课题1 金刚石、石墨和C60教案设计（一等奖）

第2课时

单质碳的化学性质

教学目的

【课标要求】

1.知识与技能

（1）知道碳单质的化学性质。

（2）理解氧化反应和还原反应，知道氧化反应和还原反应是从得氧失氧的角度理解的化学变化。

2.过程与方法

能认真观察实验现象，并会对现象分析归纳，总结出重要的知识点。

3.情感、态度与价值观

进一步学会观察实验现象并记录，学会科学探究的方法，了解碳单质的化学性质。

【教学重点】

碳单质的化学性质

【教学难点】

碳跟某些氧化物的反应

【教学准备】

多媒体课件、试管（大小各1个）、铁架台、酒精灯、网罩、带导管的塞子、木炭粉、CuO粉末、澄清的石灰水

教学过程

一、导入新课

上一课我们学习了几种碳的单质，并了解了它们重要的物理性质和用途。现在让我们一起来了解一下碳的化学性质。

二、推进新课

碳的化学性质

（1）常温下稳定

［设问］

①利用多媒体展示几幅古画或古人真迹。这些字画都已几百年乃至几千年，纸或布都已破损，但黑色（墨中含有碳）仍然不变，这说明了什么问题？

②利用多媒体展示我国一些古建筑被埋入地下且被火将表面烧成黑色的柱子。

如果将这种木头柱子直接埋入地下，你们认为有什么后果？这又说明什么问题？

［分析］上述两个现象都与碳的化学性质有关，说明了在常温下，碳的化学性质不活泼。经得起风吹、日晒、雨淋。

［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？

［总结］碳原子最外层有4个电子，它要成为稳定结构，得4个电子或失4个电子都不容易，所以化学性质不活泼。

（2）可燃性

［过渡］如果升高温度，碳是否会发生反应？回忆木炭在氧气中燃烧的实验，写出反应的化学方程式，说出反应的现象。

［回答］木炭在氧气中充分燃烧的化学方程式为C+O2点燃CO2，实验现象为发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。

［介绍］当氧气不充足时，碳燃烧就不充分，这时生成一氧化碳，放出热量。2C+O2点燃

2CO ［提醒］CO俗称“煤气”，有剧毒。生活中烧煤取暖时，若燃烧不充分就会生成CO，使人中毒。为了防止CO中毒，取暖时要注意室内通风，使碳完全燃烧。

（3）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。

［学生实验］

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。

结论：化学方程式：2CuO+C高温2Cu+CO2↑

［分析］从分子组成上看CuO转变为Cu，发生了什么变化?是谁导致了这种变化? ［回答］CuO转变为Cu失去了氧，是碳夺走了CuO中的氧。

［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，例如高炉炼铁的反应。

［练习］焦炭在工业上可用来炼铁：2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2，这个反应是否是还原反应?若属于还原反应，哪种物质具有还原性? ［回答］此反应是还原反应，其中碳具有还原性。

［拓展延伸］①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。

②物质跟氧发生的反应叫氧化反应，它和还原反应存在于同一个反应中，例如在2CuO+C高温2Cu+CO2↑反应中，氧化铜失去氧发生还原反应，碳与氧化铜中的氧结合，发生的是氧化反应，氧化铜被还原了，氧化铜属于氧化剂，碳被氧化了，碳属于还原剂，具有还原性。

三、典例剖析

例1

炭雕是一种集观赏、空气净化于一体的工艺品，其主要成分是木炭。下列说法中错误的是（

）

A.炭雕作为艺术品可以长久保存

B.炭雕能吸附室内微量的有害气体

C.摆放炭雕时必须远离火种

D.将制炭雕的下脚料研成粉末，与氧化铜粉末加热，不能发生反应

【解析】在常温下碳的化学性质不活泼，受日光等照射不易起变化，故炭雕可长期保存，A正确；炭雕的主要成分是木炭，木炭具有吸附性，能吸附有害气

体，故B正确；木炭能燃烧，须远离火种，注意安全，故C正确；木炭具有还原性，在加热条件下可与CuO反应，故D说法错误。

【答案】D

例2

几位同学在实验室做木炭还原氧化铜的实验，实验完毕后，他们发现试管内仍有黑色固体物质存在。该试管中的黑色固体物质是什么？

［提出猜想］

小玉同学：木炭

小兰同学：氧化铜

小华同学：木炭和氧化铜

［查阅资料］

木炭、铜都不与稀硫酸反应：Na2O、MgO、CuO、Fe2O3等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。

［实验设计］

方案一：向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。

方案二：取少量该黑色固体在空气中燃烧，观察现象。

他们对“方案一”进行了分析讨论，达成了共识：若试管内溶液无色、还有黑色固体存在，证明

同学的猜想正确。若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，证明

同学的猜想正确。若出现的现象是

，证明小华同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为

。

他们按照“方案二”进行了实验操作，记录如下：

【解析】因为CuO与H2SO4反应生成蓝色CuSO4溶液，加入稀H2SO4，若溶液变蓝，证明有CuO，若溶液为无色，证明没有CuO;若有黑色固体存在，证明有木炭，否则，没有木炭；木炭在空气中加热生成CO2气体，黑色固体逐渐消失。

【答案】小玉

小兰

试管中溶液呈蓝色、有黑色固体

CuO+H2SO4==CuSO4+H2O

木炭

C+O2四、课堂检测

完成练习册中本课时对应课堂作业部分。

五、课堂小结

［提问］通过今天的学习，你有哪些收获？

［小结］本节课我们学习了碳的化学性质，通过观察实验现象并记录，学会了科学探究的方法，并知道了什么是氧化反应和还原反应。

六、布置作业

完成练习册中本课时对应课后作业。

板书设计

点燃

CO2

课题1

金刚石、石墨和C60 第2课时

单质碳的化学性质

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不充分燃烧：2C+O2（3）还原性

C+2CuO高温点燃点燃CO2

2CO 2Cu+CO2↑

4Fe+3CO2↑

3C+2Fe2O3高温注：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。

教学反思

通过学生的亲身体验和实践，进一步培养学生的操作技巧、观察能力和分析思维能力，通过师生交流、生生交流，充分发展学生的智力，挖掘学生的潜能，使学生的个性得到张扬，使学生形成良好的情感、态度与价值观。