碳及其化合物中等教师

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1、 - 1 - 智立方教育学科教师辅导讲义智立方教育学科教师辅导讲义年年 级：初三级：初三 科科 目：化学目：化学 课时数：课时数：课课 题题碳及其化合物碳及其化合物教学目的教学目的1.知道金刚石和石墨的物理性质及用途，知道金刚石和石墨、C60是碳元素的同素异形体。2.知道活性炭的吸附作用及用途，知道常温下碳的稳定性，理解碳的可燃性和还原性。3从得氧失氧角度掌握氧化反应和还原反应、氧化剂和还原剂。4.知道二氧化碳的物理性质和化学性质，理解二氧化碳跟水及石灰水反应。 5.知道一氧化碳的物理性质和毒性，理解一氧化碳的可燃性和还原性。 6知道碳酸钙在自然界得存在和主要用途，理解高温分解及跟盐酸反应生成

2、二氧化碳的反 应。了解碳酸钙跟碳酸氢钙的相互转化。教学内容教学内容【本章教材分析本章教材分析】 1、本章的地位和作用本章的地位和作用 1.继第 2 章“气”和第 3 章“水” ，本章以为人类带来文明的“火”作为切入口，探讨与生产和生活密切有关的燃烧 与灭火的常识和原理，以及消防的措施。通过学习可燃物燃烧的必要与充分的条件，体会燃烧和灭火的辩证关系， 树立安全用“火”和珍视生命的意识。 2.从火引出化学燃料煤、天然气和石油。通过学习了解各种家用燃料的不同性能，关注燃料的合理使用，树立节约 能源和环境保护意识。 3.化石燃料都有碳元素，通过学习碳、碳的同素异形体和碳的化合物，可进一步熟悉和掌握元素

3、符号、化学式、化 学反应方程式。 4.本章设计了不少学生实验和课堂实验，以提高通过实践、实验进行学习的能力，更引入了以前初中化学未安排过 的启普发生器。通过启普发生器的构造与原理的学习，可进一步提高发现问题、分析思考、解决问题的独立工作能 力。2、本章教学目标本章教学目标 知识与技能 1.常见的家用燃料（A） 2.燃料充分燃烧（B） 3.碳（B） 4.一氧化碳（B） 5.二氧化碳（B） 6.同素异形现象和同素异形体（A） 7.二氧化碳的实验室制法（B） 8.简易启普发生器（B） 过程与方法 1.认识化学实验是学习物质化学性质的重要手段。- 2 - 2.运用调查、对比实验等方法，提高通过实践进行

4、学习的能力。 情感、态度与价值观 1.安全使用燃料，感悟珍视生命的意义。 2.形成节约能源、保护环境的意识。 3、本章重点和难点本章重点和难点 1.碳及碳的化合物的性质。 2.实验室制取二氧化碳气体。 4、本章课时安排 4.1 燃烧与灭火 2 课时 4.2 碳 3 课时 4.3 二氧化碳的实验室制法 1 课时 4.4 化学染料 2 课时 实验 2 课时 复习与练习 2 课时 合计 12 课时 5、本章知识结构本章知识结构【本节教材分析本节教材分析】 1、教学目标教学目标 知识与技能 1.知道活性炭的吸附性、C60的结构、碳的同素异形体等概念。 2.理解金刚石、石墨的物理性质和用途。 3.掌握碳

5、的化学性质（稳定性、可燃性和还原性） 、碳酸钙等碳酸盐的性质；知道碳酸盐的重要用途、碳酸钙与碳酸 氢钙的相互转化。 过程与方法 运用对照实验的方法学习一氧化碳和二氧化碳的性质。 情感、态度与价值观 从二氧化碳温室气体的过度排放感悟环境保护的责任。 2、教学重点和难点教学重点和难点 1.理解碳及碳的化合物之间的相互变化。 2.理解还原反应与氧化反应。 3、教学建议教学建议- 3 - 1.碳及其化合物种类繁多，应用广泛，在教学中要点明本章节学习的重要性和主要研究对象。 2.联系生活实际说明在常温下碳的化学性质不活泼。当温度升高时，碳的活动性快速增强。 3.熟悉书写碳及其化合物之间相互转化的化学方程

