初中化学教案第五章碳和碳的化合物Word文件下载.docx

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[目的意图]：

通过学生阅读教材，培养学生的自学能力；

通过学生观察实验和自己动手实验，调动学生的主动性和积极性，掌握金刚石和石墨特有的一些物理性质。

1.物理性质及用途

金刚石

石墨

色、态

无色透明、正八面体状的固体

深灰色有金属而不透明的鳞片固体

硬度

最硬

最软的矿物之一——有滑腻感

熔点

很高

导电性

无

良好

用途

①装饰品②钻探机钻头③刻刀

①铅笔芯②电极③高温润滑剂

[教师提问]：

金刚石、石墨都是碳的单质，为什么在物理性质上存在巨大差异？

采用比喻的方法，把碳原子比喻成建筑用的砖条，把金刚石、石墨比喻成用砖盖成的建筑物。

指出两种“建筑物”外形不同，牢固程度也存在差异，并绘出简单的图形。

通过形象的比喻，帮助学生理解“金刚石和石墨里碳原子的排列不同”这句关键词语。

[总结板书]：

2.物理性质存在很大差异的原因：

碳原子排列不同。

（1）一种元素可以形成多种不同的单质。

由此可知，由同种元素组成的纯净物叫单质。

（2）多种单质可能由一种元素组成，如红磷和白磷。

三.无定形碳

[讲解]：

木炭、焦炭、活性炭、炭黑也是碳的单质，它们通常称为无定形碳。

下面我们主要以木炭为例，学习它的物理性质和用途。

阅读教材第80页最后一段，列出木炭的物理性质。

[实验]：

演示实验5-2、5-3。

[提问]：

在实验中分别观察到什么现象？

红棕色的二氧化氮和红色颜料到什么地方去了？

木炭为什么具有吸附能力。

引导学生从木炭的结构特点方面进行思考，并解释木炭具有吸附能力的原因。

1.木炭的物理性质

（1）灰黑色的多孔性固体。

（2）木炭具有吸附能力（由于木炭具有疏松多孔的结构，使它的表面积较大）。

展示简易净水器，鼓励学生自己动手制作。

培养学生学习化学的兴趣、动手实验的能力。

（1）阅读教材第8l页，总结焦炭、炭黑的用途。

（2）阅读“黑火药”选学内容。

联系我国古代发明的黑火药，对学生进行爱国主义教育。

2.活性炭、焦炭、炭黑的用途

（四）总结、扩展

1.碳和炭的区别。

碳：

是指碳元素，只用作化学用语，在表示元素和含碳的化合物时使用。

炭：

是指具体的物质。

如：

炭黑、木炭、活性炭等，它们都是由碳元素组成的单质。

2.介绍C60新单质及我国在C60的超导研究中取得的重要成果，对学生进行爱国主义教育，认识“科教兴国”的意义。

四.布置作业

书面作业：

教材第82页习题1、2、3。

第二节单质碳的化学性质

单质碳的化学性质（稳定性，碳和氧气、氧化铜的化学反应）。

二.重、难、疑点及解决办法

单质碳的化学性质。

碳单质跟氧化铜、二氧化碳的化学反应。

怎样证明金刚石、石墨都是由碳元素组成的？

（1）联系生活实际，从学生已经知道的许多事实，结合教材中的插图和阅读材料，启发学生运用已学过的知识，思考新的问题，做到温故而知新。

