初三化学第六单元碳和碳的氧化物教案
详细内容
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
教学目标:
1、知识与技能
（1）知道不同种元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质；
（2）了解金刚石、石墨、木炭、活性炭的主要物理性质和用途；
（3）知道碳单质的化学性质。
（4）了解结构、性质、用途三者的关系。
2、过程和方法
培养学生实验设计的能力。
3、情感、态度与价值观
培养以发展的观点看待碳的单质。
教学重点:
（1）了解金刚石、石墨、活性炭、木炭的性质和用途；
（2）了解结构、性质、用途三者的关系。
（3）碳的化学性质。
教学难点:碳的化学性质。
教学方法:阅读、探究、合作交流、演示
教具准备:模型、图片、锥形瓶、木炭、红墨水、试管、酒精灯、导气管、铁架台、澄清石灰水和氧化铜粉末。
教学用时:1课时
教学过程:
[提问] 我们都见过晶莹璀灿的金刚石，也经常使用铅笔、碳棒，冬日里还可用木炭取暖，可你们知道它们各是由什么成份组成的？它们有什么联系吗？
[讲解] 铅笔芯、碳棒的主要成份是石墨，金刚石、石墨、木炭，还有活性炭、焦炭等都是由碳元素组成的不同单质。这节课主要学习金刚石、石墨及木炭的物理性质和用途。
[阅读] 课本金刚石和石墨的物理性质。
一、碳的单质
1、金刚石
【学生演示实验】用玻璃刀切割玻璃
【提问】1、根据生活经验，你知道玻璃刀切割玻璃的原理吗？
2、由此，你可以推断出金刚石的性质吗？
【讲解】1、金刚石装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层；金刚石砂轮用来磨削硬质合金；
2、金刚石是天然存在最硬的物质。
【讲解】金刚石经过仔细的琢磨加工后，折光性能大大加强，成了商店里价格昂贵的钻石。
总结：金刚石的性质和用途（学生活动 ）
2、石墨
【过渡】金刚石是碳单质家庭中最璀璨夺目的、最稀有和昂贵的，而同为碳元素组成的石墨和金刚石相比外表要暗淡许多，
【指导看图】：书本石墨图
【介绍】石墨是一种深灰色、有金属光泽的细鳞片状的固体。
【联系生活：】生活中哪些物质中含有石墨？
（1）、质软
【设疑】为什么石墨可以用作铅笔芯？
【讲解】石墨也是由碳元素组成的，但跟金刚石相反，它是硬度最小的矿物之一。
【介绍】由于石墨太软，只用石墨做铅笔芯，易断又易磨损，所以加入粘土。铅笔是石墨和粘土混合而成的。铅笔的型号用”H”、和”B”区分。
【联系生活】有人说：“不小心吃了铅笔芯就会中毒，因为铅笔芯中含有铅。”你同意吗？
学生活动: 讨论交流
（2）、导电性
【提问】石墨可做电极，由此推知它具有什么性质？
（3）、润滑性
【提问】如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样轻易打开它呢？想一想？这个实验留给同学们回家去做。
（4）、结构和性质的关系
【设疑】金刚石和石墨都是由碳元素组成，但它们的物理性质差别很大（外观、硬度、导电性等），这是什么原因呢？
【指导看图】金刚石和石墨的结构示意图
【讲解】金刚石与石墨都是由碳元素组成，化学性质形似，如，都具有可燃性，燃烧后的产物都是二氧化碳。
[讲解] 金刚石和石墨物理性质上的差异决定了用途上的差异。
金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质，性质上有如此大的差异是由于二者中碳原子的排列顺序不同，即结构决定性质，性质决定用途。
结论：物质的组成结构 物质的性质 物质的用途
3、木炭、活性炭
（1）、木炭
【介绍】木炭、活性炭都是由石墨的微小晶体和少量杂质组成的。
【提问】它们的物质分类？
【介绍】木炭具有吸附性，吸附颜色、异味，如吸附食品和工业产品中的色素。
【设疑】为什么木炭具有吸附性？
【展示】因为木炭具有疏松多孔的结构，能把气体或溶液中的一些物质吸附在它的表面。
（2）、活性炭
【联系旧知】联系我们前面学过的知识，活性炭具有什么性质？
【演示实验】实验6-1（对比实验；增加过滤操作）
【讲解】活性炭的用途?防毒面具（实物演示）、制糖工业。
【提问】木炭和活性炭来吸附色素和异味是物理变化还是化学变化？（只是把被吸附物吸附到疏松多孔的细孔管里，没有生成新物质）
4、C60
【介绍】除了金刚石和石墨以外，科学家还发现了一类新的碳的单质，它就是C60。
【提问】 1、观察它的化学式，你认为它是单质还是化合物?
