九年级化学上册 专题4 燃料与燃烧 单元2 碳及其化合物教案 （新版）湘教版

1、单元2 碳及其化合物第1课时 碳的几种单质【知识教学点】碳的单质(金刚石、石墨、无定形碳)。【重、难、疑点解决办法】1.重点：金刚石、石墨的物理性质及用途。 2.难点：金刚石和石墨在物理性质上存在巨大差异的原因。 3.疑点：碳和炭的区别是什么， 4.解决办法 (1)通过学生阅读教材、教师演示试验、学生动手实验等多种形式，调动学生的主动性和积极性，掌握金刚石、石墨的物理性质和用途，并理解木炭的吸附性。(2)教师运用形象的比喻，帮助学生理解金刚石和石墨在物理性质上存在差异的原因。【教学步骤】一、明确目标1.了解金刚石、石墨、木炭等的物理性质和用途。2.理解金刚石、石墨由同种元素组成但物理性质不同的

2、原因。3.木炭具有吸附能力的原因。二、整体感知 本章主要是较为全面、完整地学习碳及其化合物的知识，内容包括物质的组成、结构、性质、制法、用途和鉴别等方面。从学习研究物质的角度看，本章具有典型性；从本章在全书中的地位看，具有承上启下的作用，占有重要的地位。 本节主要讲金刚石、石墨的物理性质和用途，并以木炭为例简介了无定形碳。通过对碳单质的学习，掌握固态非金属单质所特有的一些物理性质，进一步理解元素和单质这两个基本概念的区别和联系，这是学好本章内容的基础。【教学过程】【新课引入】：前面我们学习了氧气和氢气两种气态非金属单质，从这单元开始学习碳及其化合物。首先学习碳的几种单质。一、碳的单质：金刚石、

3、石墨、足球烯( C60)和无定形碳(木炭、活性炭、焦炭、炭黑)。二、金刚石和石墨。【教师活动】：(1)演示玻璃刀裁玻璃。 (2)让学生阅读教材第92-93页，用列表法引导学生总结出金刚石的物理性质和用途。【学生活动】：(1)阅读教材第92-93页，用列表法总结出石墨的物理性质和用途。 (2)学生用手摸铅笔芯粉末。 (3)石墨导电的实验。【目的意图】：通过学生阅读教材，培养学生的自学能力；通过学生观察实验和自己动手实验，调动学生的主动性和积极性，掌握金刚石和石墨特有的一些物理性质。1.物理性质及用途金刚石石墨色、态无色透明、正八面体状的固体深灰色有金属而不透明的鳞片固体硬度最硬最软的矿物之一有滑

4、腻感熔点很高很高导电性无良好传热性很差良好用途装饰品钻探机钻头刻刀铅笔芯电极高温润滑剂【教师提问】：金刚石、石墨都是碳的单质，为什么在物理性质上存在巨大差异？【教师活动】：采用比喻的方法，把碳原子比喻成建筑用的砖条，把金刚石、石墨比喻成用砖盖成的建筑物。指出两种“建筑物”外形不同，牢固程度也存在差异，并绘出简单的图形。通过形象的比喻，帮助学生理解“金刚石和石墨里碳原子的排列不同”这句关键词语。2、物理性质存在很大差异的原因：碳原子排列不同。3、一种元素可以形成多种不同的单质 三、足球烯（ C60 ）【提出问题】：足球烯的结构、色泽、性质。【学生自学】： （略）【师生小结】：足球烯是由60个碳原

5、子构成的分子，其结构是类似足球的三维空心球状结构；足球烯晶体有金属光泽，能抗辐射，耐高温，抗化学腐蚀。【自 学】:“拓宽视野”四、无定形碳【讲 解】：木炭、焦炭、活性炭、炭黑也是碳的单质，它们通常称为无定形碳。下面我们主要以活性炭为例，学习它的物理性质和用途。【学生活动】：探究活动4。【提 问】：在实验中分别观察到什么现象？红色的颜料到什么地方去了？活性炭为什么具有吸附能力？【教师活动】：引导学生从常见的木炭的结构特点方面进行思考，并解释活性木炭具有吸附能力的原因。1.活性炭的物理性质（1）灰黑色的多孔性固体。 （2）活性炭具有吸附能力（由于活性炭具有疏松多孔的结构，使它的表面积较大）。【教师

