资源简介

【教学资源】
人教版第六单元《碳和碳的氧化物》教学资源
湖北省石首市文峰中学 刘 涛
课堂实录一：认识三种常见碳单质
【师】（创设问题情境） 中国成语、诗词等语言艺术中蕴含着丰富的化学知识，我们今天可通过金刚石的“硬”和石墨的“软”，从化学视角重新认识硬软兼施、软弱无力等这些成语。
【生】（归纳发现）
金刚石和石墨都是由碳元素组成的两种碳单质，这说明同种元素可以组成多种单质，但是当金刚石和石墨混杂一起却是由两种碳单质所构成的混合物。
【师】物质的用途往往由物质的性质所决定，例如金刚石可作为玻璃刀、钻头等
（课堂气氛十分活跃，同桌之间热烈展开讨论）
【生1】（抢答）这是金刚石是天然存在的最硬物质
【师】（追问）石墨有哪些重要用途？由什么性质所决定？
【生】（小组发现）石墨可用于制铅笔芯，中考进行机读答卷使用2B特种铅笔，由于石墨是自然界最软的矿物之一
【生3】石墨可作干电池电极、电车电刷，由于石墨具有优良的导电性能
【生4】净化水时使用活性炭，由于木炭和活性炭具有疏松多孔结构，具有吸附能力，还可用于防毒面具、制糖工业上
【师】（引导归纳）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在很大的差异，这是由于它们的碳原子排列方式不同。
（这时课堂突然安静，等待老师发布科技发展的最新动态）
【师】碳元素还有第三种单质为C60，而C60分子是一种由60个碳原子构成的笼状分子，形似足球被称为足球烯，主要用于材料科学、超导体等，该领域的三位科学研究者荣获1996年诺贝尔化学奖，开创了纳米传奇的开端。
同学们认真做好课堂笔记，认识到碳元素有三种单质，分别是金刚石、石墨和C60，同时了解到物质的用途由物质的性质所决定，物质的结构又决定了物质的性质，并将课堂的收获联系到生活中的实际应用。
课堂实录二：碳的同胞三兄弟
【师】（创设情境）有关金刚石的经典广告词：“钻石恒久远，一颗永流传”，说明了钻石制作的原料金刚石具有独特的价值与无敌的魅力，可是制作铅笔的原料石墨就极为普通常见了。今天我们从化学角度认识和区分它们。
【生】（归纳发现）金刚石和石墨都是由碳元素组成的两种碳单质，这说明同种元素可以组成多种单质，但是当金刚石和石墨混杂一起却是由两种碳单质所构成的混合物。
【师】（组织讨论）物质的用途往往由物质的性质所决定，如金刚石可作为玻璃刀、钻头等。（课堂气氛十分活跃，同桌之间热烈展开讨论）
【生1】（抢答）这是金刚石是天然存在的最硬物质
【师】（追问）石墨有哪些重要用途？由什么性质所决定？
【生2】（小组发现）石墨可用于制铅笔芯，中考进行机读答卷就使用2B特种铅笔，由于石墨是自然界最软的矿物之一
【生3】石墨可作干电池电极、电车电刷，由于石墨具有优良的导电性能
【生4】木炭、焦炭、活性炭、炭黑等主要由石墨微小晶体和少量杂质构成。净化水时使用活性炭，由于木炭和活性炭具有疏松多孔结构，具有吸附能力，用于防毒面具、制糖工业上。
【师】（引导归纳）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在很大的差异，这是由于它们的碳原子排列方式不同。
（这时课堂突然安静，等待老师发布科技发展的最新动态）
【师】碳元素还有第三种单质为C60，而C60分子是一种由60个碳原子构成的笼状分子，形似足球被称为足球烯，主要用于材料科学、超导体等，该领域的三位科学研究者荣获1996年诺贝尔化学奖，开创了纳米传奇的开端。
【生】（共同归纳）碳元素一般有三种单质，分别是金刚石、石墨和C60 。
（同学们认真做好课堂笔记，认识到碳元素的三种单质形式，同时了解到物质的用途由物质的性质所决定，物质的结构又决定了物质的性质，并准备将课堂的收获联系到生活中的实际应用。）
【课堂练习】下列关于金刚石、石墨和C60 的说法中，不正确的是（D）
A、碳单质物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同
B、石墨制成金刚石，则发生化学变化
C、金刚石硬度大，可用切割大理石
D、用石墨作铅笔是因为石墨具有导电性
课堂实录三：低碳成为一种时尚的生活方式
【师】（链接新闻，创设情境）从2012年1月1日起，欧盟单方面立法向数千家外国航空公司开征碳排放税，强制交纳“绿色买路钱”。我国已多次表明立场，反对欧方强征碳税的做法，认为这是一场以节能减排为名义来对抗全球气候变暖的环境保护技术游戏。
【生1】（预习教材，探究原由）空气中的二氧化碳含量相对稳定，但是现代工业大量使用含碳化石燃料过多排放二氧化碳，同时森林资源遭到破坏，大气中二氧化碳含量不断上升，导致全球性气温异常上升的温室效应。
【生2】（课外拓展）近年，酷热、严寒、飓风、干旱、洪涝等极端天气在全球频繁发生，这是全球气候变暖的突出特征。2011年入冬以来，欧洲和亚洲很多地区都在经受严寒天气的考验，这次亚欧寒流是因全球变暖引起的北极冰川消融所引发。