2、该物质由哪种微粒构成？
3、“60”的含义？
【实物演示】C60分子的结构模型，
【讲解】这种分子形状与足球相似，也成为“足球烯”这种结构很稳定，这决定了碳60具有稳定的化学性质。
【介绍】C60的用途：目前，人们正在进一步地研究C60分子的结构和性质，以及在材料科学、超导体等方面的应用。C60具有广泛的应用前景。
【介绍】除C60外，一些新的单质碳也相继被发现，如：C70、C240、C540
二: 碳的化学性质
复习提问: 请写出氢气还原氧化铜的化学方程式：常温下：
（讲解）在常温下碳的化学性质稳定（阅读书上图6－8说明碳在常温下的稳定性）
１、可燃性:
提问：回忆木炭在氧气中燃烧的实验现象，并写出相关的化学方程式
讲述：木炭充分燃烧时生成二氧化碳（C + O2 CO2），如氧气不足时，则会生成一氧化碳（２Ｃ＋Ｏ２ ２ＣＯ）
小结:碳和氢气一样，都具有可燃性，但在不同的条件下，其生成的产物不同
2：还原性
演示实验6－2（提醒学生注意观察现象）
讲解: 现象是黑色固体变红色，并有使澄清的石灰水变浑浊的气体产生
板书: C＋CuO Cu+CO2
讲解: ①在该反应中，碳得到氧、被氧化生成二氧化碳，碳是还原剂。氧化铜失去氧、被还原成铜，是氧化剂 ②单质碳的还原性可用于冶炼金属
焦炭可以把铁从它们的氧化物中还原出来：2C+ Fe3O4 3Fe + 2CO2↑
3: 一氧化碳和二氧化碳的相互转化及热量变化（讨论）在燃烧的很旺的煤炉里，添上新煤后，温度为什么会降低？且会有煤气产生？
讲解：① 炽热的碳还能使二氧化碳还原为一氧化碳 C+CO2 2CO（吸收热量） ②C+O2 CO2 （放出热量）
布置作业:完成课后练习并预习下一节内容
板书设计:
课题一 金刚石、石墨和C60
一、碳的单质
名称金刚石石墨C60
外观
纯净的金刚石是一种无色透明、正八面体形状的晶体
石墨是一种深灰色有金属光泽不透明的细磷片状的固体。质软，有滑腻感，分子形似足球状。有金属光泽，其徵晶粉末呈黄色。
导电性几乎不导电良好几乎不导电
硬度天然存在的最硬物质质软质脆
导热性很差良好很差
用途钻头、刻刀、装饰品电极、铅笔芯、润滑剂制备新材料、新配件、医学应用
结论：物质的组成结构 物质的性质 物质的用途
二、单质碳的化学性质
1、可燃性：碳与氧气的反应
C + O2 CO2 ２Ｃ＋Ｏ２ ２ＣＯ
2、还原性：碳与某些氧化物的反应
C＋CuO Cu+CO2
2C+ Fe3O4 3Fe + 2CO2↑
C+CO2 2CO（吸收热量）
课题2 二氧化碳制取的研究
教学目标：
1、知识与技能：
（1）了解实验室中制取二氧化碳的反应原理；
（2）探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取CO2
（3）了解实验室中制取气体的思路和方法。
2、过程与方法：
（1）通过对获得二氧化碳气体的途径的讨论与分析，探究实验室制取二氧化碳的理想药品，树立多角度、多层次地观察和分析问题的意识；
（2）通过对二氧化碳和氧气有关性质的比较，了解制备二氧化碳和氧气时，其发生装置与收集装置的异同，初步确立实验室制取气体的一般思路的方法。
3、情感、态度与价值观：
（1）增强学生对化学实验的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣；
（2）培养学生勤于思考、严谨求实、勇于作出创新、大胆实践的科学精神。
教学重、难点
重点：实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。
难点：从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。
教学准备：锥形瓶，带导管的橡皮塞，集气瓶，玻璃片，烧杯，试管，火柴，澄清石灰水，稀盐酸，稀硫酸，碳酸钠，石灰石。