6、式，巩固练习并学会应用。 4.木炭还原氧化铜实验，注意： 1 选择氧化铜和碳的质量比约为 10：1. 2 木炭要刚烘烤过，在研钵中研成粉末状，和氧化铜混合均匀。 3 用新制的氧化铜进行还原反应。 4 设计实验方案：在试管中生成铜镜。 要求学生细致观察实验现象，根据实验事实写出反应产物，注明反应条件，配平完成化学方程式。教师在演示 实验过程中： （1）介绍实验装置：试管口向下和选用酒精喷灯的原因。 （2）重点观察澄清石灰水和试管中黑色粉末分别发生了什么变化？ （3）思考：澄清石灰水变浑浊、黑色粉末变红色说明发生了什么化学反应？通过讨论，逐步写出反应物和产物， 并配平化学方程式。是学生更深刻地理解

7、“实验事实是书写化学方程式的依据” ，进行实验是获取化学知识的重 要方法。 5.以碳的同素异形体为例，从同素异形体概念引导学生思考理解元素与单质的区别与联系。教学过程中提供活性炭 吸附气体的实验数据，启发学生寻找相关因素分析吸附规律，培养学生综合分析的能力。活性炭吸附各种气体（同 温同压下）的体积跟气体分子结构和费点的高低有关。一般有毒的气体的费点都比氧气高，因此工业上和军事上用 活性炭作主要吸附剂来制造防毒面罩。同时要注意，活性炭的吸附能力是有限的，吸附满了以后，必须经过活化处 理后才能重新具有吸附能力教师可以在剖析家用净水器的结构，并使其中的活性炭活化，增强学生的动手能力并激发学习兴趣。指

8、导学生 做一个简易的净水装置，玻璃管中的活性炭量多，放水的速度要慢，脱色效果好。吸附是一种物理变化。不同材料吸附物质的情况不同，活性炭除吸附气体外还可以吸附有色物质。 6.一氧化碳和二氧化碳的教学可从比较它们分子组成入手，这样有利于从物质的构成上理解一氧化碳的可燃性和还 原性。一氧化碳的化学性质应抓住可燃性、还原性和毒性三点，联系实际，将煤气可以燃烧和煤气中含有一氧化碳 两个事实联系起来。结合燃烧后的产物，启发学生理解鉴别氢气和一氧化碳的方法。 7.通过阅读、收集资料分析，理解二氧化碳对气候的影响，鼓励学生关心社会生活中的化学问题。 8.大气中的 CO 和 CO2 大气中 CO2 浓度急剧增加

9、有两个主要因素：一是随着工业的飞速发展好人口剧增， 矿物燃料的消耗剧增，增加了燃料产物的排放；二是森林的毁坏，使森林对 CO2的吸收大量减少。CO 是人类向大气 排放量最大的污染物，主要来自燃料的不完全燃烧，其中汽车排放的最多。 9.引导学生从下列角度讨论检验二氧化碳最可靠的是哪种方法。 （1）将燃着的木条伸入集气瓶内，观察燃着的木条是否熄灭。 （2）将带火星的木条伸入集气瓶内，观察木条是否熄灭。 （3）向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，观察石灰水是否变浑浊。 （4）向集气瓶中倒入少量石蕊试液，振荡，观察石蕊试液是否变红。 10.从一氧化碳和二氧化碳分子组成的比较引入教学。讨论它们相似和相异

10、的物理性质，采用对比的方法，讨论化学 性质，在教学的过程中有机渗透从量变到质变的辩证观点。 11.稳定是物质的一种化学性质，反映物质在一定条件下发生化学反应的难易程度。可分为热稳定性、光学稳定性和 氧化还原稳定性等。通常，越不活泼的物质，其化学稳定性越好。例如，石墨在常温下氧化还原稳定性很好；碳酸 在常温下热稳定性很弱，极易分解。 12.“学生实验”碳及其化合物的性质实验现象： 实验一：石蕊试液变为红色；加热后溶液呈紫色。 实验二：二氧化碳通入澄清石灰水后溶液变浑浊，继续通入过量的二氧化碳后又变澄清，因为二氧化碳能够与不容 的碳酸钙反应生成可溶性的碳酸氢钙。 13.实验现象：实验一：燃烧时发出

