第六單元 碳和碳的氧化物課題1 金剛石、石墨和C60第2課時 碳的化學性質 西寧市沈那中學 朱立翠一、教學背景分析1.知識分析碳的化學性質出自人教版九年級化學上冊第六單元課題1的第二課時，依據九年級化學課程標準規定，本課的特點是實驗多，聯系生產和生活實際的內容也較多。無論是物理性質，還是化學性質，都應盡可能地從演示實驗引出， 另外以千年古話“清明上河圖”成為世博會中國館鎮館之寶，引出碳在常溫下化學性質穩定；以學生親自試驗，復習知識難度較小的“碳在氧氣中燃燒”引出”反應條件不同，生成物是否相同？”學習碳的可燃性；以氧化銅由黑色變為紅色，學習碳的還原性。以知識為載體，學生初步了解在化學實驗中要重視實驗現象的觀察和分析。通過猜想、討論形成實驗方案，進行實驗探究，學生更為牢固的掌握“碳的化學性質.根據以上教學內容的分析最終體現在學生能否順利地完成“碳的還原性”的探究任務，這也是本節課學習的重點。這部分知識為后面學習一氧化碳的可燃性和還原性(用一氧化碳冶煉金屬)做準備，同時為后面學習金屬單質的化學性質（可燃性、還原性）打下基礎，所以學好這一課可為今后的學習做準備， 具有承上啟下的意義。本節課也是本單元的重點內容之一。2.學生分析： （1） 學生已有的基礎：學生通過前面的學習，已經知道物理性質和化學性質；什么是單質、化合物（氧化物）；碳可以和氧氣反應。在學習了氧氣性質及實驗室制取方法，初步了解了單質碳的組成和結構之后，學習碳的化學性質知識跨度并不大。對于碳的單質，學生比較熟悉，在日常生活和教材的前幾章里，學生已經獲得了不少有關碳和碳的氧化物的知識。耳熟能詳的廣告：“鉆石恒久遠,一顆永流傳”，有利于學生理解常溫下碳的穩定性；另外，本課題對非金屬單質的通性形成一個較為完整的認識，進一步了解非金屬化合物的性質和用途，擴大對物質分類知識的了解，深化對物質結構初步知識的理解。并且有了一定的實驗操作技能（比如試管加熱前要預熱，制取氣體時要檢查裝置的氣密性），觀察能力和分析思維能力。（2）學生的認知發展分析：無論從教材的位置看，還是從學生的知識貯備、能力水平上分析，碳單質的化學性質學習都可以提高探究性學習水平的最佳選擇。（3）學生學習本課的困難或障礙：對碳還原性的理解和驗證比較困難，尤其碳怎樣接受氧化銅中的氧發生氧化反應，氧化銅失去氧發生還原反應感到困惑；還有對實驗現象的描述和現象的解釋可能不全面。二、教學目標知識與技能1.通過生活實際和實驗探究，了解碳單質具有常溫下的穩定性和高溫下的可燃性和還原性；2.初步形成基本的化學實驗技能，設計和完成一些簡單的化學實驗，能準確概述碳的化學性質，描述有關實驗現象，寫出有關的化學方程式；能運用碳的化學性質分析解釋有關生活現象和問題；3理解還原反應，知道還原劑、還原性。了解化學反應條件不同，生成物可能也不同過程和方法通過碳還原氧化銅的實驗裝置的設計，初步提高氣體反應裝置的設計能力；發展和培養學生的實驗觀察能力和從現象到本質的思維能力。情感態度與價值觀1.通過對木炭還原性實驗驗證，學生體驗探究、體驗成功，增強化學學習興趣；2.通過碳與氧氣在不同條件下反應的產物不同，滲透物質所發生的化學反應既決定于物質本身的性質，又決定于反應條件的學習方法的指導。三、教學重、難點及其處理策略重點通過化學性質的學習知道碳單質具有可燃性和還原性。突破方法：通過對教材內容的整和以及學生的日常經驗，活動與探究，發揮學生學習的積極性，突出重點。難點對碳還原性的理解和驗證。突破方法：通過學生動手實驗以及演示實驗，能直觀的看到反應物和生成物質的關系，加深對還原性的理解，從而知道還原性是一種得到化合物中氧的性質。碳的還原性的驗證，本來是一個難度很高的實驗，經過老師多次實驗改進后由學生動手探究，容易操作，現象明顯。實驗時引導學生著重觀察兩個問題：觀察CuO 是否變色，澄清石灰水是否渾濁，描述現象，推測產物，得出結論。 教學用具多媒體、酒精燈、鐵架臺、試管、自制“碳還原氧化銅” 組合裝置實驗說明：1. 木炭和氧化銅要充分干燥（增強化學活性），先分別烘炒4-5分鐘2. 混合研磨15分鐘（使得接觸更充分，已發生反應）3. MC：MCuO=1:8（因木炭粉不純，還具一定吸附性、反應中會損耗，因此炭粉要過量，）4. 混合物質量大約1.5g左右，在適當堆積壓實（有助于直接接觸和熱傳導）、鋪開長度約2cm。