课题1 金刚石、石墨和C60名师教学设计

课题1 金刚石

石墨 C60 （第2课时）

单质碳的化学性质

教学目标

1.知识与技能

掌握碳的化学性质，并能根据碳单质的化学性质开发其不同用途。2.过程与方法

（1）通过对生活现象的描述，能了解碳单质在常温下的稳定性和可燃性；

（2）通过对实验现象的观察和分析，学会分析问题、解决问题的思维方法。

3.情感态度价值观

通过对碳的不同单质有不同用途的探讨探究，体会性质决定用途，用途反映性质的学科思想。

教学重点：单质碳的化学性质

教学难点：通过探究实验总结碳的化学性质中的还原性

教师准备：

1、教材第110页【实验6-2】所需的有关药品和器材。

2、图片：古代由墨书写的字、画等。

3、教学设备及课件

教学设计

一、情景引入，引发思考。

[引课]：单质碳的种类很多，如金刚石、石墨、活性炭等等，它们的

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物理性质不同，请猜一猜，它们的化学性质相同吗？（同学们回答后，教师解释说明）本节我们来学习单质碳的化学性质。

二、进行活动，引出新知。

活动一：观察与思考

【展示图片】（1）我国古代书法家、画家用墨（由碳黑制成）书写或绘制的字画经过上千年的时间，纸张早已泛黄，但是其人物仍能栩栩如生，清晰可见。为什么这些子画能保存这么长的时间呢？

(2)钻石恒久远，一颗永流传！

说明碳有什么性质？

【总结】在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水接触都不容易起变化。所以，这些字画经过上千年后仍不变色。

【应用】生活中用碳素笔填写档案，这些都体现出碳常温下化学性质的稳定性。

【讨论】是什么决定了碳在常温下化学性质不活泼的呢？能决定元素化学性质的是什么？

【展示】碳原子的原子结构示意图

【总结】碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定。从这也体现了物质的结构决定物质的性质。

【追问】那碳是不是能一直保持这种稳定性呢？

【复习引出】回忆木炭在氧气中充分燃烧的实验，写出此反应的化学方程式。木炭能点燃说明碳具有什么样的化学性质？（可燃性）

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活动二：可燃性的引入与用途

【提问】生活中利用碳的这种性质，有哪些应用呢？（作燃料）

【结合PPT，联系生活】冬天也来了，天气冷的时候，人们都喜欢在家里关紧门窗，烧炭取暖，但是经常会出现“煤气中毒”的现象。这是为什么呢？

【讲解】氧气充足时，C + O2 点燃CO2但是氧气不足时，2C + O2 点燃2CO CO是一种有毒气体，易于人体内的血红蛋白结合，使人因缺氧窒息而出现昏厥或死亡现象。

【提问】在我们生活中什么环境会煤气中毒？如何避免呢？

密闭的环境； 开窗、通风

活动三：实验探究碳单质的还原性

课本P110［实验6-2］把经过烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管，并将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管（如图），用酒精灯（可加网罩以使火焰集中并提高温度）加热混合物几分钟。然后先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。

实验现象：澄清石灰水变浑浊，试管粉末中有红色物质。

分析：产物为二氧化碳、铜。

实验结论：化学方程式：2CuO+C高温2Cu+CO2↑

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学生总结注意事项：1、2、3、4、

［练习］焦炭在工业上可用来炼铁：2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2，这个反应可用来冶炼金属。

2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑

2CuO+C高温2Cu+CO2↑

比较这两个反应，找到它们的共同点。

得出结论：氧化铜失去氧变成铜，C得到氧

CuO发生还原反应

木炭粉有还原性,作还原剂

［小结］

还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。能夺得氧的物质是还原剂，还原剂具有还原性，碳、氢气都是具有还原性的物质，可以用于冶金工业的还原剂，

单质碳不但能夺取金属氧化物中的氧，还能夺取某些非金属氧化物中的氧，例如C+CO2高温2CO。

三、课堂练习

1.清代著名画家郑板桥所作的字画至今仍不褪色，是因为墨汁中的碳（ ）

A．具有可燃性 B．在常温下稳定

C．具有氧化性

D．具有还原性

2．试管中有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是（ ）

A．氧化铜 B．四氧化三铁和木炭粉

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C．氧化铜和木炭粉

D．氧化铜和二氧化锰

3．在2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2↑反应中，还原剂是

（ ）

A．C

B．CO2

C．Fe2O3 D．Fe 4．纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1nm=10-9 m)的空心管。下列说法错误的是 （ ）

A．纳米碳管是一种新型的化合物

B．纳米碳管材料如果完全燃烧生成物是二氧化碳

C．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强

D．纳米碳管在常温下性质稳定

四、课堂小结

［提问］通过今天的学习，你有哪些收获？

［小结］1、本节课我们学习了碳的化学性质，知道碳具有可燃性，可利用煤、木炭燃烧释放出大量热来做饭、取暖；利用碳的还原性，在工业上可以用来冶炼金属。再一次说明物质的性质决定了物质的用途。

2、实验是化学的灵魂，通过实验探究观察现象，可以推知生成物的元素组成。

3、物质化学性质的活泼与稳定是相对的、有条件的。

板书设计

单质碳的化学性质

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碳的化学性质

（1）稳定性：常温下碳的化学性质不活泼。

（2）可燃性：充分燃烧:C+O2点燃CO2

不充分燃烧：2C+O2点燃2CO （3）还原性

C+2CuO高温2Cu+CO2↑

3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO2↑

C+CO2高温2CO 注：还原反应：含氧化合物内的氧被夺去的反应。

还原性：能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。

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