11、淡蓝色火焰，烧杯壁上澄清石灰水变浑浊。- 4 - 实验二：黑色固体变成红色，产生无色气体使澄清石灰水变浑浊。 14.实验中尾气处理。一氧化碳还原氧化铜等实验尾气中含有有毒气体，不能直接排入空气，否则 会造成污染。因 此，要在反应装置的末端加装尾气吸收装置，根据气体的不同性质，可以有多种处理的方法。例如，将具有可燃性 的有毒气体燃烧；或通化学试剂与尾气进行化学反应以达到吸收效果。 15.可向地理学科借用石灰石、钟乳石并向学生展示。设问：“怎样用化学方法鉴别两块矿石分别是石灰石或花岗石？” 16.“课堂实验”碳酸钙的分解 石灰石在煅烧后质量减轻了 44%，因此，二氧化碳曾被命名为“固定空气” 。石

12、灰石可以加工成石灰，做建筑粘 合材料。通过实验，使学生理解制取氢氧化钙的方法：CaCO3 CaO Ca(OH)2 “思考与复习思考与复习”参考答案参考答案 1. 用燃着是木条进行检验，可以区分空气、氧气、氢气。剩余的氮气和二氧化碳可以用澄清石灰水进一步检验。 （1） A-CaCO3 B-CO2 C- CaO D- CO E- CO2（2）CaCO3CaO+CO2 C+CO2 2CO 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 高温 高温 高温【新课引入新课引入】 【故事引入故事引入】你知道铅笔的由来吗？石墨在中国古代文献中是煤的别名，欧洲人在 16 世纪发现了它，长期被误认为是含铅的物质，所以称为绘画

13、铅， 用于制造铅笔芯。18 世纪中叶，一名德国制笔商将石墨和硫磺混合加热，冷却凝固后制成笔芯。1789 年法国一位画 家用粘土代替硫磺，并调整粘土比例，制成不同硬度的铅笔，一直沿用至今。B 代表英文 Black，表示黑。H 表示硬； 代表 Hard。 让学生比较石墨和钻石也就是金刚石的硬度不同引出碳单质及同素异形体这一概念【知识梳理知识梳理】一、一、碳碳【课堂实验课堂实验】 ：石墨的性质：把铅笔芯放在酒精灯上加热，用小刀削一些铅笔芯，触摸铅笔芯粉末，用铅笔芯串 联成一个电路，观察灯泡是否明亮？记录分析让学生总结出石墨的相关物理性质（一）碳的单质（一）碳的单质物理性质用途金刚石天然物质里最硬的物

14、质做装饰品、制钻头和切割玻璃、 大理石石墨质很软、滑腻、熔点高、导电、 传热高温润滑剂，电极，制铅笔芯， 坩埚等C60超导材料等1、同素异形体概念：由同一种元素形成的多种单质叫做这种元素的同素异形体。金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，但由于碳原子的排列不同，物理性质有很大的差异。 因此，说“由同种元素组成的物质叫单质”是错误的(有可能是单质，也有可能是混合物，但决不会是化合物)。碳元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C60、碳纳米管(1991 年科学家又发现一种碳的单质碳纳米管，它- 5 - 是由六边环形的碳原子构成的管状大分子，它的直径约几纳米，长约几微米)，随科学家的进一步研究又发现了 C70，C84等。氧元素的同素异形体有：氧气 O2、臭氧 O3等。磷元素的同素异形体有：红磷、白磷。2、无定形碳【课堂实验课堂实验】 ：木炭的吸附作用：在 500ml 烧杯里注入约 400ml 水，滴入 2-3 滴红墨水，再加入约 10g 活性炭。观 察现象。可让学生结合视频观看总结；【思考讨论思考讨论】分析归纳吸附的原理，并举例说明生活中应用吸附原理的具体实例（防装修污染）无定形碳用 途木炭用作燃料，吸附性，绘画炭笔，制火药焦炭化工原料，冶金还原剂活性炭吸附剂，制防毒面具等炭黑制中国墨、油墨、鞋油、颜料作