6、活动】：展示简易净水器，鼓励学生自己动手制作。【目的意图】：培养学生学习化学的兴趣、动手实验的能力。【交流讨论】：说一说木炭、焦炭、活性炭、炭黑的用途。种 类结 构特 性用途木炭灰黑色、多孔固体可燃性、吸附性做燃料，制火药，作食品和工业的吸附剂活性炭黑色、多孔性颗粒或粉末强吸附性净化水，用于防毒面具，作吸附剂、脱色剂焦炭浅灰色，多孔固体，质地坚硬还原性冶炼金属，化工原料炭黑非常细的黑色粉末有滑腻感黑色颜料，用作墨汁，橡胶填料 2. 活性炭、焦炭、炭黑的结构、性质和用途【知识扩展】碳和炭的区别： 碳：是指碳元素，只用作化学用语，在表示元素和含碳的化合物时使用。 炭：是指具体的物质。如：炭黑、木炭

7、、活性炭等，它们都是由碳元素组成的单质【板书设计】第1课时 碳的几种单质一、碳的单质：金刚石、石墨、足球烯( C60)和无定形碳(木炭、活性炭、焦炭、炭黑)。二、金刚石和石墨。1.物理性质及用途2、物理性质存在很大差异的原因：碳原子排列不同。3、一种元素可以形成多种不同的单质三、足球烯（ C60 ）四、无定形碳1.活性炭的物理性质（1）灰黑色的多孔性固体。（2）活性炭具有吸附能力（由于活性炭具有疏松多孔的结构，使它的表面积较大）。2. 活性炭、焦炭、炭黑的用途。【课外练习】复习本节课的内容第2课时 单质碳的化学性质【知识教学点】 单质碳的化学性质（稳定性，碳和氧气、氧化铜的化学反应）。【重、难

8、、疑点】1.重点：单质碳的化学性质。 2.难点：碳单质跟氧化铜、二氧化碳的化学反应。 3.疑点：怎样证明金刚石、石墨都是由碳元素组成的？【明确目标】1.了解单质碳在常温下稳定，在高温下化学活动性强。2.了解金刚石、石墨、无定形碳有着相同的化学性质。3.掌握单质碳的可燃性和还原性。4.初步了解化学变化的热理变化。【整体感知】 本节课主要学习碳的化学性质，是对以前学过的化学用语的运用和巩固。通过第一、二节对碳的学习，使对碳这种固态非金属单质所特有的物理和化学性质有了一个初步的认识，这是学好本章的基础。【教学过程】【复习提问】：1.碳的单质有哪几种？2.金刚石、石墨有哪些物理性质？为什么它们都由碳元

9、素组成却有不同的物理性质？【导入】：通过上节课学习，我们知道碳的几种单质有不同的物理性质，是由于碳原子排列的不同。但因为它们都是由碳元素组成的单质，所以具有相同的化学性质。下面我们学习碳的化学性质。一.碳在常温下稳定、高温下活泼【学生活动】：1.阅读教材第95页第1、2段。2.举例说明碳在常温下稳定。【讲 解】：随着沮度的升高，碳的活动性大大增强，在高温下，它能和许多物质起反应。二.碳的化学性质1.碳跟氧气的反应（可燃性）【复习提问】：木炭在氧气中燃烧的现象是什么？【学生活动】：练习写出碳充分燃烧的化学表达式。【讲 解】：在氧气或在空气中，当氧气充足时，碳燃烧生成二氧化碳；如果氧气不充足，则燃

10、烧不充分生成一氧化碳。注意联系生活实际，以燃煤的火炉为例加以说明，并指出这两个反应中有放热现象。C + O2 - CO2（碳充分燃烧）C + O2 - CO（碳不充分燃烧）2.碳跟某些氧化物的反应（还原性）【演示实验】：用木炭还原氧化铜。指导学生观察思考：石灰水发生了什么变化，试管里的粉末发生了什么变化？在反应中生成了什么物质？【学生活动】：在教师的指导下，认真观察实验，讨论井回答问题。 练习写出这个反应的化学方程式。【板书】：实验：C和CuO的反应 现象：（1）有红色固体生成；（2）有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生。化学方程式：C + 2CuO 2Cu + CO2（氧化还原反应）【教师提问】

11、：这个反应的条件是什么？它属于什么反应类型？【讲解】：在这个反应中，木炭夺取了氧化铜中的氧生成二氧化碳，木炭是还原剂，具有还原性。氧化铜失去了氧被还原为铜。反应类型为。【教师提问】：在燃烧很旺的炉火里，添上大量的新煤后，温度为什么会降低？【讲解】：下层的煤，燃烧时生成的二氧化碳，与上层新煤中的碳会反应生成一氧化碳，这个反应是一个吸热反应，因而添加新煤后，炉温会降低。【板书】：C + CO2 2CO【讲解】：碳燃烧时放出热量，碳使二氧化碳还原成一氧化碳要吸收热量。这就是化学反应中的放热或吸热现象。【小 结】：煤炉各层燃烧反应的表达式：（略）小结：碳和氢气的化学性质比较碳（C）氢气（H2）常温下化

