九年級化學上 6 碳和碳的氧化物 單元教學設計1新人教版(通用)
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1、九上《6 碳和碳的氧化物》單元教學設計1新人教版 課題1 金剛石、石墨和C60 (第 一 課 時) 【教學目標】 1、知道不同的元素可以組成不同的物質(zhì),同一種元素也可以組成不同的物質(zhì);了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途;了解木炭和活性炭具有吸附性;知道碳單質(zhì)的化學性質(zhì); 2、通過對金剛石、石墨和C60中碳原子排列方式及空間結(jié)構(gòu)的分析,知道物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途三者之間的相互關系;通過木炭(或活性炭)吸附作用演示實驗的探究,讓學生知道對比實驗是研究問題的常用方法; 3、碳單質(zhì)常溫下的化學性質(zhì)的穩(wěn)定性和高溫下的活潑性,說明穩(wěn)定和活潑都是相對的、有條件的;通過對碳單質(zhì)新的形態(tài)的發(fā)現(xiàn)及其簡
2、單介紹,學生能以發(fā)展的觀點看待碳的單質(zhì),認識科學的發(fā)展具有階段性和局限性; 【教學重點】物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的相互關系;碳與氧氣及某些氧化物的反應——碳的可燃性和還原性。 【教學難點】碳與某些氧化物的反應——碳的還原性。 【課程資源】 1、《人教版〈義務教育課程標準實驗教科書 化學〉(九年級上) 第六單元 碳和碳的氧化物 編寫說明》:喬國才,《中小學教材教學》(中學理科)2020.3。也可登錄人教網(wǎng)查閱:。 2、關于本課題的擴展資料請登錄: 【教具準備】 1、教科書P105[實驗6-1]、P107[實驗6-2]、P108家庭小實驗藥品和器材,銅絲或銅片,酒精燈。 2、
3、實物:鉆石首飾,玻璃刀,石墨,不同型號的鉛筆及鉛筆芯,防毒面具,金剛石和石墨原子排列結(jié)構(gòu)模型 3、圖片:C60和碳納米管結(jié)構(gòu)圖、一幅鉛筆人物頭像素描,二幅古代字畫 4、投影儀及相關課件。 【課時安排】2課時。第1課時:碳的單質(zhì);第2課時:碳的化學性質(zhì)。 【教學過程】 第一課時 師:碳元素在自然界里的含量不是最多的,但它形成物質(zhì)的種類卻是很多的。我們今天開始學習第六單元“碳和碳的氧化物”。請同學們把書翻開。 [板書]第六單元——碳和碳的氧化物 師:我們已經(jīng)知道,物質(zhì)由元素組成,由同種元素組成的純凈物叫做什么? 生:由同種元素可以組成不同種單質(zhì),同一種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎?大
4、家討論。 生:不可以,一種元素應該只能組成一種單質(zhì)。 生:可以的。 師:能舉例說明嗎? 生:我們學過氧元素就能組成氧氣和臭氧兩種單質(zhì)。 師:磷元素可以組成白磷和紅磷。 [教師一邊小結(jié)一邊板書]同種元素可以組成不同的單質(zhì)。 師:碳元素能否組成不同的單質(zhì)?研究表明:金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。今天,我們就來學習金剛石、石墨和C60。 [板書]課題1 金剛石、石墨和C60。 師:我們先來看一段發(fā)生在玻璃店里的小品。 [學生表演]兩個學生分別扮演老板和顧客,走到講臺前表演。 “顧客”:“老板”,我要配一塊玻璃。 “老板”:好啊。 “顧客”:我自己有一把很鋒利