（2）学生阅读教材中的选学内容，启发学生用化学方法证明金刚石和石墨的元素组成，提高学生分析解决问题的能力。

（3）通过做好木炭还原氧化铜的演示实验，提出学生应注意观察的问题，指导学生学会观察，启发调动学生思考问题的主动性和积极性，从本质上理解木炭的还原性。

1.了解单质碳在常温下稳定，在高温下化学活动性强。

2.了解金刚石、石墨、无定形碳有着相同的化学性质。

3.掌握单质碳的可燃性和还原性。

4.初步了解化学变化的热理变化。

本节课主要学习碳的化学性质，是对以前学过的化学用语的运用和巩固。

通过第一、二节对碳的学习，使对碳这种固态非金属单质所特有的物理和化学性质有了一个初步的认识，这是学好本章的基础。

[复习提问]：

1.碳的单质有哪几种？

2.金刚石、石墨有哪些物理性质？

为什么它们都由碳元素组成却有不同的物理性质？

[导入]：

通过上节课学习，我们知道碳的几种单质有不同的物理性质，是由于碳原子排列的不同。

但因为它们都是由碳元素组成的单质，所以具有相同的化学性质。

下面我们学习碳的化学性质。

一.碳在常温下稳定、高温下活泼

1.阅读教材第82页第一段，看插图5－5。

2.举例说明碳在常温下稳定。

随着沮度的升高，碳的活动性大大增强，在高温下，它能和许多物质起反应。

二.碳的化学性质

1.碳跟氧气的反应（可燃性）

木炭在氧气中燃烧的现象是什么？

练习写出碳充分燃烧的化学方程式。

在氧气或在空气中，当氧气充足时，碳燃烧生成二氧化碳；

如果氧气不充足，则燃烧不充分生成一氧化碳。

注意联系生活实际，以燃煤的火炉为例加以汲明，并指出这两个反应中有放热现象。

配平碳不充分燃烧的化学方程式。

C+O2＝＝CO2（碳充分燃烧）

2C+O2＝＝2CO（碳不充分燃烧）

阅读教材第83页选学材料，分组讨论：

怎样证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的？

将金刚石和石墨分别燃烧，其产物都只有二氧化碳。

2.碳跟某些氧化物的反应（还原性）

①演示[实验5－4]，用木炭还原氧化铜。

②指导学生观察思考：

石灰水发生了什么变化，试管里的粉末发生了什么变化？

在反应中生成了什么物质？

①在教师的指导下，认真观察实验，讨论井回答问题。

②练习写出这个反应的化学方程式。

实验：

C和CuO的反应

现象：

（1）有红色固体生成；

（2）有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生。

化学方程式：

C+2CuO＝＝2Cu+CO2↑

这个反应的条件是什么？

它属于什么反应类型？

在这个反应中，木炭夺取了氧化铜中的氧生成二氧化碳，木炭是还原剂，具有还原性。

氧化铜失去了氧被还原为铜。

在燃烧很旺的炉火里，添上大量的新煤后，温度为什么会降低？

下层的煤，燃烧时生成的二氧化碳，与上层新煤中的碳会反应生成一氧化碳，这个反应是一个吸热反应，因而添加新煤后，炉温会降低。

