第頁人教版九年級化學(xué)上冊《6.1.2碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計一、知識目標(biāo)1．了解常溫下碳的穩(wěn)定性，認識化學(xué)反應(yīng)是有條件的，掌握不同條件下碳與氧氣的反應(yīng)。2．掌握碳與某些氧化物的反應(yīng)，能正確書寫相關(guān)化學(xué)方程式，認識碳的還原性。3．理解還原反應(yīng)的概念，了解碳的還原性在冶金工業(yè)等方面的應(yīng)用。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1．宏觀辨識與微觀探析：從宏觀現(xiàn)象（如碳燃燒的現(xiàn)象、木炭與氧化銅反應(yīng)的現(xiàn)象）入手，探析碳單質(zhì)在不同反應(yīng)中的性質(zhì)及變化實質(zhì)。2．證據(jù)推理與模型認知：通過對碳與氧氣、碳與某些氧化物反應(yīng)的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析推理，建立化學(xué)反應(yīng)條件、反應(yīng)物用量與產(chǎn)物關(guān)系的模型。3．科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：認識碳的性質(zhì)和用途，了解碳在生活和工業(yè)中的應(yīng)用，增強安全意識和環(huán)保意識，如使用木炭做燃料的注意事項。一、教學(xué)重點碳與氧氣、碳與某些氧化物的反應(yīng)，碳的還原性及相關(guān)化學(xué)方程式的書寫。二、教學(xué)難點理解化學(xué)反應(yīng)條件和反應(yīng)物用量對產(chǎn)物的影響，以及還原反應(yīng)的概念。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容源于人教版2024年版九年級化學(xué)上冊第六單元課題1《碳單質(zhì)的多樣性》（第2課時）。碳和碳的氧化物是初中化學(xué)元素化合物知識中的重要內(nèi)容，本課時在學(xué)習(xí)了碳單質(zhì)的物理性質(zhì)后，進一步探究碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，起到了承上啟下的作用。它不僅是對前面所學(xué)知識的深化和拓展，也為后續(xù)學(xué)習(xí)二氧化碳和一氧化碳等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。教材安排了碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)以及碳單質(zhì)與某些氧化物反應(yīng)兩部分內(nèi)容。通過對碳與氧氣在不同條件下反應(yīng)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生認識到化學(xué)反應(yīng)是有條件的，反應(yīng)物用量不同產(chǎn)物也不同。而碳與某些氧化物的反應(yīng)，以木炭與氧化銅反應(yīng)為例，詳細介紹了實驗裝置、步驟、現(xiàn)象和結(jié)論，引出了還原反應(yīng)的概念，并闡述了碳的還原性在冶金工業(yè)等方面的應(yīng)用，體現(xiàn)了化學(xué)知識與實際生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系。學(xué)生已經(jīng)具備了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識和實驗操作技能，對化學(xué)實驗有著濃厚的興趣。在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)了解了氧氣、二氧化碳等物質(zhì)的性質(zhì)和用途，也掌握了一些基本的實驗操作方法，如試劑的取用、酒精燈的使用等，這些都為本課時的學(xué)習(xí)提供了一定的知識和技能基礎(chǔ)。然而，九年級學(xué)生的抽象思維能力還不夠成熟，對于化學(xué)反應(yīng)條件對產(chǎn)物的影響以及還原反應(yīng)等抽象概念的理解可能存在一定困難。他們在觀察實驗現(xiàn)象時，可能只關(guān)注表面現(xiàn)象，而忽略了對實驗本質(zhì)的分析。同時，在將化學(xué)知識應(yīng)用于實際生活方面的能力還有待提高。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究、對比分析等方法，幫助他們理解抽象概念，培養(yǎng)他們的思維能力和解決實際問題的能力。此外，結(jié)合生活中常見的現(xiàn)象，如冬季燃煤取暖中毒等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生感受到化學(xué)與生活的密切聯(lián)系。