九年级化学上册第五章燃料5.2组成燃料的主要元素-碳教案（科学版）

5.2组成燃料的主要元素——碳教学目标【知识与能力】1.了解金刚石、石墨、C60。2.了解活性炭的吸附性及与此性质相关的一些用途。3.通过学习碳的燃烧，知道碳燃烧的产物以及一氧化碳的性质。【过程与方法】通过分析金刚石、石墨和C60的结构、性质与用途的关系，能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质、性质决定用途”的观念。【情感态度价值观】通过对碳燃烧产物的学习，理解煤气中毒的原因，积极关注与化学有关的社会热点问题，能利用所学的知识解决生活中与碳燃烧有关的问题。教学重难点【教学重点】碳单质的化学性质。【教学难点】碳与一些含碳化合物的相互转变关系。教学过程教学环节一碳的单质[导入]大家已经学过氧和氢两种元素，今天再来学习一种元素——碳，C、H、O这三种元素与人类的关系非常密切，是构成生命的基本元素。目前已知的1000多万种化合物中，绝大多数都是含碳化合物，碳是为人类提供能量的燃料的主要元素。首先，大家来认识一下碳的几种单质。[引言]我们知道不同元素可以组成不同物质，那么，同种元素可以组成不同物质吗？[展示]金刚石、石墨、C60分子模型。[介绍]金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。[提问]你能得到什么结论？[回答]同种元素可以组成不同的物质。[引导]观察金刚石样品，试描述其有关物理性质。[观察讨论总结]无色透明、正八面体形状。[展示]玻璃刀[介绍]刀头上镶有金刚石，可用来裁划玻璃。[设问]你想到了什么？[学生发言]金刚石很硬，所以可用来裁划玻璃。[讲解]金刚石是碳单质家族中最光彩夺目的、最稀有和昂贵的，而同为碳元素组成的石墨和金刚石相比外表要暗淡许多，看一下课本提供的石墨的图片。同学们有关于石墨的资料吗？[教师总结、提问]石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体，很软，具有优良的导电性，很滑腻。石墨的这些性质决定它有哪些用途呢？[学生回答]石墨很软，可以做铅笔芯；石墨能导电，可以做电极；石墨可以做润滑剂，因为它很滑腻。[介绍]生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，这些都是由石墨微小晶体和少量杂质构成的。其中木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗？[活动探究]在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水显淡红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭)，轻轻振荡，观察现象。[交流]我们可以看到淡红色的水颜色褪去。[分析]木炭具有疏松多孔的结构，表面积大，具有较强的吸附性。另外活性炭的吸附性更强。[设问]利用这一性质，活性炭会有什么用途？-2- [回答]作防毒面具里的滤毒剂，制糖工业中用其脱色以制取白糖，净化污水、吸附装修产生的有害气体等。[追问]碳还有哪些单质？(归纳出几种无定形碳的特性。从发展的观点看待碳的单质指导学生阅读教材了解C60及其他碳单质)。[总结]C60结构似足球，可作超导体、制备新材料、医学应用等。教学环节二碳燃烧生成什么[讲述]举例说明常温下碳的稳定性。碳受日光照射或跟空气、水分接触都不易起变化，但随着温度的升高，碳的活动性大大增强。在高温下，碳能跟许多物质起反应，我们在学习氧气的化学性质时已经知道，在氧气供给充足时，碳的燃烧是完全燃烧，燃烧产物是二氧化碳，燃烧的热值为32.8kJ/g。（氧气充足，碳完全燃烧）放热[自主阅读]学生自主阅读教材P132氧气供给不足时会发生什么情况。[讲述]在氧气供给不足时，碳的燃烧是不完全燃烧，产物是一氧化碳，燃烧的热值为9.2kJ/g，只有完全燃烧的1/3.6。[讨论]烧得很旺的炉子在加新煤后温度会降低，为什么？[设问]碳不完全燃烧及碳与二氧化碳反应都能生成一氧化碳，那么一氧化碳是什么样的物质呢？[讲述]一氧化碳的物理性质：无色、无味、难溶于水的气体。标准状况下密度1.250g/L。我们常常在煤炉里煤层的上方看到蓝色的火焰，这就是一氧化碳在燃烧。我们把一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯扣在一氧化碳燃烧的火焰上方，石灰水变浑浊，说明一氧化碳燃烧生成了二氧化碳。[讲述、提问]一氧化碳燃烧时会放出大量的热，它是许多气体燃料的主要成分。一氧化碳具有可燃性，它与氧气（或空气）混合后点燃可能会发生爆炸，因此点燃一氧化碳前必须检验其纯度。这和我们学过的什么气体相似？[过渡]煤气中毒是因为煤气中含有什么气体？[讲述]在通风不良的室内使用煤炉时，因空气不足，会发生碳的不完全燃烧，产生一氧化碳。一氧化碳是有毒的气体，它跟血液中血红蛋白结合的能力很强，使血液失去输氧能力，发生煤气中毒。所以，在室内使用煤炉烤火取暖要保证有充分的通风措施，确保安全。[讨论]①有人用炉火取暖，又担心煤气中毒，就在临睡前在炉子上、地上放两大盆水，这样做能预防煤气中毒吗？为什么？②有人说他年轻，身体好，鼻子灵，等闻到煤气味就把火炉搬出去，不会煤气中毒，对吗？为什么？[总结]碳的化学性质可燃性板书设计5.2组成燃料的主要元素——碳一、碳的单质1.碳的单质——金刚石、石墨、C60。2.碳的各种单质都是碳原子组成的，由于碳原子之间的排列方式不同，各种碳单质的物理特性差异很大。二、碳燃烧生成什么1.常温下碳的化学性质很稳定。2.碳的燃烧氧气充足时完全燃烧，生成二氧化碳；氧气不足时不完全燃烧，生成一氧化碳。　3.一氧化碳的物理和化学性质。-2-