C+CO2＝＝2CO

碳燃烧时放出热量，碳使二氧化碳还原成一氧化碳要吸收热量。

这就是化学反应中的放热或吸热现象。

三.化学反应中发热和吸热现象

热能——→电能（如火力发电）、动能（如蒸汽机）等。

讨论如果设有化学反应放出的热能，世界会变成什么样？

通过讨论，使学生认识到利用化学反应放出热能的重要性。

小结：

碳和氢气的化学性质比较

碳（C）

氢气（H2）

常温下

化学性质稳定

可燃性

C+O2＝＝CO2

2C+O2＝＝2CO

2H2+O2＝＝H2O

还原性

H2+CuO＝＝Cu+H2O

教材第85页习题第1、2、5题。

第三节二氧化碳的性质

（2课时）

1.二氧化碳的物理性质。

2.二氧化碳的用途。

3.二氧化碳的化学性质。

4.灭火和灭火器简介。

1.重点：

二氧化碳与水、石灰水的反应。

二氧化碳的检验方法及相应的化学方程式。

当二氧化碳在空气中的含量超过1%时候，会对人体产生危害，可是为什么又说二氧化碳无毒？

4.解决办法：

（1）学生阅读教材，认识二氧化碳的重要性。

（2）通过课堂演示实验及实验分析，掌握二氧化碳的性质。

（3）联系生活和生产实际，使学生了解二氧化碳和石灰石的用途。

1.了解二氧化碳的物理性质和用途。

2.掌握二氧化碳的化学性质（实验操作、实验现象描述及其反应方程式）。

3.常识性了解灭火原理和灭火器。

4.了解石灰石的用途。

本节课堂演示实验较多，联系生活和生产实际也较多，容易引发学生的兴趣，使学生主动观察和思考问题，掌握二氧化碳的性质和用途。

在空气中二氧化碳只占0.03%，自然界中如果没有二氧化碳会怎样？

阅读教材图5－9，简述二氧化碳对自然界中生命活动的重要性。

（1）展示装有二氧化碳的集气瓶，演示[实验5—5]。

（2）讲解二氧化碳的物理性质。

一.二氧化碳的物理性质（与氧气比较）

注意：

“干冰”是指固体二氧化碳。

二氧化碳

氧气

色、味、态

无色、无味的气体

密度

比空气大

比空气略大

溶解性

能溶于水

不易溶于水

二氧化碳的化学性质。

二.二氧化碳的化学性质

①演示[实验5—6]。

②提出问题：

为什么下层的蜡烛先熄灭？

观察实验现象，讨论教师提出的问题。

1.既不能燃烧，也不支持燃烧（二氧化碳的密度比空气大）

2.不能供给呼吸。

阅读教材第87页，思考并回答下列问题：

①二氧化碳是否有毒？

②在进入深井或深洞的底部时，应先采取怎样的措施来保证安全？

二氧化碳对自然界的生命活动很重要。

人体的血液中也需要适量的二氧化碳，以促使呼吸器官的正常工作，如缺少二氧化碳，则呼吸作用就会减弱，以至停止；

但如果吸人多量的二氧化碳，则又会妨碍血液中的二氧化碳排出，使新陈代谢不能正常进行。

所以当空气的二氧化碳超过1%时，对人有害处，达到10%时，会致人死亡。

但是这不能说明二氧化碳有毒。

3.二氧化碳与水的反应

①演示[实验5—7]