5、的刀,我想自己來劃。 “老板”:你自己想劃,行啊,那你試試。 (“顧客”用刀劃玻璃沒有成功。) “老板”:還是我來吧。 (“老板”用玻璃刀很容易地把玻璃裁下來。) “顧客”:你的玻璃刀什么做的?這么厲害! “老板”:我的玻璃刀上鑲了一小塊金剛石,它的硬度很高,給你看看。 “顧客”:哇,只有圓珠筆頭這么大,真厲害。謝謝老板! “老板”:不客氣。 【點評】 從生活走向化學——以角色扮演的形式,創(chuàng)設生動活潑的真實情景,讓學生置身于這樣的情景中,給學生以鮮明的感觀刺激,留下了深刻的印象。簡短的幾句對白,親自“操刀”(劃玻璃)的感受,使學生在不知不覺、輕松愉快的氣氛中領悟了金剛石的“
6、堅硬”性。這樣的有意安排,有利于激發(fā)學生的學習愿望和參與動機。 師:謝謝這兩位同學的表演(大家鼓掌),由于金剛石非常堅硬,所以可以用來裁割玻璃。我們大家也看一下玻璃刀上鑲嵌的金剛石吧。 [實物投影]玻璃刀上的金剛石 師:金剛石還有其他的性質(zhì)嗎?課前布置了大家到網(wǎng)上或書籍中查找有關碳單質(zhì)的一些資料,不知你們查到?jīng)]有?誰先說說有關金剛石的一些資料? 生:金剛石的化學成分是碳,它是正八面體結(jié)構(gòu),它的結(jié)晶發(fā)生在高溫、高壓條件下,是巖漿作用的產(chǎn)物。金剛石無色透明或帶藍、黃、褐和黑色,有光澤;硬度為10,是自然界硬度最大的物質(zhì);密度為3.52克/厘米3;折光率為2.42,具有強色散性??梢杂脕碇谱?/p>
7、首飾、高硬度的切割材料、高溫導體材料等。 師:誰還有不同資料要補充的嗎? 生:早在羅馬時代,就有人把金剛石雕刻成印章,這是最早的金剛石的“工業(yè)用途”。事實上,人們從自然界里開采出來的絕大多數(shù)金剛石是用于工業(yè)的。長期以來,金剛石大多數(shù)的工業(yè)用途是利用它特別硬,不易磨損的特性。金剛石可以用于切割玻璃,制作鉆頭用于地質(zhì)鉆探、開采石油和打井等,還可以切割水泥,甚至大理石等建筑材料。至今,只有用金剛石車刀才能加工超硬的陶瓷,尚無其他代用品。金剛石還是優(yōu)質(zhì)的磨料,金剛石砂輪用來磨削硬質(zhì)合金,比碳化硅耐用一萬倍。 師:金剛石可以做裝飾品——鉆石,大家在商店里應該看過吧,我這里有顆鉆石,我們一起欣賞一下
8、。 [實物投影]鉆石 師:純凈的金剛石是無色透明的、正八面體形狀的固體,經(jīng)仔細琢磨后,成為裝飾品——鉆石,它還是開然界中存在的最硬物質(zhì),可以劃玻璃、切割大理石等。 [投影]金剛石的性質(zhì)和用途 性質(zhì) 用途 金 剛 石 無色透明、正八面體形狀的固體,折光率2.42,具有強色散性 經(jīng)仔細琢磨后,成為裝飾品——鉆石 開然界中存在的最硬物質(zhì) 劃玻璃、切割大理石、加工堅硬的金屬,裝在鉆探機的鉆頭上鉆鑿堅硬的巖層等 師:金剛石是碳單質(zhì)家庭中最璀璨的奪目的、最稀有和昂貴的,面是同為碳元素組成的石墨和金剛石相比外表要暗淡許多,我們可以看一下課本提供的石墨的圖片(學生看書)。同學
9、們有關于石墨的資料嗎? 生:石墨的化學成分是碳,它是層狀結(jié)構(gòu),灰色,半金屬光澤,硬度1~2;密度2.21~2.26克/厘米3;有滑感,易污手;具有導電性。由于熔點高,抗腐蝕性等特點,用于高溫坩堝;由于具有滑感,用于機械工業(yè)的潤滑劑;由于其具有導電性,又可制作電極。 生:跟金剛石相反,石墨是自然界最軟的礦物之一。用石墨在紙上畫過,會留下深灰色的痕跡。鉛多芯就是用石墨粉和黏土混合制成的。由于石墨的熔點高,所以石墨潤滑劑可以在不適宜普通潤滑劑的高溫下使用。 師:石墨是深灰色、有金屬光澤、不透明的細磷片狀固體,很軟,具有優(yōu)良的導電性,很滑膩。石墨的這些性質(zhì)決定它有哪些用途呢? 生:石墨很軟,可