教学方法：引导、探究、合作交流、演示、实验。
课时安排：1课时。
教学过程：
复习导入 创设情景
1、结合生活和已有的知识，列举大家知道的能生成二氧化碳的反应。
2、上述这些反应能否用于实验室中制取CO2?简要说明理由。
（导入课题并板书）课题2 二氧化碳制取的研究
（演示实验）
实验1：碳酸钠和稀盐酸反应
实验2：石灰石和稀硫酸反应
观察并描述现象：
实验1：由大量气泡产生，反应很剧烈。
实验2：开始反应时有气泡，一会儿就没有气泡。
（讨论与思考）
通过上述两个实验，思考实验室中能否采用上述方法制取CO2气体？
分析得出：实验1反应太快，来不及收集气体，实验2反应一会儿就停止，不理想。
（演示实验）实验3：石灰石和稀盐酸反应
（讨论与思考）
上述三个实验中，哪一个比较适合于实验室制取CO2气体？为什么？
学生讨论并得出结论：实验3反应速率比较适中，适合实验室制取CO2气体。
一、药品及反应原理
药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸
原理：CaCO3 + 2HCl ==== CaCl2+ H2O + CO2↑
（过渡）我们已经知道了实验室制取CO2的原理，那么实验室该用哪种装置来制取CO2气体？
二、装置的确定
实验室制取O2的两套发生装置
讨论下列几个问题：
1、实验室制取气体的装置由哪几个部分组成？
2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？
3、收集气体一般由哪几种方法？确定气体收集装置时应考虑哪些因素？
小结：
固体加热型
发生装置（由反应物的状态和反应条件决定）
固液常温型
向上排空气法（密度比空气大的气体）
收集装置向下排空气法（密度比空气小的气体）
排水法（不易溶于水、不与水发生反应的气体）
引导讨论
二氧化碳和氧气制取实验及相关性质的比较
反应物的状态反应条件气体密度（比空气大或小）是否与水反应
氧气（加热高锰酸钾）
二氧化碳
引导学生通过对比找出实验室制取二氧化碳和氧气的异同，从而确定实验室制取二氧化碳的装置。
自主选择 组装仪器（讨论与思考）
1、如何检验生成的气体是二氧化碳？怎样检验集气瓶中气体已经集满？
2、实验的步骤有哪些？
布置作业
课本P116 习题3、4做在作业本，其他练习做在课本上。
板书设计
课题2 二氧化碳制取的研究
一、药品及反应原理
药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸
原理：CaCO3 + 2HCl ==== CaCl2+ H2O + CO2↑
(碳酸钙) （氯化氢） （氯化钙）
二、装置的确定
固体加热型
发生装置（由反应物的状态和反应条件决定）
固液常温型
向上排空气法（密度比空气大的气体）
收集装置向下排空气法（密度比空气小的气体
排水法（不易溶于水、不与水发生反应的气体）
课题3 二氧化碳和一氧化碳
教学目标：
1、知识 与技能
（1）记住二氧化碳和一氧化碳的物理性质、化学性质。
（2）了解二氧化碳的主要用途和温室效应。
（3）了解一氧化碳使人中毒的原因及防护措施。
2、过程与方法
（1）会对实验现象进行观察分析、归纳
（2）会运用已学知识解决实际问题
3、情感 态度与价值观
（1）让学生了解温室效应对人类可能产生的危害，形成热爱地球、保护家园的意识。
（2）强化保护环境、解决环境问题的意识
教学重点：
1．记住二氧化碳和一氧化碳的物理性质、化学性质。
2、二氧化碳和一氧化碳的用途。
3、温室效应的形成、危害及其对策。
教学难点：
1．记住二氧化碳和一氧化碳的物理性质、化学性质
2、性质和用途的关系
教学准备：石灰石、稀盐酸、蜡烛、烧杯、塑料瓶、石蕊溶液、集气瓶、试管、导气管。