教學(xué)環(huán)節(jié)一新課導(dǎo)入【展示生活實例】同學(xué)們，先來看幾幅有趣的圖片。第一幅是璀璨奪目的鉆石，大家都聽過“鉆石恒久遠，一顆永流傳”這句經(jīng)典廣告語；第二幅是用墨書寫或繪制的歷經(jīng)千年而不變色的字畫；第三幅是重要文件簽寫時使用的碳素墨水。大家思考一下，為什么鉆石能長久保存，墨寶能歷經(jīng)千年不褪色，碳素墨水適合用于重要文件簽寫呢？給大家一分鐘時間討論一下。（學(xué)生討論后，請幾位同學(xué)發(fā)言分享想法）【引入問題】大家說得都有一定道理。其實，這些都和碳單質(zhì)在常溫下的化學(xué)穩(wěn)定性有關(guān)。不過，老師有個疑問，如果溫度升高，碳單質(zhì)的活潑性又會如何呢？就像冬天北方農(nóng)村地區(qū)常在房間里燃煤、燒炭取暖，有時會發(fā)生中毒現(xiàn)象，這背后又隱藏著怎樣的化學(xué)奧秘呢？接下來，就讓我們一起深入探究碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，揭開這些謎團。設(shè)計意圖1．激發(fā)學(xué)生興趣：展示鉆石、古字畫、碳素墨水等生活中常見且具有代表性的物品圖片，能迅速吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們對這些現(xiàn)象背后化學(xué)原理的好奇，提高學(xué)生的課堂參與度。2．聯(lián)系生活實際：從生活實例入手，讓學(xué)生感受到化學(xué)知識就在身邊，使抽象的化學(xué)知識變得具體而有趣，增強學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的親切感和認同感。3．引發(fā)思考，導(dǎo)入新課：通過提出常溫下碳單質(zhì)穩(wěn)定性以及溫度升高時碳單質(zhì)活潑性變化的問題，還有生活中燒炭取暖中毒現(xiàn)象的疑問，自然地過渡到本節(jié)課要學(xué)習(xí)的碳單質(zhì)與氧氣、某些氧化物反應(yīng)的內(nèi)容，讓學(xué)生帶著問題去探索新知識，明確學(xué)習(xí)方向，提高學(xué)習(xí)的主動性和積極性。教學(xué)環(huán)節(jié)二碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)活動一：碳單質(zhì)常溫下的穩(wěn)定性【引入】同學(xué)們，我們都聽過“鉆石恒久遠，一顆永流傳”，而且用墨書寫或繪制的字畫歷經(jīng)千年而不變色，重要文件的簽寫也要使用碳素墨水。這是為什么呢？下面我們就來探索碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)?！締栴}】從這些現(xiàn)象中，我們能推測出碳單質(zhì)在常溫下具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)呢？【學(xué)生思考】學(xué)生積極思考并回答，碳單質(zhì)在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑。【講解】評價、強調(diào)：非常正確，常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以才會出現(xiàn)上述這些現(xiàn)象。這一性質(zhì)在生活和歷史文化中都有著重要的體現(xiàn)，比如古代的字畫能夠保存至今。設(shè)計意圖通過生活中常見的現(xiàn)象引入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考碳單質(zhì)在常溫下的化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力。對應(yīng)訓(xùn)練可以及時鞏固學(xué)生所學(xué)知識?！緦?yīng)訓(xùn)練1】墨的主要成分是碳單質(zhì)，古代水墨畫保存至今而不變色的原因是（）A．碳單質(zhì)在常溫下不活潑B．碳單質(zhì)的硬度大C．碳單質(zhì)有吸附性D．碳單質(zhì)有可燃性【學(xué)生回答】A【講解】因為常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以用墨繪制的古代水墨畫能保存至今不變色，A選項正確；碳單質(zhì)的硬度大、有吸附性和可燃性與水墨畫保存不變色無關(guān)，B、C、D選項錯誤。活動二：碳單質(zhì)與氧氣的反應(yīng)【引入】我們知道常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，那么如果溫度升高，碳單質(zhì)的活潑性又如何呢？冬天，北方農(nóng)村地區(qū)常在房間里燃煤、燒炭取暖，卻常發(fā)生中毒現(xiàn)象，這是什么原因呢？【問題】請同學(xué)們回顧木炭在氧氣中燃燒的實驗，描述其現(xiàn)象，并寫出化學(xué)方程式?！