10、以做鉛筆芯。 生:石墨能導電,可以做電極。 生:石墨可以做潤滑劑,因為它很滑膩。 [投影] 性 質(zhì) 用 途 石墨 深灰色、有金屬光澤、不透明的細磷片狀固體 很軟 鉛筆芯 能導電 電極 滑膩 潤滑劑 師:鉛筆是我們最熟悉的學習用品,鉛筆里面其實不含鉛,是石墨和黏土混合而成的,畫畫用的鉛筆學用“6B”的,寫字用的鉛筆常用“HB”的,制圖用的鉛筆常常是“6H”的,6B最軟,顏色最深,6H最硬,HB軟硬適中。“H”代表Hard,堅硬的;“B”代表Black,黑的。由于石墨太軟,只用石墨做鉛筆芯,易斷又易磨損,所以加入黏土。我們看看不同型號鉛筆的筆跡。
11、【點評】 作為學生必備的學習用品——鉛筆,其中蘊含著豐富的化學知識。課堂上教師只有緊密聯(lián)系學生的生活實際,學生活中的化學,學身邊的化學,才能讓學生更好地體悟到化學的無處不在:“生活處處皆化學”。 [實物投影]6B、HB、6H鉛筆的筆跡 [展示]一幅用6B鉛筆畫的人物頭像素描 師:石墨除了做鉛筆芯,還可以做電池的電極。我們?nèi)U舊電池中的碳棒來做一個導電的實驗。請兩位同學到講臺上來做這個實驗。 [學生實驗]石墨的導電性。把一根石墨電極和導線連接在一起,接通電源后,觀察燈泡發(fā)亮,證明石墨具有導電性。 師:鉛筆芯的成分里含有石墨,鉛筆芯沒有導電性?想不想試驗一下? 生:想!(學生很有興趣
12、。) 師:你們的鉛筆盒里有鉛筆芯嗎?自己上來做這個實驗。(多個學生輪流做這個實驗。) [學生實驗]自己的鉛筆芯接通電源后,也可以使燈泡發(fā)亮。 師:如果有一把長期不用而生銹的鐵鎖。怎樣輕易打開它呢?想一想。 生:把鉛筆芯的粉末放到鎖孔里。因為鉛筆芯的成分里有石墨,石墨具有潤滑性,可以做潤滑劑。 師:好,這個試驗留給同學們回家去做。學習了金剛石和石墨,它們的性質(zhì)和用途一樣嗎?生:不一樣。 [投影]比較金剛石和石墨的性質(zhì)和用途 金剛石 石墨 外觀 無色透明正八面體狀晶體 深灰色鱗片狀固體 光澤 加工琢磨后有奪目光澤 略有金屬光澤 硬度 最硬 較軟 導電性 無
13、 良好 導熱性 良好 良好 用途 鉆探機鉆頭、刻刀、裝飾品等 電極、鉛筆芯、潤滑劑等 師:金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì),物理性質(zhì)為什么有這么大的差異呢? [展示]金剛石和石默的原子排列結(jié)構(gòu)模型 師:金剛石的碳原子在空間構(gòu)成連續(xù)、堅固的骨架結(jié)構(gòu),所以堅硬。石墨的碳原子呈平面層狀結(jié)構(gòu),層與層之間的作用力小,所以很軟,能導電,有滑感。 除了金剛石和石墨以外,生活中我們還常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等,它們主要由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成。誰查到了有關木炭和活性炭的資料,請告訴我們。 生1:木炭是一種黑色多孔的固體。在隔絕空氣條件下加熱木材,可以制得木炭。因為木炭具
14、有疏松多孔的結(jié)構(gòu),表面積很大,能把氣體或溶液中的一些物質(zhì)吸附在它的表面,可做吸附劑。 生2:活性炭是黑色粉末狀和顆粒狀的固體。把木炭在隔絕空氣的情況下加強熱,并不斷通入水蒸氣,便可得到活性炭?;钚蕴烤哂斜攘痔扛鼉?yōu)良的只附性能,可用來凈化各種氣體或液體。例如,活性炭可用做電冰箱的去味和制糖工業(yè)的脫色劑。防毒面具的濾毒罐里裝的活性炭,可吸附毒氣,而使純凈的空氣通過。 師:同學們的資料中提到的吸附性,我們在水的凈化里提到過,我們今天做一個活性炭吸附有色物質(zhì)的實驗,來證明一下它的吸附性。 [學生實驗]在盛有半杯水的小燒杯里,加入一滴紅墨水,使水略顯紅色。放入活性炭,輕輕振蕩。 師:由于黑色的活
