
?課題1 金剛石、石墨和C60
第2課時
一、教學(xué)目標
1.通過對生活中一些常見碳單質(zhì)的使用情況,了解碳單質(zhì)在常溫下的穩(wěn)定性和可燃性。
2.掌握碳的化學(xué)性質(zhì),重點掌握碳還原氧化銅實驗的裝置、現(xiàn)象和結(jié)論。
3.根據(jù)碳的化學(xué)性質(zhì),了解碳的用途。
二、教學(xué)重難點
重點:單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)。
難點:木炭與氧化銅的反應(yīng)。
三、教學(xué)準備
教學(xué)PPT及相關(guān)視頻、烘干的木炭粉、氧化鐵粉末、大試管、鐵絲網(wǎng)罩、酒精燈、升降臺、鐵架臺、單孔塞、導(dǎo)管、澄清石灰水、小試管等。
四、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
環(huán)節(jié)一
創(chuàng)設(shè)情境
引入新課
【講述】說一說金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)及用途,以及三者物理性質(zhì)差異很大的原因。
【討論與交流】我們知道碳單質(zhì)的種類是非常多的,其物理性質(zhì)差異很大的主要原因是碳原子的排列方式多種多樣。那它們的化學(xué)性質(zhì)會怎樣呢?也會差異很大嗎?
傾聽
思考
回顧已學(xué)知識,形成對比,導(dǎo)入新課。
環(huán)節(jié)二
新課講解
【總結(jié)與交流】這些單質(zhì)都由有碳元素組成的,元素的化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的最外層電子數(shù)的關(guān)系最密切,因此這些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)在很大程度上是相似的。
【提問】下面的事例說明了碳單質(zhì)的什么性質(zhì)?
①“鉆石恒久遠,一顆永相傳”;
②古代書畫家用墨繪畫、字跡歷經(jīng)千年而不褪色。
【總結(jié)】碳單質(zhì)在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,這與碳原子的核外電子排布有關(guān)。碳原子的最外層有4個電子,在常溫下,既不易失去也不易得到電子,所以化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。
【提問】如果提升溫度,碳的化學(xué)性質(zhì)又如何呢?同學(xué)們回想一下:在學(xué)習(xí)氧氣的化學(xué)性質(zhì)的時候,我們做過“木炭在氧氣中燃燒的實驗”,你還能說出該實驗的實驗現(xiàn)象嗎?
【現(xiàn)象】木炭劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出大量的熱。
【結(jié)論】碳具有可燃性,即C+O2CO2(氧氣充足,碳充分燃燒)
【交流討論】冬天,北方農(nóng)村地區(qū)常在房間里燃煤、燒炭取暖,常發(fā)生中毒現(xiàn)象,你知道是什么原因嗎?
【總結(jié)】碳與氧氣不充分燃燒:2C+O2 2CO。
由此可見:化學(xué)反應(yīng)的條件不同,會決定反應(yīng)的進行程度或產(chǎn)物的不同。
【總結(jié)與交流】
氧氣充足,燃燒充分時,碳燃燒生成二氧化碳,即C+O2CO2 。
氧氣不充足,燃燒不充分時,碳燃燒生成一氧化碳,即2C+O22CO
【注意】描述物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時,要注意條件哦。如碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定;碳充分燃燒生成二氧化碳;不充分燃燒時則生成一氧化碳等。
【過渡】碳不僅能和單質(zhì)的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在高溫的條件下還能和某些化合物中的氧發(fā)生反應(yīng)。
【講述】木炭與氧化銅的反應(yīng)
把經(jīng)過烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻,小心地鋪放進試管,并將試管固定在鐵架臺上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管(如圖),用酒精燈(加網(wǎng)罩以使火焰集中并提高溫度)加熱混合物幾分鐘。然后先撤出導(dǎo)氣管,待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)象并分析。
實驗現(xiàn)象
結(jié)論
黑色粉末變紅色
有Cu生成
澄清石灰水變渾濁
有CO2生成
2CuO+C2Cu+CO2↑
【講解】加熱:表示的溫度泛指酒精燈火焰的溫度,約在400~500℃。
高溫:超過500℃以上的溫度,在實驗室需要用酒精噴燈來實現(xiàn)。酒精噴燈溫度可達700-1000℃。
【注意問題】該實驗中有幾個地方需引起大家的注意:
①酒精燈加網(wǎng)罩可使火焰集中并提高溫度;
②試管口要略向下傾斜;
③裝置的氣密性要好;
④實驗結(jié)束時,先撤出導(dǎo)氣管,然后再熄滅酒精燈(防止澄清石灰水倒流入熱的試管致使試管破裂)。
⑤待試管冷卻后再把試管內(nèi)的粉末倒在紙上(防止生成的銅再被氧化成氧化銅)。
【講述】在該實驗中,氧化銅失去氧而變成了單質(zhì)銅。
這種含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng),就叫做還原反應(yīng)。
在該反應(yīng)中,木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì),因此說碳具有還原性。
【講解】碳的還原性還表現(xiàn)在其他反應(yīng)中。
1.冶金工業(yè):焦炭在工業(yè)上可用來煉鐵:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
2.在高溫條件下,碳還能使二氧化碳轉(zhuǎn)變成一氧化碳。
C+CO22CO(吸收熱量)
【講解】物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途。因此碳可以作燃料、冶煉金屬等。
傾聽
思考
討論
回答
傾聽
思考
交流
總結(jié)
記錄
互相討論、交流,歸納總 結(jié)出分子的性質(zhì)并舉例說明
閱讀
交流
總結(jié)
記錄
觀看
傾聽
思考
記錄
觀看
傾聽
思考
記錄
通過舉例說明,讓學(xué)生進一步理解碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。
用木炭還原氧化銅的實驗加深學(xué)生對碳單質(zhì)還原性的認識。
環(huán)節(jié)三拓展延伸
【觀看視頻】生成炭黑的實驗
閱讀 思考
通過觀看視頻,使學(xué)生加深對碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的認識。
隨堂作業(yè)
PPT展示
做題
通過習(xí)題鞏固本課時所學(xué)知識
環(huán)節(jié)四
課堂小結(jié)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道了碳的化學(xué)性質(zhì):
1.常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑(古代墨字墨畫)
2.可燃性
C+O2CO2(充分燃燒)
2C+O22CO(不充分燃燒)
3.還原性
2CuO+C2Cu+CO2↑
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
C+CO22CO
傾聽并理解。
幫助學(xué)生梳理本節(jié)知識,便于學(xué)生記憶。
五、板書設(shè)計
課題1金剛石、石墨和C60
第2課時
一、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)
1.常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。
2.高溫下,碳能跟多種物質(zhì)反應(yīng)。
(1)碳與氧氣的反應(yīng):
C+O2CO2(充分燃燒)
2C+O22CO(不充分燃燒)
(2)碳與某些氧化物的反應(yīng)
2CuO+C2Cu+CO2↑
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
C+CO22CO
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