[初中化学]单质碳的化学性质教案 人教版

第二节单质碳的化学性质教案之一

教学目的

1．了解碳的各种单质具有相同的化学稳定性和化学活动性。

2．通过对实验现象的观察分析，掌握碳的可燃性和还原性。

3．初步了解化学反应中的能量变化。

重点和难点

1．重点：碳的可燃性和还原性。

2．难点：碳与氧化铜、二氧化碳的反应。

教学方法

实验、分析讲解相结合

教学过程

[引言] 我们在第一节学习了碳的几种单质，知道它们的物理性质差异很大，那么它们的化学性质怎样呢？

[板书] 第二节单质碳的化学性质

[提问] 碳的几种单质化学性质是否相同？为什么？

[讲解] 碳的单质都由碳原子构成，因此，它们具有相同的化学性质。

[组织讨论] 根据碳原子的结构简图，分析碳单质的化学活动性。

[共同分析]

元素的化学性质主要决定于其原子的最外层电子数，碳原子最外层电子数为4，得到或失去4个电子成为稳定结构都比较困难，故常温下单质碳的化学性质较稳定。（联系生活实际，以我国古代字画墨迹及焦炭、木炭等具有稳定性为例进行讨论。）

碳原子的最外层电子结构毕竟不是稳定结构，升高温度时，单质碳的化学活动性增强，可与许多物质反应。

[板书]

一、碳与氧气的反应──可燃性

[提问] 写出碳与氧气反应的化学方程式。

[板书]

[讲解] 氧气不充足时，碳燃烧不充分生成一氧化碳，也放出热量。

[板书]

[讲解] 煤的主要成份是碳，煤在空气充足和不充足时燃烧，分别生成二氧化碳和一氧化碳，放出热量。煤是常用的燃料。

[讨论] 用什么方法可证明金刚石和石墨都是碳的单质？

[学生阅读] 课本金刚石元素组成发现史。

[引导讲解] 将金刚石或石墨放在纯氧中燃烧，生成唯一的产物——二氧化碳，则说明金刚石、石墨是碳元素组成的单质。

[引入] 碳与氢气一样，也具有还原性。

[板书]

二、碳与某些氧化物的反应──还原性

[演示实验] 氧化铜与木炭混合加热

1．边操作边讨论：气密性的检查、药品的取用、仪器的装配顺序及装配要点等。

2．引导学生比较碳还原氧化铜与氢气还原氧化铜装置的异同。

3．提示学生观察的重点：①反应物颜色的改变；②石灰水是否变化。

4．实验完成后，向学生展示实验结果。

[提问] 根据实验现象，分析反应产物是什么？

[板书]

实验：氧化铜与木炭混合加热。

现象：黑色粉末变红，石灰水变浑浊。

结论：反应生成铜和二氧化碳。

[练习] 写出上述反应的化学方程式。

指定学生到黑板上书写，教师检查后强调方程式书写要点。

[板书] 2CuO+C2Cu+CO2↑

[提问] 什么是还原反应？对上述反应进行分析。

[共同讨论] 还原反应是含氧化合物中的氧被夺去的反应。上述反应中，氧化铜中的氧被碳夺走而还原成铜，碳是这个反应中的还原剂。

[板书] 氧化铜失去氧，被还原；碳得到氧，是还原剂──具有还原性。

[讲解] 工业上，常利用碳的还原性，将金属从其氧化物矿石中还原出来。

[练习] 写出用碳还原赤铁矿（主要成份是Fe2O3）的化学方程式。

教师注意检查学生书写情况。

[板书] 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑

利用碳的还原性，可以冶炼金属。

[设疑] 煤炉中的煤燃烧很旺时生成二氧化碳，加上一些新煤后温度反而会降低，并伴随有一些一氧化碳生成，为什么呢？

教师略作启发，学生充分讨论。

[共同分析]