15、性炭懸浮于溶液中,現(xiàn)象不明顯,可以用過濾的方法除去活性炭。 [學生實驗] 過濾。 師:看到什么現(xiàn)象了? 生:紅色消失,液體變無色。 師:根據(jù)以前學過的知識,我們知道,過濾只能除去不溶性物質(zhì),所以紅墨水顏色的褪去是因為活性體,防毒面具就是利用活性炭來吸附毒氣的。 [展示]防毒面具(濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的)。 師:炭黑是一種黑色的極細粉末,由含碳的有機化合物不完全燃燒或強熱分解制得。蠟燭就是一種含碳的有機物,讓它不完全燃燒,能不能制得炭黑呢? [學生實驗]收集炭黑。點燃一支蠟燭,把冷碟子放在火焰的上方。 【點評】 變教師演示實驗為學生主動參與實驗,使學生在親身體驗的過程
16、中理解石墨的“導電性”、活性炭的“吸附性”,并親手制得炭黑。充分體現(xiàn)了新課程的理念:自主、合作、探究,也讓學生體驗實驗的樂趣。 師:看到什么現(xiàn)象? 生:有黑色物質(zhì)生成。 師:這就是炭黑,可用于制造油墨、油漆、鞋油、顏料以及橡膠輪胎的填料。大家回去后也可做這個實驗。焦炭的主要用途是冶煉金屬,是工業(yè)上冶煉生鐵的一種原料,我們在后面的單元里將會學到它。 現(xiàn)在,我們小結(jié)一下剛才學過的幾種含碳的物質(zhì)。 [投影] 木炭 吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品的色素,吸附有異味的物質(zhì) 活性炭 吸附能力比木炭強,吸附毒氣、制糖工業(yè)里脫色制白糖 炭黑 制造墨、油墨、油漆、鞋油和顏料,還可以增加輪胎制品的耐
17、磨性 焦炭 冶煉金屬 師:結(jié)合金剛石、石墨和木炭的性質(zhì)和用途,講座物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間有什么關系? 生:結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途 (學生一邊回答,教師一邊板書。) 師:科學家發(fā)現(xiàn),除了金剛石、石墨外,還有一些新的以單質(zhì)形式存在的碳,其中,發(fā)現(xiàn)較早并在研究中取得最重要進展的是C60分子。大家看書,C60的分子結(jié)構(gòu)和什么相似? 生:和足球相似。 師:這種足球結(jié)構(gòu)的碳分子很穩(wěn)定。C60中60表示什么? 生:一個C60分子中含有60個碳原子。 師:C60是單質(zhì)還是化合物? 生:是單質(zhì)。 師:目前,人們正在進一步研究C60分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),以及在材料科學、超導體等方面的應用。C60具有
18、廣泛的應用前景,誰能說說這方面的信息嗎? 生:除了超導領域外,C60在以下幾個方面的也具有廣泛的應用前景:①氣體貯存;②有感覺功能的傳感器;③增強金屬的強度;④新型的催化劑;⑤光學應用;⑥對癌細胞具有殺傷效應等醫(yī)療功能。 師:除C60外,一些新的單質(zhì)碳也相繼被發(fā)現(xiàn),如:C70、C240、C540等。 (一邊說,一邊投影C70、C240、C540等的結(jié)構(gòu)圖。) 20世紀90年代初,科學家又致力于一種新弄的納米材料——納米碳管的研究,我們一起來看一下它的結(jié)構(gòu)圖。 [實物投影]納米碳管的結(jié)構(gòu)圖 師:誰說說關于納米碳管的性質(zhì)? 生1:這是一種非常奇特的材料,它是石墨中一層或幾層碳原子卷曲
