玩兒，而壯實憨厚的大壯這個時候經(jīng)常還在被窩里酣睡呢！耿英到現(xiàn)在還清楚地記著，每當她想把睡懶覺的大壯弄醒時，就會拿上一片柔軟的雞毛，在大壯的額頭上輕輕地撓他，而被撓醒了的大壯從來沒有生過氣……小青看出了耿英的失神，輕輕地攥住耿英的一只手說：“直子弟弟說得對，將來，你和大壯生的男娃兒，肯定會像小東伢這個模樣！”耿英豁然回過神兒來，直起身來不好意思地笑笑，悄聲兒對小青說：“姐，大壯真得很像姐夫，而小東伢現(xiàn)在的這個睡樣兒，也和大壯娃娃時候的模樣幾乎就一模一樣呢！真是怪了，這是怎么的一種緣分?。　毙∏鄤忧榈剡o耿英的手，認真地說：“這是上天安排我們做姐妹！”看她倆人一直不出來，大家也都進來了。而此刻，熟睡中的小東伢根本就不知道有這么多親人正在懷著喜悅的心情圍著他，看他香甜地酣睡呢！看了一會兒，見他確實睡踏實了，大家方才又返回老屋里繼續(xù)說話。43第九十九回重述往事再淚崩|（重述往事淚漣漣，悲喜交集嘆無常；衣錦還鄉(xiāng)為遺志，童言無忌顯情懷。）飯后，小青把碗筷什么的收拾到一邊，喬氏說：“不忙洗刷！咱們先坐了說話。英丫頭和直伢子，你倆過來坐我身邊！正伢子，你坐那把椅子上慢慢說！青丫頭，東伢子，你倆也抱小東伢坐下來聽?！贝蠹叶及凑諉淌系姆愿滥恕淌系难蹨I再次流淌下來，哽咽著問：“是剛離開的那年夏天，你們的爹就沒了的嗎？怎么沒的？在哪里沒的?。吭趺淳瓦B尸骨也找不到了呢？還有，你們?nèi)齻€這些年是在哪里落腳的，吃了多少苦??？”喬氏說著，轉(zhuǎn)頭伸手拍著耿