緦W(xué)生思考】學(xué)生回憶并回答：現(xiàn)象是發(fā)出白光，放出熱量，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體；化學(xué)方程式為C+【問題】那冬天燒炭取暖中毒的原因是什么呢？【學(xué)生思考】學(xué)生思考后回答：可能是碳燃燒不充分生成了一氧化碳。教師引導(dǎo)學(xué)生寫出碳不充分燃燒的化學(xué)方程式2C+O【問題】對比這兩個化學(xué)方程式，從反應(yīng)物用量和反應(yīng)條件的角度，我們能得出什么結(jié)論呢？【學(xué)生思考】學(xué)生分組討論，得出化學(xué)反應(yīng)是有條件的，反應(yīng)物的用量不同，產(chǎn)物也不同的結(jié)論。具體為：①當(dāng)m(C):m(O2)≤3:8（氧氣充足）時，只生成CO2；②當(dāng)【講解】評價、強調(diào)：同學(xué)們總結(jié)得很準確，這充分說明了化學(xué)反應(yīng)的條件和反應(yīng)物用量對產(chǎn)物的影響?！締栴}】碳單質(zhì)的可燃性可以用于做什么呢？使用木炭做燃料有哪些注意事項？【學(xué)生思考】學(xué)生回答：碳單質(zhì)的可燃性可作燃料；使用木炭做燃料要開窗通風(fēng)?！局v解】總結(jié)：性質(zhì)決定用途，碳的可燃性使其可以作為燃料，但在使用時一定要注意通風(fēng)，防止一氧化碳中毒。設(shè)計意圖通過生活中的實際問題引入，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。讓學(xué)生回顧舊知識，培養(yǎng)知識遷移能力。通過討論和分析，加深學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)條件和反應(yīng)物用量影響產(chǎn)物的理解。對應(yīng)訓(xùn)練可以強化學(xué)生對碳與氧氣反應(yīng)知識的掌握?！緦?yīng)訓(xùn)練1】關(guān)于碳的燃燒，下列說法中正確的是（）A．C60結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不能燃燒B．碳和氧氣反應(yīng)一定會生成CO2C．碳的燃燒是放熱反應(yīng)D．碳在氧氣中燃燒的產(chǎn)物一定是純凈物【學(xué)生回答】C【講解】C60也能燃燒，A選項錯誤；碳和氧氣反應(yīng)，氧氣充足時生成CO2，氧氣不充足時生成CO，B選項錯誤；碳的燃燒是放熱反應(yīng)，C選項正確；碳在氧氣中燃燒，根據(jù)氧氣的量不同，產(chǎn)物可能是CO2、CO或二者的混合物，不一定是純凈物，D選項錯誤?！緦?yīng)訓(xùn)練2】“賣炭翁，伐薪燒炭南山中”出自我國唐代詩人白居易的《賣炭翁》，與詩中提到的炭用途相關(guān)的性質(zhì)是（）A．黑色B．穩(wěn)定性C．可燃性D．還原性【學(xué)生回答】C【講解】詩中賣炭翁燒炭是為了利用炭的可燃性來取暖等，與炭的黑色、穩(wěn)定性和還原性無關(guān)，C選項正確。教學(xué)環(huán)節(jié)三碳單質(zhì)與某些氧化物反應(yīng)活動一：木炭與氧化銅的反應(yīng)【引入】古代的“火法煉銅”主要是用含有銅元素的氧化物與木炭在較高溫度下反應(yīng)制銅。今天我們就來探究木炭與氧化銅的反應(yīng)?！締栴}】請同學(xué)們根據(jù)資料寫出木炭與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式?！緦W(xué)生思考】學(xué)生寫出化學(xué)方程式2CuO【問題】下面我們來看這個實驗的裝置和步驟。請同學(xué)們思考在實驗中，在酒精燈上加網(wǎng)罩的作用是什么？【學(xué)生思考】學(xué)生回答：集中火焰，提高溫度?！締栴}】反應(yīng)結(jié)束時，為何要先撤出導(dǎo)管，后熄滅酒精燈？用彈簧夾夾緊乳膠管后，為何要待試管冷卻后再將粉末倒出？【學(xué)生思考】學(xué)生分組討論后回答：先撤出導(dǎo)管，后熄滅酒精燈是為了防止澄清石灰水倒流入熱的試管致使試管破裂；待試管冷卻后再倒出粉末是為了防止生成的銅再被氧化成氧化銅。【學(xué)生實驗】學(xué)生分組進行木炭與氧化銅反應(yīng)的實驗，觀察現(xiàn)象并記錄?！締栴}】實驗中觀察到了什么現(xiàn)象？能得出什么結(jié)論？【學(xué)生思考】學(xué)生回答：現(xiàn)象是黑色粉末變紅色，澄清石灰水變渾濁；結(jié)論是有Cu生成，有CO【講解】評價、強調(diào)：同學(xué)們觀察得很仔細，分析得也很正確。這個實驗充分證明了木炭能與氧化銅發(fā)生反應(yīng)。設(shè)計意圖通過古代“火法煉銅”的實例引入，讓學(xué)生了解化學(xué)知識的歷史淵源。引導(dǎo)學(xué)生思考實驗中的問題，培養(yǎng)學(xué)生的實驗分析和操作能力。學(xué)生親自實驗，增強了他們的動手能力和觀察能力。對應(yīng)訓(xùn)練可以檢驗學(xué)生對實驗知識的掌握情況?！