煤炉中生成的二氧化碳与新加的碳发生反应，碳夺取了二氧化碳中的氧生成一氧化碳，二氧化碳被还原，也生成一氧化碳。温度降低，说明发生该反应要吸收热量。

[板书] C+CO22CO 吸收热量

[讲解] 碳还原二氧化碳的反应要吸热，而碳、镁带、氢气等燃烧时则放热。化学反应中通常伴随有吸热现象和放热现象。

化学反应放出的热量是一种重要能源，可以供人们取暖、加热，或转变成电能、动能等。

[设问] 假如没有化学反应放出的热量，世界将是什么样子？

[共同讨论] 假如没有化学反应放出的热能，我们将无法取暖、无法煮熟食物，汽车无法开动，工厂无法生产……我们的生活将黯然失色，世界将失去其勃勃生机。

[小结] 用小黑板出示下面比较表，将氢气与碳的化学性质进行比较，要求学生主要能写出化学方程式。

[补充讲解]

碳与氢气虽然有一些相似的化学性质，但它们的化学活动性还是有所区别的，如氢气遇火立即可在氧气或空气中燃烧，而单质碳燃烧所需温度高一些；氢气还原金属氧化物比碳还原金属氧化物的温度要低一些；单质碳反应后生成的化合物中碳呈可变化合价，而氢气反应生成的化合物中氢元素通常只显+1价，所以我们看待任何事物都要一分为二，既看到它们之间的相互联系，又要看到它们之间的相互区别，不能绝对化。

[作业] 略。

第二节单质碳的化学性质教案之二

熊美容北京101中学

教学目标

1．认识金刚石、石墨及无定形碳由于组成元素相同，具有相同的化学性质。

2．从碳原子的结构认识并掌握碳的化学性质。

3．了解热化学概念。

教学重点、难点

碳的化学性质

教学用品

木炭粉、氧化铜粉末、澄清石灰水、铁架台、试管、导管（带胶塞）、酒精灯

[引言] 请同学在黑板上写出碳的原子结构示意图。

从碳的原子结构可以看出，最外层只有4个电子，在化学反应中既不容易得电子，也不容易失电子。所以在通常状况下，碳的化学性质很稳定。利用这个性质，可以用墨汁或碳素墨水书写或绘制字画，年深日久都不会褪色。但随着温度的升高，碳的化学活动性大大增强。

[板书]

一、碳的可燃性

[讲解] 煤的主要成份是碳，炉火着得旺时，正是碳在氧气里燃烧，产生大量热和二氧化碳的过程。

[讨论] 煤的燃烧过程是怎样的？火焰旺时是什么颜色？添加新煤后，又变成什么颜色？炉温有什么变化？

[投影] 煤炉中的化学反应

[讲解] 在鼓风处碳和氧气充分反应生成二氧化碳，在中间层里，二氧化碳和炽热的碳反应生成一氧化碳，产生的蓝色火焰是一氧化碳燃烧产生的。火焰旺时火焰呈红色，碳和氧气反应后直接生成二氧化碳。加新煤后，炉温降低，火焰呈蓝色，碳和氧气反应生成一氧化碳。也就是说，碳和氧气反应有两种情况。

[板书] C+O2CO22（氧气充足）

2C+O22CO（氧气不足）

[讲解] 煤气中毒实际上是因为碳和氧气反应时碳的不完全燃烧生成一氧化碳所致，故在烧煤时一定要注意通风。

碳在高温时可夺取某些金属氧化物的氧元素，生成金属单质和二氧化碳，即碳具有还原性。

[板书]

二、碳的还原性

[演示] 碳和氧化铜的反应。（边实验边引导学生思考实验步骤及装置中的注意事项）[现象] 加热片刻，看到试管内的黑色粉末逐渐变红，右边试管内澄清石灰水变浑浊。

[结论] 白色浑浊物质是碳酸钙(CaCO3)，红色粉末是单质铜。

[板书] C+2CuO2Cu+CO2↑