【生3】（关注时事）我国云南贵州等地连续多年遭遇百年一遇的特大旱情，造成当地粮食歉收、减产，当地几百万人因少雨天旱出现饮水困难，这也是球变暖造成降雨不均衡。
【师】（引导科学生活方式）全世界的气候变化因温室效应频频出现异常，一些与碳有关的词汇如碳汇、低碳生活、低碳经济迅速流传开来，这要求我们共同努力应对气候变化。
【生1】低碳是一种时尚生活方式，是指在生产和生活中不排放或少排放二氧化碳气体。
【生2】“碳汇”可理解为绿色植物吸收并储存二氧化碳的能力，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳。积极倡导大力植树造林，退耕还林还草等。
【生3】（生活实践）“低碳生活”就是指所耗用的能量要尽力减少，从而减碳特别是二氧化碳的排放量，减少对大气的污染，减缓生态恶化。从生活中的每个细节做起，绿色出行骑车步行，使用节能技术和节能用具，废物分类回收利用等。
【课堂练习】下列生活中认识与做法不符合“节能减排，低碳生活”主题的是（B）
A．节约用纸，两面使用草稿纸 B．长期把QQ挂在线上保证顺利升级
C．将洗菜、淘米后的水用来浇花 D．用布袋代替一次性塑料袋购物
课堂实录四：对比探究二氧化碳的实验室制法原理
【师】（创设情境，对比探究）实验室选择采用过氧化氢或高锰酸钾分解来制取氧气，具有化学反应快、实验操作简便和收集简易等突出特点，我们依据实验室制取常见气体的化学原理，此刻在实验室里制取二氧化碳，则应如何正确选择化学药品和实验装置呢？
【生1】（从反应物状态考虑）实验室里制取氧气时采用过氧化氢溶液，在二氧化锰粉末催化作用下能迅速放出氧气，则可用固-液不加热型发生装置。而实验室常用稀盐酸与大理石（或石灰石反应来制取二氧化碳，则发生装置也可用固-液不加热型。
【生2】（从反应条件比较）实验室里制取氧气时还可加热分解高锰酸钾，而实验室制取二氧化碳时在常温下进行，因此发生装置不可使用固-固加热型。
【生3】（分组讨论）实验室制取常见气体的发生装置应考虑反应物状态和反应条件等因素，其中反应条件要看是否需要加热、是否添加催化剂等。
【师】（演示实验，归纳原理）实验室常用稀盐酸与大理石（或石灰石，主要成分为碳酸钙）反应来制取二氧化碳，该反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl= CaCl2＋H2O＋CO2↑。
【生1】（巩固旧知）由于氧气的密度略大于空气密度，并微溶于水，则收集氧气可用排水法和向上排空气法，其中排水法收集到的气体要纯净些，排空气法收集到的气体要干燥些。
【生2】（类比分析）二氧化碳的收集方法可用向上排空气法，由于二氧化碳密度比空气大，且能溶于水。放置二氧化碳的方法是盖上玻璃片，然后瓶口向上正放在桌面上。
【师】（师生对话，学会归纳）实验室制取常见气体的收集装置应主要考虑气体的物理性质，包括密度和水溶性，比较气体与空气的密度时可看该气体的相对分子质量是大于或小于29，如果该气体的密度与空气密度相近并且难溶于水，则一般采用排水法。
【生1】（认识性质决定用途的观点）氧气具有能支持燃烧的性质，则检验二氧化碳时，将带火星的木条伸到瓶中，若木条复燃，则该瓶中为氧气。
【生2】检验二氧化碳的实验方法为倒入澄清的石灰水，充分振荡，观察石灰水是否变浑浊，该反应的化学方程式为Ca(OH) 2+CO2=CaCO3↓+H2O。验满二氧化碳的方法为将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。
【师】（互动讨论，共同归纳）实验室里制取气体选择合适的反应物和反应条件时，应遵循以下几个原则：⑴原理正确；⑵原料来源广泛且经济合算；⑶操作简单，反应速率适当，生成物纯净易于收集。
【课堂练习】下列有关实验室制取二氧化碳的方法中不合理的是（C）
A．因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集
B．因为二氧化碳在水中的逸出速率大于溶解速率，故也可用排水法收集
C．在发生装置中加入块状石灰石和硫酸
D．因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热
课堂实录五：探究二氧化碳的性质
一、联系生活，认识二氧化碳在自然界
“低碳生活”是指我们在生活作息时所耗用的能量要尽力减少，从而减低碳特别是二氧化碳等温室气体的排放量，从而减少对大气的污染。为了认识二氧化碳，要求选择合适的仪器和试剂，完成实验步骤、实验现象。
二、课前准备，探究二氧化碳的物理性质
【学生观察】（提供二氧化碳样品）引导观察二氧化碳的颜色状态和闻气味
【得出结论】CO2 是一种无色无味的气体，若加压降温可变成固态的“干冰”
【演示实验】将烧杯放在天平的左托盘上调节平衡，向烧杯内注入CO2 观察天平指针