②讲解实验中所发生的两个化学反应，写出反应方程式，

①观察实验现象，解释实验现象产生的原因。

②判断“二氧化碳能使紫色的石蕊变成红色’这句话是否正确。

二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊变红。

碳酸不稳定，易分解成二氧化碳气体和水。

CO2+H2O===H2CO3（碳酸能使紫色石蕊试液变红色）

H2CO3===CO2↑+H2O（碳酸不稳定）

向澄清的石灰水中吹入二氧化碳，观察实验现象。

写出二氧化碳跟氢氧化钙反应的化学方程式，指出这个反应也是鉴定二氧化碳气体的重要反应。

4.二氧化碳与石灰水的反应

CO2+Ca（OH）2===CaCO3↓+H2O（用来鉴别CO2）

使学生了解CO2和Ca（OH）2的化学反应及其在实际生活中的具体运用，使理论紧密联系实际。

阅读教材弟88－90页中“二氧化碳的用途”和“干冰的妙用”，总结二氧化碳的用途。

演示[试验5—9]，写出反应的化学方程式。

三.二氧化碳的用途

1.灭火（Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）

2.做工业原料

3.“干冰”的妙用

4.做肥料

[学生讨论]：

二氧化碳对自然界的生命话动很重要，而且还有很多用途，是不是在自然界中越多越好？

使学生全面地认巩二氧化碳，辩证地分析问题、认识问题、解决问属。

阅读教材第90页，总结石灰石的用途。

四.石灰石、大理石

1.主要成分是碳酸钙（CaCO3）

2.高温易分解：

CaCO3====CaO+CO2↑

3.用途：

用作建筑材料

阅读教材90－91页选学内容，观察教师演示实验，总结溶洞的形成的原因。

（1）补充实验：

向盛有澄清石灰水的试管中持续通入二氧化碳，将最后得到的澄清溶液分成两份，一份留作对比，另一份用酒精灯加热。

（2）结合补充的实验，讲解溶洞的形成过程和形成过程中发生的两个化学反应。

（3）介绍我国广西桂林地区的溶洞奇观，培养学生热爱祖国美丽山河的情感。

五.溶洞的形成

CaCO3+H2O+CO2====Ca（HCO3）2

Ca（HCO3）2====CaCO3+H2O+CO2

溶洞形成过程中的发生两个化学反应。

四.作业：

教材第92页3－6题。

第四节二氧化碳的实验室制法

二氧化碳的实验室制法。

实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和制取方法。

2.难点：

从实验室制取气体的设计思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。

3.疑点：

实验室制取二氧化碳，为什么不能用稀硫酸？

4.解决方法

（1）采取讨论的形式，从学生学过的氧气和氢气的实验室制法，归纳和总结出气体实验室制法的设计思路和方法。

。

（2）通过演示和补充实验，组织学生分析讨论二氧化碳的实验室制取方法，使学生掌握实验室制取二氧化碳的原理，提高学生分析和解决实际问题的能力。

1.联系实验室制取氧气、氢气，学会实验室制取气体的一般方法。

2.掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、使用的药品、仪器名称和收集方法。

本节主要采用讨论的形式，使学生掌握二氧化碳的实验室制法。

（1）CO2有哪些物理性质和化学性质？

（2）实验室制取H2、O2的反应原理是什么？

[小结]：

实验室制取氧气的原理是利用高锰酸钾或氯酸钾（用二氧化锰作催化剂），在加热条件下得到氧气。

实验室制取氢气的原理是用金属锌和稀硫酸（或稀盐酸）反应得到氢气。

投影出制取H2、O2的几套装置图，通过讨论得出这些装置图的适用范围：

（1）当用固体反应，需要加热产生气体时，可采用制取氧气的装置；

（2）当用固体与液体反应，不需加热就能生成气体时，可采用制取H2的装置（注意该气体难溶于水或酸）。

（1）在实验室如何收集H2和O2，根据它们什么性质？

（2）如何检验H2和O2？

通过讨论得出以下结论：

（1）根据气体的物理性质（密度和溶解性）决定采用什么方法收集；

（2）利用物质的特性来检验物质。

实验室制取气体的思路和方法是：

1.首先了解在实验室的条件下，用什么药品，通过什么化学反应制取这种气体。

2.根据反应物的状态、反应条件和生成气体的物理性质，来设计实验装置，决定采用什么方法收集。

3.需要通过什么实验来验证制得的气体就是所要制的气体。

根据以上思路，我们来学习二氧化碳的实验室制法。

一.实验室制取二氧化碳的化学反应原理

阅读教材第93页。

1.药品：

大理石（石灰石）和稀盐酸

2.化学方程式：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

讨论实验室制取CO2时，能否将稀HCl换成稀H2SO4？

能否将CaCO3换成Na2CO3？

[演示实验]：

向装有大理石的试管中加入稀HCl，另一支也装有大理石的试管中加入稀H2SO4，让学生观察实验现象。

大理石跟稀H2SO4反应一段时间就停止放出气体，是由于CaCO3和H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石表面，阻止大理石和H2SO4接触，反应就停止了，所以不能用稀H2SO4代替稀HCl。