四、教學過程教 學 環 節教 師 活 動學 生 活 動設 計 意 圖復習舊知【復習提問】上節課我們一起學習了幾種常見的碳單質，它們的物理性質各不相同，為什么都是碳的單質，而它們的物理性質卻各不相同呢？【回答】因為雖然它們都是由碳原子構成，但碳原子的排列不同，所以性質不同、用途也不同。進一步認識碳的物理性質及用途設問導入 【投影】鉆石廣告“鉆石恒久遠、一顆永流傳”。古畫、墨跡、 提問：不論是文人的墨寶、還是華麗的鉆石都能保存多年而不褪色。這些例子說明了碳具有怎樣的性質呢？ 提問：炭化枕木、木質電線桿為什么要炭化處理書、寫重要的文件資料時要求必須有碳素筆書寫，你知道這是為什么嗎？ 【思考回答】單質碳的化學性質常溫下不活潑。以學生的日常經驗，活動與探究，發揮學生學習的積極性。單質碳的穩定性【提問】 既然它們都是由碳元素組成的單質，那么它們的化學性質是否相同呢？決定元素化學性質的是什么？ 既然單質碳的化學性質都相同。【思考后回答】決定元素化學性質的是原子的最外層電子數，單質碳都是由碳元素組成，所以它們的化學性質相同充分運用學生已學知識，激發學習興趣單質碳的可燃性 【提問】：在常溫時，碳的化學性質是不活潑的。一定的條件下，碳能不能跟其他物質反應嗎？ 【復習回顧】1、碳的可燃性 【新聞展示】回族中學教師周占虎老師解救煤煙中毒的一家三口。【講解】O2不充足，碳不完全燃燒： 不充足，碳不完全燃燒：【學生回答】碳可以燃燒，生成CO2氣體 回答：這是因為碳的不完全燃燒產生有毒物質。 為了防止這一現象，取暖時要注意室內通風，使碳完全燃燒。用方程式來表示碳的燃燒。強調“常溫”，條件不同，物質的變化不同善于觀察身邊的生活，從生活中學習化學、認識化學的雙面性，合理的對待身邊化學。讓學生知道在氧氣量不足的情況下，碳發生不完全燃燒生成CO的危害單質碳的還原性【實驗探究】碳能夠與單質氧結合，那么碳還能與哪些物質反應且會生成什么物質呢？閱讀課本110-111（實驗6-2） 【演示實驗】木炭還原氧化銅 觀察現象圖1【回答】 反應物是兩種固體物質，并需要加熱，所以采用固固加熱型的實驗裝置。 鐵架臺、鐵夾、酒精燈、試管、導管。 【觀察實驗、思考并回答】試管中有氣泡產生且澄清石灰水變渾濁，證明有CO2生成，反應中看到試管中黑色固體逐漸變為紅色物質，說明CuO變成了Cu。書寫化學方程式。肯定學生的想法，激發學習積極性，提高學生實驗的設計能力。有利于學生提高探究能力和創新思維。從反應的原理進行推理，培養學生的邏輯思維能力【實驗注意事項】實驗結束時應如何處理？止水夾的作用、網罩的作用？乙試管的作用？【講解】銅受熱易氧化。用止水夾夾住導氣管，取出試管，再停止加熱，防止水倒吸入的試管使試管炸裂防止銅又被氧化。網罩的作用：集中火焰，提高溫度。乙試管作用：防止水倒吸是熱的試管炸裂。根據不同實驗原理，設計不同的實驗方案。【性質講解】CuO失去氧變為Cu，像這種含氧化合物里的氧被奪去的反應稱為還原反應。 那么是什么物質奪取CuO中的氧，促使CuO發生還原反應呢？是碳。因此，像碳這種能夠奪取氧的物質叫做還原劑，具有還原性。另一方面，CuO提供氧，被稱為氧化劑，具有氧化性。 傾聽。培養學生的邏輯思維能力。小結碳的化學性質：常溫下不活潑。高溫時活潑，碳具有可燃性與還原性。五、板書設計第二課時 單質碳的化學性質 常溫穩定，高溫活潑。 可燃性： 點燃 CO2 = CO2 （充分燃燒） 點燃 2CO2 = 2CO （不充分燃燒） 碳的還原性： 現象：黑紅 澄清渾濁 化學方程式：uO = 2Cu 2六、學案或課堂練習設計（1）用木材做電線桿時，常把埋在地下部分的表面微微燒焦，這是因為（ ） A、燃燒表面水分以免毀壞 B、表面生成的碳不吸水 C、碳易與土壤中的物質反應 D、常溫下碳的化學性質很穩定（2）國際上為了使作為歷史資料的重要文件，在長期保存中簽署的姓名清晰，則簽署文件時一般用（ ） A、藍墨水 B、碳素墨水 C、藍黑墨水 D、墨汁(3) 煤的主要成分是_,當空氣充足時，爐火很旺，煤燃燒充分，主要生成_。當空氣不足時，爐火不旺，煤燃燒不充分主要生成 _ 。(4) 將碳粉和氧化銅兩種黑色碳粉混合加熱并通入澄清石灰水,黑色粉末逐漸變為_色，澄清的石灰水變_。實驗完畢后，要先從_，再 _。其目的是防止_ 。（5）將碳粉和氧化銅兩種黑色碳粉混合加熱，發生反應的化學方程式是 在該反應中，氧化銅發生 _反應，木