12、学性质稳定化学性质稳定可燃性C + O2 CO22C + O2 2CO2H2 + O2 H2O还原性C + 2CuO 2Cu + CO2C + CO2 2COH2 + CuO Cu + H2O【板书设计】第2课时 单质碳的化学性质一.碳在常温下稳定、高温下活泼二.碳的化学性质1.碳跟氧气的反应（可燃性）C + O2 - CO2（碳充分燃烧）C + O2 - CO（碳不充分燃烧）2.碳跟某些氧化物的反应（还原性）化学方程式：C + 2CuO 2Cu + CO2（氧化还原反应）【小 结】：煤炉各层燃烧反应的表达式：（略）小结：碳和氢气的化学性质比较碳（C）氢气（H2）常温下化学性质稳定化学性质稳定

13、可燃性C + O2 CO22C + O2 2CO2H2 + O2 H2O还原性C + 2CuO 2Cu + CO2C + CO2 2COH2 + CuO Cu + H2O【练习】复习本节课的内容、预习二氧化碳第3课时 二氧化碳的性质【知识教学点】1.二氧化碳的物理性质。 2.二氧化碳的用途。 3.二氧化碳的化学性质。 4.灭火和灭火器简介。【重、难、疑点】 1.重点：二氧化碳与水、石灰水的反应。 2.难点：二氧化碳的检验方法及相应的化学方程式。 3.疑点：当二氧化碳在空气中的含量超过1%时候，会对人体产生危害，可是为什么又说二氧化碳无毒？【教学过程】【教师提问】：在空气中二氧化碳只占0.03%

14、，自然界中如果没有二氧化碳会怎样？【学生活动】：阅读教材P99，简述二氧化碳对自然界中生命活动的重要性。【教师活动】：(1)展示装有二氧化碳的集气瓶。 (2)讲解二氧化碳的物理性质。一、二氧化碳的物理性质【观察思考】：演示实验 ：出示一瓶二氧化碳【提出问题】：通过实验，你看到什么现象，有何结论？【自学、讨论】：P97 第3段【师生点评】：常温常压下是一种无色无味气体，密度1.977g/cm3，比空气大，能溶于水，20 时每1体积水可溶1体积二氧化碳。液体二氧化碳在加压冷却时可凝成固体二氧化碳，俗称干冰，干冰升华吸收热量，作低温致冷剂。注意：“干冰”是指固体二氧化碳。二氧化碳和氧气的物理性质比较

15、：二氧化碳氧气色、味、态无色、无味的气体无色、无味的气体密度比空气大比空气略大溶解性能溶于水不易溶于水二、二氧化碳的化学性质。【观察思考】：演示实验2【提出问题】：为什么下层的蜡烛先熄灭？说明了什么问题？【学生活动】：观察实验现象，讨论教师提出的问题。【师生小结】：1、既不能燃烧，也不支持燃烧（二氧化碳的密度比空气大）2、二氧化碳与水的反应【观察思考】：演示实验3、4【提出问题】：紫色的石蕊试液为什么变红？加热红色石蕊试液右边紫色，说明什么问题？【学生活动】：观察实验现象，解释实验现象产生的原因。 判断“二氧化碳能使紫色的石蕊变成红色这句话是否正确。【师生小结】：二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳

16、酸能使紫色的石蕊变红。 碳酸不稳定，易分解成二氧化碳气体和水。CO2 + H2O = H2CO3 (碳酸能使紫色石蕊试液变红色)H2CO3 = CO2 + H2O (碳酸不稳定)3、二氧化碳与石灰水的反应【学生活动】：实验5向澄清的石灰水中吹入二氧化碳，观察实验现象。【教师活动：写出二氧化碳跟氢氧化钙反应的化学方程式，指出这个反应也是鉴定二氧化碳气体的重要反应。CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O(用来鉴别CO2)目的意图：使学生了解CO2和Ca(OH)2的化学反应及其在实际生活中的具体运用，使理论紧密联系实际。三、二氧化碳的用途【提出问题】：二氧化碳有何用途？【学生自学讨论