緦?yīng)訓(xùn)練1】如圖所示是木炭還原氧化銅的實驗，下列關(guān)于該實驗分析正確的是（）A．裝置中的酒精燈可以改用酒精噴燈B．試管②導(dǎo)管口剛有氣泡冒出說明試管①反應(yīng)開始C．試管②中溶液由紅色變?yōu)闊o色說明試管①反應(yīng)結(jié)束D．實驗結(jié)束，用彈簧夾夾緊乳膠管是防止試管冷卻過快【學(xué)生回答】A【講解】酒精噴燈的火焰溫度更高，裝置中的酒精燈可以改用酒精噴燈，A選項正確；試管②導(dǎo)管口剛有氣泡冒出可能是裝置內(nèi)的空氣受熱膨脹排出，不能說明反應(yīng)開始，B選項錯誤；試管②中澄清石灰水變渾濁說明有二氧化碳生成，反應(yīng)結(jié)束時石灰水依然是渾濁的，C選項錯誤；實驗結(jié)束，用彈簧夾夾緊乳膠管是防止空氣進入使生成的銅被氧化，D選項錯誤?；顒佣哼€原反應(yīng)【引入】通過木炭與氧化銅的反應(yīng)，我們發(fā)現(xiàn)了一種新的反應(yīng)類型——還原反應(yīng)?！締栴}】在反應(yīng)2CuO【學(xué)生思考】學(xué)生回答：碳得到氧變成二氧化碳，氧化銅失去氧變成銅。【講解】總結(jié)：還原反應(yīng)是含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)。在這個反應(yīng)中，碳奪走氧化銅中的氧，作還原劑，它具有還原性?！締栴}】還原反應(yīng)在實際生活中有哪些應(yīng)用呢？【學(xué)生思考】學(xué)生閱讀教材后回答：可用于冶金工業(yè)，例如利用焦炭可以把鐵從它的氧化物礦石里還原出來，化學(xué)方程式為2Fe2設(shè)計意圖從具體的實驗反應(yīng)引出還原反應(yīng)的概念，便于學(xué)生理解。引導(dǎo)學(xué)生思考還原反應(yīng)的應(yīng)用，讓學(xué)生了解化學(xué)知識在實際生活中的重要性。對應(yīng)訓(xùn)練可以鞏固學(xué)生對還原反應(yīng)的理解?！緦?yīng)訓(xùn)練1】有關(guān)碳與二氧化碳高溫下發(fā)生的反應(yīng)，下列說法正確的是（）A．碳具有氧化性B．二氧化碳發(fā)生了還原反應(yīng)C．反應(yīng)前后氧元素的化合價發(fā)生了改變D．反應(yīng)前后固體的質(zhì)量不變【學(xué)生回答】B【講解】在CO2+課題1碳單質(zhì)的多樣性一、碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)1．氧氣充足：C+O?===點燃2．氧氣不足：2C+O?===點燃3．反應(yīng)條件與產(chǎn)物關(guān)系（1）m(C)：m(O?)≤3:8，只生成CO?（2）m(C)：m(O?)≥3:4，只生成CO（3）3:8＜m(C)：m(O?)＜3:4，生成CO和CO?二、碳單質(zhì)與某些氧化物反應(yīng)1．木炭與氧化銅反應(yīng)（1）實驗裝置（2）實驗步驟：查、裝、連、點、撤、熄（3）實驗現(xiàn)象：黑色粉末變紅，石灰水變渾濁（4）化學(xué)方程式：2CuO+C===高溫（5）思考討論①網(wǎng)罩作用：集中火焰，提高溫度②先撤導(dǎo)管后熄燈：防止石灰水倒流③冷卻后倒粉末：防止銅被氧化．還原反應(yīng)（1）定義：含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)（2）碳的性質(zhì)：作還原劑，有還原性（3）應(yīng)用①冶金工業(yè)：2Fe?O?+3C===高溫②轉(zhuǎn)化CO?：CO?+C===高溫墨的主要成分是碳單質(zhì)，古代水墨畫保存至今而不變色的原因是（）A．碳單質(zhì)在常溫下不活潑B．碳單質(zhì)的硬度大C．碳單質(zhì)有吸附性D．碳單質(zhì)有可燃性2．關(guān)于碳的燃燒，下列說法中不正確的是（）A．金碳燃燒后的產(chǎn)物不可能是混合物B．碳和氧氣的質(zhì)量比不同，生成物可能不同C．碳在充分燃燒和不充分燃燒時，都放熱D．金剛石、石墨和C??在氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物都是CO?3．如圖是碳與其他物質(zhì)之向的反應(yīng)及轉(zhuǎn)化關(guān)系（“—”表示物質(zhì)間可發(fā)生反應(yīng)，“→”表示物質(zhì)間可發(fā)生一步轉(zhuǎn)化）。下列說法不正確的是（）A．反應(yīng)①體現(xiàn)了碳的還原性B．反應(yīng)②前后碳元素的化合價不變C．反應(yīng)③固體質(zhì)量增大，符合質(zhì)量守恒定律D．反應(yīng)④中C與O?的質(zhì)量比為3：8，一定只生成CO?4．某小組利用如圖裝置進行木炭與氧化銅的實驗，酒精燈加金屬網(wǎng)罩是為了提高火焰溫度。下列說法錯誤的是（）A．該反應(yīng)說明木炭具有還原性B．反應(yīng)過程中，黑色氧化銅變?yōu)榧t色固體C．該反應(yīng)中，化合價降