资源简介

5.2 组成燃料的主要元素——碳
一. 教学目标：
1、了解金刚石与石墨特性及用途，认识几种无定形碳及主要用途
2、明确物质性质与物质用途的关系
3、知道一种元素可组成不同的单质，结构不同性质不同
4、认识碳的性质，了解碳和一氧化碳的燃烧及其产物
?5、理解碳及其氧化物的相互转化
二. 教学重点：
明解物质性质与物质用途的关系，炭和一氧化碳的性质
三. 教学难点：
碳的完全燃烧与不完全燃烧，碳及其氧化物的相互转化关系
四、教学过程
5.2 组成燃料的主要元素----碳
一. 碳有哪些单质
【引言】大家已经学过氧和氢两种元素，今天再来学习一种元素——碳，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。今天，我们来认识一下碳的几种单质。
用玻璃刀切割玻璃——金刚石
用石墨做导电实验——石墨
用铅笔写字——石墨
【讨论】通过以上实验现象，体现了碳单质的哪些性质呢？
1. 金刚石是自然界中最硬的物质，可用来做磨料、制成玻璃刀、钻头或装饰品等。
2. 石墨硬度很小，质软而滑腻，能导电、导热、耐高温，可制成铅笔芯；能够导电、熔点高，可做干电池和电炉的电极、坩埚等。
3. 无定形碳疏松多孔，具有较强的吸附能力，作防毒面具中的滤芯，净水过滤器的吸附材料。
【思考】这些物质在物理性质上具有这么大的差异，是不是由同种元素组成的呢？
【讲解】实验证明，金刚石和石墨都能在氧气中燃烧，而且都生成同一种物质，这种物质能够使澄清的石灰水变浑浊。它们都是由碳元素组成的单质。
【思考】既然这些物质是同种元素组成的单质，为什么物理性质有这么大的差异呢？
【讲解】虽然构成这些单质的原子结构是相同的，但是，其排列方式是不同的。所以产生了不相同的物理性质。
近年来，除了我们常见的金刚石、石墨这些碳单质以外，科学家们还合成了C60、C50、C70等，近期又合成了碳纳米管，现正对此进行开发和利用。
【小结】物质性质决定物质用途
物质用途推知物质性质
【过渡】以上是我们了解的有关碳单质的物理性质，不同的单质在物理性质上有差异。那么碳单质的化学性质是否相同呢？
常温下，碳单质化学性质稳定。
高温时，碳单质的化学性质活泼。
在氧气充足的时候，碳单质完全燃烧生成二氧化碳。
氧气充足的条件下：C+O2 CO2?
氧气不充分的条件下：2C+O2 2CO?
当氧气的量供给不足时，碳的燃烧是不充分的，此时，燃烧产物是CO。
在冬季，有人在室内烤火取暖，由于不注意通风，结果室内人员发生煤气中毒事件，甚至失去生命。
此外，在高温下，C又可以同CO2反应生成CO，所以，在室内用火，一定要注意让碳燃烧充分。
2CO + O2 2CO2?
如何使碳单质燃烧充分呢？如何防止煤气中毒呢？
炉门打开，通入大量空气。
?
二. 碳的化合物——氧化物
大家知道碳有两种氧化物，它们的分子结构上仅相差一个氧原子，但性质上却有极大的不同，这就是量变导致质变的一个例子，也更证明了分子是保持物质化学性质的最小粒子。这节课，我们就来具体学习这两种氧化物。
CO，是我们俗称的煤气的主要成分，来源于碳的不完全燃烧，也可以由碳在高温下同CO2反应生成。
CO是无色、无味、难溶于水的气体，可以燃烧，燃烧的产物是CO2，主要特性是具有毒性，使用时要注意防止煤气中毒。
C+CO22CO
CO中毒的原因是它与人体的血红蛋白结合，使血红蛋白失去同氧气结合的能力。
【实验】向滴有紫色石蕊试液的水中通入二氧化碳
【提问】产生该现象的原因是什么?
2. 二氧化碳跟水反应生成碳酸?
教学反思
因本节课内容，直奔本节课的课题。第一部分内容简单，采用自主、合作交流学习的方式，为使学生体会玻璃刀头金刚石的硬度大，石墨碳棒的导电性，铅笔芯的润滑性，在学生自主学习的过重中安排了学生的分组实验和体验探究。汇报交流阶段采用的是看图说话的形式，让学生汇报金刚石、石墨、无定形碳的性质和用途，在根据问题引导学生讨论得出物质的结构决定的性质，物质的性质决定物质的用途。最后通过练习让学生进一步体会物质的结构、性质、用途之间的关系。 在本课时的教学过程中，充分使用了多媒体辅助手段，充分调动学生探究学习的热情。
第二部分碳的化学性质采用启发式教学，通过解决问题、归纳总结的方法学习。本部分内容通过让学生了解古文书画能保存几百年，说明碳的化学性质怎么样？根据学 生已有的知识经验，猜想碳单质的化学性质，引导学生进行探究，让 学生很容易接受。让学生得出，一般情形下，碳的化学性质比较稳定的结论。根据我们前面所学知道，碳能在氧气中燃烧，知道碳具有可燃性。通过煤的主要成分是碳，冬天取暖常听到煤气中毒，通过新闻视频让学生进一步了解，碳的不完全燃烧会产生一氧化碳引起煤气中毒。 通过课本彩图让学生观察了煤炉中发生的各种反应，让化学联系了实际生活，学生学到更感兴趣。总的来本部分内容采取以问题驱动的方式组织教学。在教学过程中，注意创设真实的问题情景，引导学生自主提出问题，鼓励学生大胆质疑，通过交流讨论，进而自主解决问题，体现了新课程大力倡导的“自主探究” 的理念。 本节课的教学同样渗透了 “性质决定用途” 的思想。

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