17、】：P97 最后两段 P99、 P100“交流讨论”【师生小结】1.灭火(Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2)2.做工业原料3.“干冰”可做人工降雨、舞台效果4.做碳酸饮料四、二氧化碳的危害【学生讨论】：二氧化碳对自然界的生命话动很重要，而且还有很多用途，是不是在自然界中越多越好？【学生自学讨论】： 1阅读教材第100-101页，思考并回答下列问题： 二氧化碳是否有毒？ 在进入深井或深洞的底部时，应先采取怎样的措施来保证安全？【讲解】：二氧化碳对自然界的生命活动很重要。人体的血液中也需要适量的二氧化碳，以促使呼吸器官的正常工作，如缺少二氧化碳，则呼吸作用就会减弱

18、，以至停止；但如果吸入多量的二氧化碳，则又会妨碍血液中的二氧化碳排出，使新陈代谢不能正常进行。所以当空气的二氧化碳超过1%时，对人有害处，达到10%时，会致人死亡。但是这不能说明二氧化碳有毒。 所以，在进入菜窖、溶洞时，要做灯火实验，检验二氧化碳的含量。【师生小结】1、 造成温室效应。2、当空气的二氧化碳超过1%时，对人有害处，达到10%时，会致人死亡。但是这不能说明二氧化碳有毒。【板书设计】 第3课时 二氧化碳的性质一、二氧化碳的物理性质二、二氧化碳的化学性质。1、既不能燃烧，也不支持燃烧（二氧化碳的密度比空气大）2、二氧化碳与水的反应CO2 + H2O = H2CO3 (碳酸能使紫色石蕊试

19、液变红色)H2CO3 = CO2 + H2O (碳酸不稳定)3、二氧化碳与石灰水的反应CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O(用来鉴别CO2)三、二氧化碳的用途1.灭火(Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2)2.做工业原料3.“干冰”可做人工降雨、舞台效果4.做碳酸饮料四、二氧化碳的危害【练习】：P105-106 1-7第4课时 二氧化碳的实验室制法【知识教学点】二氧化碳的实验室制法。【重、难、疑点】1.重点：实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和制取方法。2.难点：从实验室制取气体的设计思路出发，学习二氧化碳的实验 室制取方法。3.疑点：实验室

20、制取二氧化碳，为什么不能用稀硫酸？【教学过程】【复习提问】：(1)CO2有哪些物理性质和化学性质？ (2)实验室制取H2、O2的反应原理是什么？【学生讨论】：（略）【师生小结】：实验室制取氧气的原理是利用高锰酸钾或氯酸钾(用二氧化锰作催化剂)，在加热条件下得到氧气。实验室制取氢气的原理是用金属锌和稀硫酸(或稀盐酸)反应得到氢气。【教师活动】：投影出制取H2、O2的几套装置图，通过讨论得出这些装置图的适用范围：(1)当用固体反应，需要加热产生气体时，可采用制取氧气的装置；(2)当用固体与液体反应，不需加热就能生成气体时，可采用制取H2的装置(注意该气体难溶于水或酸)。【提问】：(1)在实验室如何

21、收集H2和O2，根据它们什么性质？ (2)如何检验H2和O2？【学生活动】：通过讨论得出以下结论：(1)根据气体的物理性质(密度和溶解性)决定采用什么方法收集；(2)利用物质的特性来检验物质。【总结板书】：实验室制取气体的思路和方法是： 1.首先了解在实验室的条件下，用什么药品，通过什么化学反应制取这种气体。 2.根据反应物的状态、反应条件和生成气体的物理性质，来设计实验装置，决定采用什么方法收集。 3.需要通过什么实验来验证制得的气体就是所要制的气体。【讲解】：根据以上思路，我们来学习二氧化碳的实验室制法。一、实验室制取二氧化碳的化学反应原理【学生活动】：阅读教材第98页。【板书】：1.药品

22、：大理石(石灰石)和稀盐酸 2.化学方程式：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2【学生活动】：讨论实验室制取CO2时，能否将稀HCl换成稀H2SO4？能否将CaCO3换成Na2CO3？【演示实验】：向装有大理石的试管中加入稀HCl，另一支也装有大理石的试管中加入稀H2SO4，让学生观察实验现象。【讲解】：大理石跟稀H2SO4反应一段时间就停止放出气体，是由于CaCO3和H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石表面，阻止大理石和H2SO4接触，反应就停止了，所以不能用稀H2SO4代替稀HCl。【演示试验】：取两支试管，一支装有大理石，另一支装有碳酸钠，都加