【发现并总结】天平指针偏向左边，则CO2 的密度比空气的大
【设计实验】向塑料瓶中充满CO2 ，倒入约1/2体积水迅速盖紧并振荡
【观察小结】塑料瓶变瘪，则说明CO2 能溶于水
三、师生合作，探究CO2 的化学性质
【实验方案1】点燃高度不同蜡烛分别放入烧杯中，将汽水中冒出的无色气体沿烧杯壁，观察发生的现象
【学生观察1】蜡烛从下往上先后熄灭，这说明：⑴CO2 密度比空气的大；⑵CO2 既不能燃烧，也不支持燃烧。可用于灭火。
【实验方案2】取四朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥小花，分别进行四个对比试验：⑴喷稀醋酸；⑵喷水；⑶直接放入CO2中；⑷喷水后放入CO2 ，观察现象。
【观察小结2】二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红
【实验方案3】将汽水释放出的无色气体通入到澄清石灰水中，观察现象
【观察小结3】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这个反应可用来检验CO2
【课堂练习】下列二氧化碳的用途中同时利用了其物理性质和化学性质的是( )
A.二氧化碳用于灭火
B.干冰能用于人工降雨
C.二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料
D.二氧化碳作为温室气体肥料
课堂实录六：铅笔芯里不含铅
【师】（创设问题情境）我们在学习中经常使用价廉、方便的铅笔，可是铅笔芯里并不含有对人体有害的铅元素，正确使用铅笔不会引起铅中毒。那么铅笔芯使用什么材质制作成呢？
（课堂上秀出各式各样的铅笔，相互谈论不同类型铅笔的用途）
【生】（归纳发现）原来铅笔芯的主要成分是石墨，铅笔中“铅”只有字面含义，今非昔比了。（展示用2H设计几何图和铅笔用6B铅笔画的人物图像素描）
【师】（设问）为什么铅笔有硬和软的差别呢？如果只用石墨做铅笔芯，既容易折断又易磨损，在石墨粉末中掺入一些黏土粉末，以增加铅笔芯的硬度。
（这时课堂突然安静，盯着手头铅笔正在思考有价值的问题）
【生】（发现问题）铅笔一端印有“H”、“B”和“HB”等标号，这是什么代号？
【师】（温馨提醒）选择铅笔时应考虑到不同的需要，学会选用不同类型铅笔。
【生1】（回答）H类硬性铅笔，“H”表示铅笔芯的硬度（Hard），“H”前的数字越大，则铅笔芯越硬、颜色越淡，H类铅笔主要适用于精密绘图。
【生2】B类软性铅笔，“B”表示铅笔芯的石墨成分（Black），“B”前的数字越大，则铅笔芯越软，B类铅笔可用于美术素描等。
【生3】HB表示中性铅笔，可适用于一般情况下的书写。
【师】（教学拓展）石墨除了可以做铅笔芯，还有哪些用途呢？由什么性质所决定？
【生】（小组代表发言）如果有一把长期不用而生锈的铁锁，将铅笔芯粉末放到锁孔中，可以轻松打开，这是由于石墨具有润滑性；石墨还可作干电池电极、电车电刷，由于石墨具有优良的导电性能等。今天我们了解到物质的用途由物质的性质所决定，并将课堂上的收获将积极联系到生活中的实际应用。
（课堂上响起一阵热烈的鼓励掌声）
趣图说化学1：《可弯曲屏幕的智能手机》






当前手机、平板电脑等液晶显示器的触控面板广泛使用氧化铟锡（ITO）材料，预计20年后开采殆尽，石墨烯是最佳的替代品，将大大降低生产成本，节省材料，强悍的智能手机的屏幕可弯曲翻转、不易碎，未来的概念手机设计更薄，视觉效果更好。
石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面的新型纳米材料，具有高透光性和高导电性，韧性好可弯曲，可用来制造透明的触控屏幕、光板和太阳能电池等，还可能帮助科学家实现修建太空天梯（见图）。
趣图说化学2：《碳足迹》





“碳足迹”是指企业机构、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合，通常所有温室气体排放采用二氧化碳当量来表示。
碳足迹标示着一个人或者团体的“碳耗用量”，是测量某个国家和地区的人口因每日消耗能源而产生的二氧化碳排放对环境影响的一种指标。这里的“碳”则是石油、煤炭、木材等由碳元素组成的自然资源。人们消耗的能源越多，“碳”耗用就越多，导致地球暖化的元凶“二氧化碳”也制造得越多，那么“碳足迹”就越大，反之“碳足迹”就越小。通过植树造林种草来补偿碳足迹，这是因为绿色植物能通过光合作用吸收二氧化碳。
碳足迹的计算包括一切用于电力、建设、运输等方面的能源以及我们所使用的消耗品。低碳生活、低碳技术及低碳经济已成为当今社会的热门话题，其基本理念就是节能减排。

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