《金剛石石墨C60》第2課時（教學設計）九年級化學上冊（人教版）

課題1金剛石石墨C60一、教材分析本節(jié)內容位于九年級上冊第六單元《碳和碳的氧化物》的第一節(jié)，在此之前的五個單元中我們學習了實驗基本操作、研究了氧氣和水、探索了物質構成、學習了質量守恒定律等等，本節(jié)內容是對之前所學知識的進一步鞏固和應用。教材安排中從各物質的在生活中的用途到物理性質，力求貼近生活，通過比較金剛石和石墨的物理性質差異又能得出結構與性質之間的關系，逐層深入，激發(fā)學生的好奇心和探究欲望；緊接著是單質碳的化學性質，穩(wěn)定性、可燃性到還原性，層層遞進，抽絲剝繭。教材安排符合中學生的思維習慣，同時也為學生研究物質提供思路。對于碳和碳的氧化物的研究也為九年級下冊金屬材料、酸堿鹽等物質的研究與學習打下了基礎，學生可以模仿本節(jié)內容的安排方法自主設計實驗，探究未知物質的性質。因此本節(jié)內容在整個初中化學學習中具有重要的承上啟下的作用。二、學情分析在知識方面，學生經過前五個單元的學習，已基本建立了微粒觀、科學世界觀，已知道研究物質的性質應從化學性質和物理性質兩個方面著手并能合作設計實驗驗證物質性質。已基本掌握物質的差異是由其微觀結構決定的。在生活中也已積累了部分生活經驗，也能將只是與已有的生活經驗相聯(lián)系。但知識缺乏系統(tǒng)性，還沒有建立明晰的知識網絡，知識經驗化嚴重，這也是本節(jié)應重點培養(yǎng)的內容。三、課時安排本課程共分為兩課時：課時1碳的單質課時2碳的化學性質課時2碳的化學性質一、教學目標1．通過對生活中一些常見碳單質的使用情況，了解碳單質在常溫下的穩(wěn)定性和可燃性；2．掌握碳的化學性質，重點掌握碳還原氧化銅實驗的裝置、現(xiàn)象和結論；3．根據(jù)碳的化學性質，理解并認識碳的用途。二、教學重難點教學重點：單質碳的化學性質。教學難點：木炭與氧化銅的反應。三、教學過程【溫故知新】說一說金剛石、石墨和C60的物理性質及用途，以及三者物理性質差異很大的原因?！舅伎肌课覀冎捞紗钨|的種類是非常多的，其物理性質差異很大的主要原因是碳原子的排列方式多種多樣。那它們的化學性質也會差異很大嗎？【總結與交流】這些單質都是有碳元素組成的，元素的化學性質與原子結構的最外層電子數(shù)的關系最密切，因此這些物質的化學性質在很大程度上是相似的?！緢D片展示】【思考】古代名畫歷經幾百年甚至幾千年而依然色澤鮮艷不褪色，體現(xiàn)了碳的什么性質？（墨是用炭黑制成的）【總結】常溫下，碳的化學性質不活潑（常溫具有穩(wěn)定性）?！景鍟?.常溫下，碳的化學性質不活潑（穩(wěn)定性）【提問】常溫下，碳為什么化學性質不活潑？【總結】與碳原子的核外電子排布有關。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，所以化學性質比較穩(wěn)定。這又再次說明了結構決定性質?！咎釂枴坷锰嫉幕瘜W性質不活潑這一點，碳的生活當中有哪些用途？【講解】“鉆石恒久遠，一顆永流傳”（金剛石），重要的文件檔案和考試都要求用黑色的碳素筆（炭黑）答題，用2B鉛筆（石墨）填涂答題卡信息，木質電線杠插入地下部分要燒焦（焦炭）?！舅伎肌吭诟邷叵?，碳的化學性質又如何呢？【板書】2.碳與氧氣的反應【問題】同學們再回想一下：在學習氧氣的化學性質的時候，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，放出熱量，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體?！窘Y論】碳具有可燃性，即C+O2eq\o(=,\s\up7(點燃),)CO2（氧氣充足，碳充分燃燒）【提問】物質的性質決定了物質的用途，因為碳具有可燃性，所以碳可以作燃料?！窘涣饔懻摗慷?，北方農村地區(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】碳與氧氣不充分燃燒：2C+O2eq\o(=====,\s\up7(點燃),)2CO。由此可見：反應物量不同，產物不同。【思考】氧氣的量具體是多少時，才算充分呢？【講解】充分燃燒：不充分燃燒：1.當m(C)：m(O2)≤3:8時，只生成CO22.當m(C)：m(O2)≥3:4時，只生成CO3.當3:8＜m(C)：m(O2)＜3:4時，生成CO和CO2【注意】描述物質的化學性質時，要注意條件哦。如碳在常溫下化學性質穩(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】碳不僅能和單質的氧氣發(fā)生化學反應，在高溫的條件下還能和某些化合物中的氧元素發(fā)生反應?！景鍟?．碳與某些氧化物的反應【實驗演示】實驗62：木炭與氧化銅的反應把經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管（如圖），用酒精燈（加網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)象結論黑色粉末變紅色有Cu生成澄清石灰水變渾濁有CO2生成【問題】上述反應的反應物、生成物、條件都已確定，你能寫出反應的化學方程式嗎？【學生練習】（PPT）2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫),)2Cu＋CO2↑【講解】在高溫條件下，碳可以與某些氧化物發(fā)生反應。一般來說：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7001000℃。【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實驗結束時，先撤出導氣管，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的粉末倒在紙上（防止生成的銅再被氧化成氧化銅）?！究偨Y】在該實驗中，氧化銅失去氧而變成了單質銅，碳得到氧變成二氧化碳。這種含氧化合物里的氧被奪去的反應，就叫做還原反應。在該反應中，碳奪走氧化銅中的氧，作還原劑，它具有還原性?！局v解】碳的還原性還表現(xiàn)在其他反應中。1.冶金工業(yè)：焦炭可以把鐵從它的氧化物礦石里還原出來：2Fe2O3＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫),)4Fe＋3CO2↑2.在高溫條件下，碳能使二氧化碳轉變成一氧化碳。C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫),)2CO（吸收熱量）【講解】物質的組成、結構決定性質，性質決定用途。因此碳可以作燃料、冶煉金屬等。【科普片推薦】給大家推薦科普片《現(xiàn)代煉金術士》03，這部科普片是英國皇家科學院舉辦的科普講座，以生動活潑的形式科普知識。《現(xiàn)代煉金術士》主要普及化學知識，分為氣、水、土三部分。第三集邀請了發(fā)現(xiàn)C60的諾貝爾獎得主克羅托教授表演了燒鉆石實驗?！菊n堂小結】【課堂練習】略四、板書設計課題1金剛石、石墨和C60課時2碳的化學性質二、單質碳的化學性質1．常溫下，碳的化學性質不活潑。2．高溫下，碳能跟多種物質反應。（1）碳與氧氣的反應：C＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃),)CO2（充分燃燒