19、而成的籠狀“纖維”,內(nèi)部是空的,外部直徑只有幾納米到幾十納米。這樣的材料很輕,很結(jié)實。它的密度是鋼的1/6,而強度卻是鋼的100倍。用這樣輕而柔軟、又非常結(jié)實的材料做防彈背心是再好不過的了。 生2:如果用納米碳管做繩索,是唯一可以從月球掛到地球表面,而不會被自身質(zhì)量所拉斷的繩索。如果用它做成地球——月球乘人的電梯,人們在月球定居就很容易了。 師:隨著科學技術的發(fā)展,碳單質(zhì)不斷被發(fā)現(xiàn),碳單持的用途也將不斷擴大。學了這節(jié)課,大家有什么感受和反思嗎? 生1:我覺得化學一是門與生活聯(lián)系非常緊密的科學,例如鉛筆芯、無軌電車、防毒面具等?;瘜W使我們的世界變得更加絢麗多彩。 生2:化學與實驗探究為手
20、段,是一門不斷向前發(fā)展的科學,化學新技術使我們的生活變得更加美好。 生3:今天這節(jié)課讓我認識到物質(zhì)的一切外在表現(xiàn)都是由其內(nèi)在因素決定的,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)又決定用途,我覺得化學很有意思,我很喜歡它。 師:如果其他同學還有想法,我們譚后接著交流。學完這堂課,我們應該知道:①不同種元素可以組成不同的物質(zhì),同一種元素也可以組成不同的物質(zhì),如金剛石、石墨和C60等都是由碳元素組成的單質(zhì);②木炭和活性炭具有吸附性。 師:現(xiàn)在做課后練習來鞏固一下今天所學的內(nèi)容。 [學生練習]練習后當堂訂正。 師:回去后閱讀“化學·技術·社會”中的“人造金剛石和金剛石薄膜”。今天這節(jié)課就上到這兒,下課。
21、【總評】 本節(jié)課充分體現(xiàn)了新課程理念下的教學思想:讓學生成為課堂的主人,成為規(guī)律的“發(fā)現(xiàn)者”,緊緊圍繞一根紅線“”展開教學。在教學過程中,老師把自己作為學生中的一員,與學生一起共同參與學習過程,進行平等對話和交流,真正實現(xiàn)了教師角色的轉(zhuǎn)換——合作者、參與者和引導者。無論是學生還是教師,課前都搜集了豐富的素材,為本節(jié)課的一氣呵成打下了堅實的基礎。課堂上師生之間、生生之間進行了充分的展示和交流,所以,本節(jié)課的內(nèi)容教師教得輕松,學生學得愉快,勢必會收到事半功倍的教學效果。 [說明:該實錄摘自《中小學教材教學》(中學理科)2020年第11期] 課題1 金剛石、石墨和C60
22、 (第 二 課 時) 活動一:觀察與思考 師:(引言)我國是一個具有悠久歷史文化的文明古國,在燦爛的歷史長河中,涌現(xiàn)出了一大批赫赫有名的書畫家,他們留下的傳世之作經(jīng)過幾百甚至上千年的洗禮,流傳于世幸存下來的已不多見,成為我國文化中的瑰寶。下面兩幅就是古代留下的珍貴字畫。請看屏幕: 【屏幕投影】學生欣賞二幅古代字畫圖片: (學生對這兩幅字畫品頭論足,交頭接耳,贊不絕口。) 生:老師,我有一個問題,為什么明代董其昌的作品歷經(jīng)四百余年而依然筆峰清晰,漓江煙雨圖保存到現(xiàn)在色澤鮮艷而不褪色呢? 師:問得好!你們知道古代一些書法家、畫家是用什么來書寫或繪制字畫的? 生:(異口同聲
23、)墨汁! 師:墨汁又是用什么制成的? 生:用炭黑來制成的。 活動二、與交流 師:炭黑的主要成分是碳。古代字畫保存幾百年乃至上千年,紙或布都已開始腐爛破損,但墨色依然不變,這說明碳具有怎樣的化學性質(zhì)?猜猜看。 【點評】 導入由欣賞字畫開始,好像與化學無關,實則新穎別致,獨樹一幟,吸引學生的眼球,從欣賞中發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。教師此時并不直接向同學們解釋,而是用學生提出的問題進行點撥,根據(jù)學生已有的知識經(jīng)驗,猜想碳單質(zhì)的化學性質(zhì),引導學生進行探究。 生:我想碳單質(zhì)的化學性質(zhì)應該是很穩(wěn)定的。 師:都同意他的觀點嗎? (大部分同學點頭同意) 生:(立即反駁)不對,木炭可以在氧氣中燃燒
