内容发布更新时间 : 2024/5/7 14:43:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第六单元 碳和碳的氧化物

单元说明

本单元包括三个课题。课题1主要介绍了碳的几种单质（金刚石、石墨和C60等）和单质碳的化学性质。课题2引导学生探究在实验室中如何制取二氧化碳。课题3介绍了二氧化碳和一氧化碳的主要性质和用途。

本单元教科书的内容具有以下特点： 1. 注意采用探究的呈现方式。 2. 紧密联系生活实际。

3. 既充分体现科技的发展，又紧密联系社会热点问题。 4. 呈现方式图文并茂。 教学重点

1. 碳及碳的氧化物的性质。

2. 实验室里制取二氧化碳的原理和装置。 3. 以碳的单质为例，引导学生认识物质的多样性，培养学生关注社会和环境的责任感。

教学难点

探究实验室里制取二氧化碳的装置。 课时安排

课题1 金刚石、石墨和C60 2课时 课题2 二氧化碳制取的研究 1~2课时 课题3 二氧化碳和一氧化碳 2课时

课题1 金刚石、石墨和C60

教学目标

1. 了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。 2. 知道碳单质的化学性质。

3. 知道不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。 4. 以碳的单质为载体，引导学生形成“物理的性质在很大程度上决定了物质的用途”以及“科学发展是无止境的”的观念。

教学重点

1. 解金刚石、石墨、活性炭、木炭的性质和用途。 2. 了解结构、性质、用途三者的关系。 教学难点

培养学生实验设计的能力。 教具准备

教师用具：金刚石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、投影仪、电视媒体、防毒面具、导线、灯泡。 学生用具：小锥形瓶、试管（大小各一个）、铁架台、酒精灯、网罩、带导管的塞

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子；红墨水、烘烤过的木炭（活性炭）、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水。

课时安排 2课时 教学过程

教案A 第1课时

一、导入新课

我们已经知道，丰富多彩的物质世界是由元素组成的。氧气是由氧元素组成的，水是由氢、氧两种元素组成的。不同的元素组成不同的物质。那么，在物质世界里，有没有一种元素可以组成不同的物质呢？

二、新课教学

大家讨论。能举例说明吗？

研究表明：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。 小结：同种元素可以组成不同的单质。 1. 金刚石

实物投影：展示玻璃刀上的金刚石。

教师引导学生阅读教科书，然后让学生思考下列问题：金刚石有什么性质？有哪些用途？

明晰：纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。天然采集到的金刚石经过仔细研磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石。

金刚石可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层等。金刚石是天然存在的最硬的物质。

2. 石墨

活动探究：布置学生将铅笔削好并刮下一些粉末，告诉学生铅笔芯是由石墨和黏土制成。指导学生观察粉末，用手捻搓。并思考由此得到石墨的哪些性质和用途。

实物投影：6B、HB、6H铅笔的笔迹。补充铅笔上的“H”“B”代表的意义。 演示实验：铅笔芯导电实验。

总结：引导学生总结石墨的物理性质和相应用途填写板书表格。 视频：石墨性质和用途录像。（神七火箭的通风管、电刷、石墨坩埚……）

金刚石、石墨性质比较

色态

金刚石

无色、透明，正八面体形状的固体，加工琢磨后有夺目光泽

硬度 熔点 导电

自然界存在最硬的物质 很高 不导电

最软物质之一，光滑 高、耐高温 导电性良好 石墨

灰色细鳞片状固体、有金属光泽

导热 用途 结论

无

钻头、刻刀、装饰品

良好

高温润滑剂、铅笔芯、电极

碳单质的物理性质不同，是由于碳原子的排列方式不同

设问：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么差异这么大呢？ 投影：金刚石和石墨的结构模型（教科书图6-1、图6-2）

讲解：金刚石的碳原子在空间构成连续、坚固的骨架结构，所以坚硬。石墨的碳原子呈平面层状结构，层与层之间的作用力小，所以很软，能导电，有滑感。

结论：物质的结构决定其性质。

过渡：生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成，是含杂质的碳单质。

物质 活性炭 焦炭 炭黑

用途

净化多种气体、液体、防毒面具（吸附是物理变化） 冶炼金属

油墨、鞋油、颜料；鞋底、轮胎等橡胶制品的填料，增加耐磨性

实验6-1（教科书第107页）。

①描述你看到的现象。②结合实际和教科书内容分析为什么木炭和活性炭具有吸附色素的能力呢？③这种性质叫什么？属什么变化？

展示：防毒面具（滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的）。 实验：收集炭黑。点燃一支蜡烛，把冷碟子放在火焰的上方

解释：这就是炭黑，可用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料以及橡胶轮胎的填料。大家回去后也可做这个实验。焦炭的主要用途是冶炼金属，是工业上冶炼生铁的一种原料，我们在后面的单元里将会学到它。