教学方法：演示、引导，讨论、阅读、总结。
教学用时：1课时
教学过程：
【课前预习】
一．二氧化碳
1、二氧化碳的物理性质：颜色 、状态、气味、密度比空气、溶解性。
①有人牵着一条狗走进意大利的“死狗洞”，狗晕倒了，人却安然无恙；当人弯腰欲救狗时，人却晕倒了。这是为什么呢？
②将集满二氧化碳的集气瓶正放在桌子上，可得出二氧化碳的哪些性质？
2．二氧化碳的化学性质：
自学课本第118页找出二氧化碳有哪些化学性质？写出有关化学方程式。
3．二氧化碳对生活和环境的影响
①进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前，为什么要做灯火实验？怎样检验？
②使空气中的二氧化碳含量越来越高的原因是什么？ 二氧化碳过多会造成什么后果？根据二氧化碳的来源，可以采用什么办法来防止温室效应的进一步增强？
二、一氧化碳
[自主学习]自学课本第p121― 122上半部分，思考并回答以下问题：
①一氧化碳有什么样的颜色和气味？它能溶于水吗？
②一氧化碳燃烧放出热量并产生 ___色火焰，说明一氧化碳具有____性，它是煤气的主要成份。反应的方程式:______________
③一氧化碳为什么能使人毒？怎样防止煤气中毒？
【课堂探究】
一、二氧化碳
1、物理性质
①演示实验6-3：在烧杯内放两只高矮不同的燃着的蜡烛，将收集的一集气瓶二氧化碳缓缓倒入烧杯中，观察现象并分析。
现象： 结论：
②演示实验6-4：向刚才集满二氧化碳的软矿泉水瓶内加入半瓶水，立即扭紧瓶盖，振荡。观察现象并分析。
现象： 结论：
③归纳二氧化碳的物理性质：
（补充）固体二氧化碳又名________，用途 __________________。
2、化学性质
①演示实验6-5：用试管取少许实验二中软矿泉水瓶中的水，滴加紫色石蕊试液，观察实验现象。
猜想：紫色石蕊试液变红的原因可能是：
证明：自己设计实验或参考课本P118[实验6-5]，利用实验桌上的仪器证明你的猜想，
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
现象：
分析：
结论： 化学方程式：
②补充实验1：用试管加热实验二中软矿泉水瓶中的水，观察现象。
现象： 结论：
化学方程式：
③检验二氧化碳气体的方法是：
化学方程式：
3、二氧化碳对环境的影响
危害：造成温室效应。
对策：（1）限制二氧化碳的排放量，（2）提倡“低碳”生活。
二、一氧化碳
1、一氧化碳的可燃性：
观看一氧化碳燃烧的实验录像，记录现象并分析。
现象： 结论：
化学方程式：
[深度思考]
写出煤炉中发生的化学方程式：上层： 中层： 下层：
冬天用煤取暖时若通风不畅，主要发生上面的哪个反应，可能产生什么后果？放盆水能否避免这一现象？原因是：
2、一氧化碳的毒性
一氧化碳中毒是由于一氧化碳吸进肺里跟血液里的_____________结合，使血液里的这种物质不能很好地跟_______________结合，致使人体缺_______________而中毒。
[深度思考] 煤场为何常在家用煤气（含一氧化碳）中加入少量难闻气体？
若发生煤气中毒应怎么办？
巩固练习：将螳螂放在盛有CO2的A瓶中，将蟋蟀放在盛有CO和O2的B瓶中，两个瓶都拧紧瓶盖，结果瓶中的小动物不久都死了。
A瓶中蝗螂的死因是___________；B瓶中蟋蟀的死因是_____________。
3、一氧化碳的还原性：
观看实验，记录现象并分析:
现象： 结论：
化学方程式¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬______________。
讨论：在上述反应中，还原剂为________氧化剂为__________.