24、,怎么說它的化學性質(zhì)穩(wěn)定呢?我覺得應該是活潑的。 師;其實,這兩位同學說得都有道理,但不夠準確。 生:我們說碳單質(zhì)的化學性質(zhì)是穩(wěn)定還是活潑應該是有條件的。在常溫下,碳的化學性質(zhì)不活潑。但在點燃條件下,碳能與氧氣發(fā)生化學反應。 師:這位同學分析正確,我們在分析問題得出結(jié)論時,一定要注意將條件和結(jié)論有機地聯(lián)系起來,辯證地看待問題,才不至于犯以偏概全的錯誤。關于碳單質(zhì)常溫下的穩(wěn)定性,在實際生活中有著廣泛的應用。你知道還有哪些應用嗎?大家討論。 生:我發(fā)現(xiàn)鐵路枕木和街上木制電線桿表面都被燒焦碳化,我想這也是利用了碳單質(zhì)常溫下的穩(wěn)定性。枕木和木制電線桿表面碳化處理后,經(jīng)得起日曬、風吹和雨打,都不
25、容易起變化,可以有效地防止木頭腐爛,雖然表面變得黑不溜秋,也不美觀,但增加了使用的年限。 師:那么是什么決定了碳在常溫下化學性質(zhì)不活潑呢?元素的化學性質(zhì)與元素原子結(jié)構(gòu)中的哪部分關系最為密切? 生:(齊聲)最外層電子數(shù)。 【屏幕投影】碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖。 師:分析原子結(jié)構(gòu)示意圖,你有哪些發(fā)現(xiàn)? 生:碳原子核內(nèi)有6個質(zhì)子,核外有兩個電子層,最外層上有4個電子。 師:在化學反應中,它要成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),有幾種途徑? 生;可以得到4個電子或失去4個電子使最外層都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。我猜想,這兩種可能對于碳原子來講都難于實現(xiàn),所以,碳化學性質(zhì)常溫下不活潑。 師:這也體現(xiàn)了上節(jié)課我們所講的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
26、之間存在什么關系? 生;結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。 【投影】二、碳的化學性質(zhì)——常溫下的穩(wěn)定性、高溫下的活潑性。 點燃 師:回憶木炭在氧氣中燃燒的實驗,寫出木炭在氧氣中充分燃燒時的化學方程式,并說出你所看到的實驗現(xiàn)象。 (一同學上臺書寫化學方程式:C+O2===CO2) 生:劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量。燃燒后生成的無色氣體能使澄清的石灰水變渾濁,說明有二氧化碳生成。 點燃 師:如果氧氣的量不充足,碳燃燒就不充分,這時生成一氧化碳,同時放出熱量。 (一同學上臺書寫化學方程式:2C+O2=====2CO) 師:上述兩個反應,在以煤為燃料的煤爐里也經(jīng)常發(fā)生。煤的主要成分是碳。當空氣充足、爐