23、入盐酸。【学生活动】：观察两支试管中产生气体的程度，思考碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳是否容易收集。【提 问】：根据实验室制取二氧化碳的反应原理，确定制取二氧化碳可采用什么装置？二、实验室制取二氧化碳的装置1.装置：同制取氢气的装置相似。【讲 解】：采用与制取氢气相同的装置，指出反应的容器可以是锥形瓶、平底烧瓶、广口瓶、大试管、启普发生器等，并强调装置的正确性和原因。【提 问】：根据CO2的物理性质，采用什么方法来收集CO2呢？2.收集方法：采用向上排空气法，不能用排水法。【实验】：实验室制取二氧化碳。【提问】：(1)如何检验生成的气体是二氧化碳？ (2)如何证明集气瓶中充满了二氧化碳？三、二

24、氧化碳的检验方法1.检验方法：将生成的气体通人澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则证明该气体为CO2。 2.验满方法：将燃着木条放在集气瓶口，如木条熄灭，证明瓶内充满CO2。【实验】：“探究活动”：实验室制取CO2。四、石灰石、大理石 【学生自学】：P102 1. 石灰石、大理石主要成分是碳酸钙(CaCO3) 2.高温易分解：CaCO3 = CaO + CO2 3.用途：用作建筑材料【学生活动】：阅读教材104页“拓宽视野”，总结溶洞的形成的原因。CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2 = CaCO3 + H2O + CO2【板书设计】第4课时 二氧化碳的

25、实验室制法一、实验室制取二氧化碳的化学反应原理1.药品：大理石(石灰石)和稀盐酸 2.化学方程式：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2二、实验室制取二氧化碳的装置1.装置：同制取氢气的装置相似。2.收集方法：采用向上排空气法，不能用排水法。三、二氧化碳的检验方法1.检验方法：将生成的气体通人澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则证明该气体为CO2。 2.验满方法：将燃着木条放在集气瓶口，如木条熄灭，证明瓶内充满CO2。四、石灰石、大理石 石灰石、大理石主要成分是碳酸钙(CaCO3) 【布置作业】列表比较H2、O2、CO2的实验室制法。第5课时 一氧化碳【知识教学点】1

26、.一氧化碳的物理性质和化学性质。2.一氧化碳的毒性且其对环境的污染。【重、难、疑点】1.重点：一氧化碳的化学性质。2.难点：从一氧化碳和二氧化碳分子组成的不同，了解它们在性质上的差异。3.疑点：向炉火中撒少量的水后，为何炉火烧得更旺？【教学过程】 复习提问：写出碳单质完全燃烧和不完全燃烧的化学方程式。引言：我们知道碳有两种氧化物：CO和CO2。CO和CO2在分子组成上，它们只相差一个氧原子，这种组成上的差异会给它们性质上带来什么差异呢？下面，我们来学习CO的某些特性。一、一氧化碳的性质和用途1.物理性质（与CO2相比较）复习提问：CO2有哪些物理性质呢？学生活动：阅读教材P95第一段，从颜色、

27、状态、密度、溶解性等方面比较一下CO和CO2的物理性质色、味、态密度溶解性CO无色无味的气体比空气略小难溶于水来CO2无色无味的气体比空气大能溶于水2.化学性质(1)一氧化碳的可燃性教师活动：“欣赏课件”。学生活动：(1)观察火焰颜色，当教师把内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上时，观察石灰水有什么变化。 (2)根据实验现象，判断有何物质生成？写出化学方程式。讲解：CO和H2都有可燃性，它与O2(或空气)混合后点燃都有可能发生爆炸，注意点燃前应检验CO气体的纯度。提问：(1)如何用化学方法区别CO和H2？ (2)如何用化学方法区别CO和CO2？学生活动：学生通过分组讨论，对教师提出的问题进行归纳总结。目的意图：使学生认识到CO和H2的化学性质比较相似，可根据它们发生化学反应时，生成物不同来区别；CO和CO2的化学性质有很大差异，根据它们的化学性质来区别。 (2)一氧化碳的还原性。教师活动：讲解演示实验511。学生活动：观察黑色氧化铜的变化和澄清石灰水的变化，根据实验现象，判断有什么物质生成，并写出化学方程式。讲解：CO在反应中夺取了CuO中的O，使CuO还原成Cu，同时生成CO2。反应说明CO具有还原性，这个特性与O2、C相似。板书：COH2C可燃性2CO + O2 = 2CO2蓝色火焰2H2 + O2 = 2H2O淡蓝色火焰C + O2 = CO2还原性CO+CuO=Cu+CO