[演示试验]：

取两支试管，一支装有大理石，另一支装有碳酸钠，都加入盐酸。

观察两支试管中产生气体的程度，思考碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳是否容易收集。

通过上面的演示试验，使学生理解掌握实验室制取二氧化碳所用药品和依据的反应原理。

根据实验室制取二氧化碳的反应原理，确定制取二氧化碳可采用什么装置？

二.实验室制取二氧化碳的装置

1.装置：

同制取氢气的装置相似。

采用与制取氢气相同的装置，指出反应的容器可以是锥形瓶、平底烧瓶、广口瓶、大试管、启普发生器等，并强调装置的正确性和原因。

根据CO2的物理性质，采用什么方法来收集CO2呢？

2.收集方法：

采用向上排空气法，不能用排水法。

实验室制取二氧化碳。

（1）如何检验生成的气体是二氧化碳？

（2）如何证明集气瓶中充满了二氧化碳？

三.二氧化碳的检验方法

1.检验方法：

将生成的气体通人澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则证明该气体为CO2。

2.验满方法：

将燃着木条放在集气瓶口，如木条熄灭，证明瓶内充满CO2。

再次演示实验5—8：

实验室制取CO2。

阅读教材第95页的选学材料，回答每种灭火器的用途及注意事项。

提高学生的安全意识。

四.三种常见的灭火器

比较氧气、氢气和二氧化碳的实验室制法。

1.列表比较H2、O2、CO2的实验室制法。

2.教材第96页习题2、3、4、5。

第五节一氧化碳

1.一氧化碳的物理性质和化学性质。

2.一氧化碳的毒性且其对环境的污染。

一氧化碳的化学性质。

从一氧化碳和二氧化碳分子组成的不同，了解它们在性质上的差异。

向炉火中撒少量的水后，为何炉火烧得更旺？

4.解决方法：

（1）学生阅读教材，比较一氧化碳和二氧化碳的物理性质，了解一氧化碳的物理性质。

（2）教师演示试验，学生观察实验现象，通过讨论分析，了解一氧化碳的化学性质。

（3）结合生活实际，了解一氧化碳的毒性及其对环境的污染，加强环保观念。

1.了解一氧化碳的物理性质。

2.掌握一氧化碳的化学性质。

3.了解一氧化碳的用途、毒性和对环境的污染。

（二）教学过程

写出碳单质完全燃烧和不完全燃烧的化学方程式。

[引言]：

我们知道碳有两种氧化物：

CO和CO2。

CO和CO2在分子组成上，它们只相差一个氧原子，这种组成上的差异会给它们性质上带来什么差异呢？

下面，我们来学习CO的某些特性。

一.一氧化碳的性质和用途

1.物理性质（与CO2相比较）

CO2有哪些物理性质呢？

阅读教材P97第一段，从颜色、状态、密度、溶解性等方面比较一下CO和CO2的物理性质

CO

无色无味的气体

比空气略小

难溶于水

CO2

2.化学性质

（1）一氧化碳的可燃性

讲解演示实验5—10。

（1）观察火焰捐色，当教师把内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上时，观察石灰水有什么变化。

（2）根据实验现象，判断有何物质生成？

写出化学方程式。

CO和H2都有可燃性，它与O2（或空气）混合后点燃都有可能发生爆炸，注意点燃前应检验CO气体的纯度。

（1）如何用化学方法区别CO和H2？

（2）如何用化学方法区别CO和CO2？

学生通过分组讨论，对教师提出的问题进行归纳总结。

使学生认识到CO和H2的化学性质比较相似，可根据它们发生化学反应时，生成物不同来区别；

CO和CO2的化学性质有很大差异，根据它们的化学性质来区别。

（2）一氧化碳的还原性。

讲解演示实验5—11。

观察黑色氧化铜的变化和澄清石灰水的变化，根据实验现象，判断有什么物质生成，并写出化学方程式。

CO在反应中夺取了CuO中的O，使CuO还原成Cu，同时生成CO2。

反应说明CO具有还原性，这个特性与O2、C相似。

H2

C

2CO+O2==2CO2

蓝色火焰

2H2+O2==2H2O

淡蓝色火焰

C+O2==CO2

CO+CuO==Cu+CO2

H2+CuO==Cu+H2O

C+2CuO==Cu+CO2

3.一氧化碳的用途

根据一氧化碳的化学性质，思考它有哪些用途？

①总结出一氧化碳的用途。

②阅读教材中的选学材料，了解水煤气的成分，并思考选学材料中提出的问题。

（1）气体燃料

（2）冶炼金属：

Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2

二.一氧化碳的毒性

（1）阅读教材第99页，理解CO中毒的生理过程。

（2）分组讨论教材第100页的习题3。

在学生讨论的基础上进行总结。

三.一氧化碳对空气的污染

（1）阅读教材第99页。

（2）讨论CO这种污染物是怎样产生的？

如何防止污染，

CO具有可燃性和还原性，在人类生活和工业生产中有很重要的用途；

CO有剧毒，又污染空气，所以要注意防止和控制CO对环境的污染。

对于CO，我们要“一分为二”地认识它。

（三）总结、扩展

1.CO和CO2性质的差异。

2.CO和H2化学性质的相似性。

四.布置作