3. C60

讲述：科学家发现一些新的以单质形式存在的碳，发现较早并在研究中取得最重要进展的是C60分子。读图6-4“C60分子结构和足球相似”。

提问：猜测这种足球结构的碳分子性质是否稳定？为什么？C60中60表示什么？ C60是单质还是化合物？

讲述：目前，人们正在进一步研究C60分子的结构和性质，以及在材料科学、超导体等方面的应用。C60具有广泛的应用前景，谁能说说这方面的信息吗？

播放视频：介绍C60短片

三、课堂小结

随着科学技术的发展，碳单质不断被发现，碳单质的用途也将不断扩大。通过对几种碳单质的结构性质和用途的学习，总结三者的关系。

学了这节课，大家有什么感受和反思吗？

第2课时

一、导入新课

我国是一个具有悠久历史文化的文明古国，在灿烂的历史长河中，涌现出了一大批

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赫赫有名的书画家，他们留下的传世之作经过几百甚至上千年的洗礼，成为我国文化中的瑰宝。

为什么古代的作品历经几百上千年依然笔峰清晰，漓江烟雨图保存到现在色泽鲜艳而不褪色呢？你们知道古代一些书法家、画家是用什么来书写或绘制字画的？墨汁又是用什么制成的？

二、新课教学

讨论：炭黑的主要成分是碳。古代字画保存几百年乃至上千年，纸或布都已开始腐烂破损，但墨色依然不变，这说明碳具有怎样的化学性质？猜猜看。

常温下碳的化学性质不活泼，受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易起变化。所以，我国古代用墨汁书写、绘制字画，可保存几百年不褪色。但在点燃条件下，碳能与氧气发生化学反应。

1. 碳与氧气的反应

提问：回忆木炭在氧气中燃烧实验，写出木炭在氧气中充分燃烧时的化学方程式，并说出你所看到的实验现象。

适时点拨：如果氧气的量不充足，碳燃烧就不充分，这时生成一氧化碳（有毒），同时放出热量。

（1）当木炭充分燃烧时，与氧气反应生成二氧化碳，同时放出大量的热。反应的化学方程式是C＋O2

点燃

CO2

点燃

（2）当碳燃烧不充分时，生成一氧化碳。化学方程式是2C＋O22CO 补充：上述两个反应，在以煤为燃料的煤炉里也经常发生。煤的主要成分是碳。当

空气充足、炉火很旺时，煤燃烧充分，主要生成二氧化碳；当空气不充足时，煤燃烧不充分，生成较多量的一氧化碳。

从上述内容的学习，你能得到哪些重要的发现或启示。 碳具有可燃性。

2. 碳与某些氧化物的反应

实验6-2：用木炭还原氧化铜。引导学生观察实验装置、实验操作及实验现象。通过实验现象，分析该反应的实质。

提问：由实验装置、现象，说说得到什么结论？试着写出化学方程式。 现象：澄清石灰水变浑浊，试管粉末中有红色物质。 结论：木炭与氧化铜反应，生成二氧化碳、铜。

反应的化学方程式：2CuO＋C

高温

2Cu＋CO2↑

提问：为什么实验完毕后要先撤出导气管？为什么要待试管冷却后再把试管里的粉

末倒在纸上观察？（可补充做灼烧铜丝的实验。）

提问：观察这个化学方程式有什么特点？

总结：像氧化铜这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。氧化铜因失

去氧被还原。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，我们就说木炭具有还原性。

利用碳的还原性，说明碳具有哪项重要应用？

补充：这是冶炼金属的一种方法。例如，焦炭可以在高温下把铁从它的氧化物矿石里还原出来，补充二氧化碳和碳的反应。

2Fe2O3＋3C

高温

4Fe＋3CO2↑

在高温条件下，碳还能使二氧化碳转变成一氧化碳。 CO2＋C

高温

2CO 三、课堂小结

学完本课题你应该知道：

1. 不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。 2. 木炭和活性炭具有吸附性。

3. 在常温下，碳的化学性质稳定。在高温下，碳能够与很多物质发生反应。 4. 物质的性质在很大程度上决定物质的用途。 四、布置作业

1. 教科书第112页“练习与应用”第1~7题。

2. 以《碳单质兄弟们的自述》为题写一篇小文章，字数不限。

教案B 第1课时

一、导入新课

教师：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?我们现在就学习课题1 金刚石、石墨、C60。首先我们学习碳的单质。

二、新课教学

展示金刚石、石墨、C60分子模型。

教师：金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。从这三种单质中，你能得到什么结论?

学生：同种元素可以组成不同的物质。 1. 金刚石

教师：现在我们观察金刚石样品，试描述有关物理性质。 学生观察、讨论、总结。

学生：无色透明、正八面体形状。 展示玻璃刀。

教师：刀头上镶有金刚石，用它来裁割玻璃。由此，你想到了什么? 学生1：金刚石很硬，所以可用来裁割玻璃。

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