巩固练习：木炭、一氧化碳在一定条件下都能与CuO发生反应，下列叙述正确的是 ( )
A．反应中C、CO都得到氧，发生氧化反应
B .反应都必须在高温的条件下才能进行
C．反应前后C、Cu、O三种元素的化合价都发生了变化
D．反应导出的气体都有毒，需进行处理以防止空气污染
小结：这节课我们主要学习了二氧化碳和一氧化碳的性质，并了解了二氧化碳和一氧化碳的主要用途、由热氧化碳引起的温室效应 对人类可能产生的危害以及一氧化碳的毒性及解毒方法。
布置作业：课本123页6、7、8
板书设计：
课题3 二氧化碳和一氧化碳
一、二氧化碳
1、物理性质：无色无味易溶于水的气体，密度大于空气，不支持燃烧。
2、化学性质
(1)CO2 + H2O = H2CO3 H2CO3 = H2O + CO2 能使紫色石蕊溶液变色。
(2)CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O 能 使澄清石灰水变浑浊。
3、二氧化碳对环境的影响――温室效应
二、一氧化碳
1、可燃性: CO + O2 = CO2
2、毒性：一氧化碳能与人体内血红蛋白结合，使人缺氧中毒。
3、还原性: CO + CuO = Cu + CO2
实验活动2 二氧化碳的性质和制取
教学目标：
1、知识与能力：
学习实验室制取二氧化碳的方法；知道二氧化碳的性质和用途。
2、过程与方法：
（1）通过二氧化碳制取的学习,能设计和完成一些简单的化学实验
（2）通过二氧化碳性质的探究过程,学会研究物质性质的基本方法
3、情感态度与价值观：
提高善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神
教学重点：二氧化碳的制取和性质
教学难点：探究二氧化碳和水、石灰水的反应原理。
教学方法：自主、合作、探究、交流
教学用具：
1、仪器：锥形瓶、长颈漏斗、止水夹、集气瓶、火柴、盖玻片、双孔塞及导管、托盘天平、烧杯、矿泉水瓶、试管。
2、药品及相关物质：大理石（或石灰石）、稀盐酸、紫色石蕊试液、澄清石灰水、蒸馏水。
教学过程:
回顾一下氧气的实验室制法：实验室制氧气的原料？化学方程式？实验装置？
通过同学们预习课本知道了实验室制取二氧化碳的原料和化学方程式。
（问）大家想想：能不能利用制氧气的装置来制取二氧化碳呢？
（答）可以。因为都是固体和液体反应，而且不需要加热。
问题：怎样判断瓶中是否充满了二氧化碳气体？
（答）：用燃着的木条伸到集气瓶口，若燃着的木条熄灭，则证明收集满。
动手操作实验室制取二氧化碳（学生活动）
实验探究：二氧化碳的物理性质
1、利用所提供的仪器或者自己选择有关仪器，设计一个简单实验证明二氧化碳的密度比空气大。
学生经过讨论给出方案：①将烧杯内盛放二氧化碳和空气，放到天平上比较哪个重。②称量烧杯（内有空气）的质量，向烧杯内倒入二氧化碳，观察天平的偏转。
2、检验二氧化碳的水溶性
往盛有二氧化碳的矿泉水瓶中加入少量的蒸馏水，迅速拧紧瓶盖，震荡。观察所发生的现象。
现象：矿泉水瓶变瘪了
结论：二氧化碳＿＿（溶/不溶）于水。
实验探究：二氧化碳的化学性质
1、向二氧化碳的水溶液中滴入2～3滴紫色石蕊试液，震荡。观察所发生的现象。
二氧化碳和水发生反应，生成了碳酸。碳酸的水溶液能使紫色石蕊试液变成红色。
2、将二氧化碳通入澄清的石灰水中，观察所发生的现象。
石灰水中的溶质为氢氧化钙Ca（OH）2，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。上述反应可用于检验二氧化碳的存在。
交流共享：
根据你所了解的二氧化碳的性质，谈谈二氧化碳有哪些用途？
当堂练习：
1、通过二氧化碳灭烛的实验，发现二氧化碳的性质。
2、有两个集气瓶，分别盛满了氧气和二氧化碳，用哪些方法可以确定它们分别盛有哪种气体？
3、回答下列问题：
（1）实验室制取二氧化碳的化学方程式：＿＿＿＿＿＿
（2）采用＿＿法收集二氧化碳，原因是：＿＿＿＿＿
（3）收集二氧化碳＿＿（能/不能）用排水法，原因是：＿＿＿＿＿
（4）二氧化碳验满的方法是：＿＿＿＿
布置作业：完成实验报告