27、火很旺時,煤燃燒充分,主要生成二氧化碳;當空氣不充足、爐火不旺時,煤燃燒不充分,生成較多量的一氧化碳。從上述內(nèi)容的學習,你能得到哪些重要的發(fā)現(xiàn)。 生;說明碳具有可燃性。 生:在不同條件下,其燃燒的產(chǎn)物也不相同。 師:的確,反應條件對物質(zhì)所發(fā)生的化學反應是有重要的影響的。條件不同,主要的產(chǎn)物可能也不相同(強調(diào)主要產(chǎn)物,防止誤解成只有一種產(chǎn)物)。所以,冬天里燒煤烤火時應該特別注意的是—— 生:(反應迅速)一定要注意通風,防止因煤燃燒缺氧生成有毒的一氧化碳而引起中毒。 【投影】]1、碳跟氧氣的反應——碳的可燃性。 燃燒條件 點燃 化學方程式 結(jié)論 啟示 在氧氣中充分燃燒
28、點燃 C+O2====CO2 碳具有可燃性;條件不同,燃燒主要產(chǎn)物可能也不相同 書寫化學方程式一定要注明反應條件;冬天用煤取暖一定要注意通風。 燃燒不充分 2C+O2====2CO 師:碳不僅可以和氧氣反應,在較高溫度時它還能和某些氧化物反應。 【點評】 尊重客觀事實,用一分為二的觀點來看待在不同的條件下,相同的反應物發(fā)生化學反應后產(chǎn)物可能也不相同。從而培養(yǎng)學生實事求是的科學精神和一絲不茍的科學態(tài)度。此處不僅讓學生通過對比、歸納獲得結(jié)論,更重要的是運用已掌握的知識解決實際問題,主動參與社會決策,關注生命,體現(xiàn)人文關懷,培養(yǎng)學生的安全意識。 活動三: 【投影】2、碳跟某些氧化
29、物的反應 (教師演示教材P107實驗6-2木炭粉還原氧化銅。引導學生觀察實驗裝置、實驗操作及實驗現(xiàn)象。引導學生通過實驗現(xiàn)象,分析該反應的實質(zhì)。) 師:該裝置中的酒精燈有什么特別之處? 生:上面加了一個鐵絲網(wǎng)罩,我家里的燃氣灶上也放了一個類型的網(wǎng)罩。 師:你知道這樣做的好處嗎? 生:這樣會使火焰集中,從而提高溫度。 師:這說明碳與氧化銅反應的條件是什么? 生:(異口同聲)高溫。 師:實驗中我們觀察到哪些現(xiàn)象? 生:黑色粉末逐漸變成光亮的紅色;澄清的石灰水變成白色渾濁。 師:該反應中生成了什么物質(zhì)?誰能分析一下。 (交流討論,學生紛紛舉手發(fā)言。) 活動四、與交流 高溫
30、生:石灰水變渾濁,這是二氧化碳與石灰水的特征反應,說明碳和氧化銅反應生成了二氧化碳氣體。黑色粉末變成紅色物質(zhì),說明有銅生成。理由有二:一是銅為紅色金屬,該反應中只有一種金屬元素;二是根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,元素的種類在化學反應前后不變,所以另一種產(chǎn)物只可能是銅。 (一同學上臺書寫化學方程式:C+CuO====Cu+CO2↑) 【投影】 現(xiàn)象 結(jié)論 澄清石灰水變成白色渾濁 有二氧化碳生成 黑色粉末變成紅色物質(zhì) 有銅生成 師:分析很好!這個實驗中在操作上還有哪些要注意的地方? 生:為什么實驗完畢后要先撤出導氣管? 生:這個實驗裝置與用高錳酸鉀制取氧氣的裝置幾乎相同,先撤導氣
31、管是為了防止試管中的氣體因冷卻壓強減小而使石灰水倒吸,這樣會導致熱試管因驟冷而炸裂。 生:老師,為什么要待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上觀察? 師:要回答這個問題,請看下面的補充實驗,仔細觀察實驗現(xiàn)象。 (教師補充做銅絲在酒精燈了灼燒的實驗。) 生:紅色的銅絲表面變成黑色。說明在加熱條件下,銅能被空氣中的氧氣氧化,生成黑色的氧化銅。如果未等試管冷卻就將試管里的粉末倒在紙上,生成的紅色銅在灼熱條件下,又和空氣中的氧氣反應生成氧化銅,從而觀察不到紅色銅的生成。 師:完全正確!再觀察這個化學方程式有什么特點? 生:反應物是一種單質(zhì)和一種化合物,而生成物也是一種單質(zhì)和一種化合物。 生
32、:我發(fā)現(xiàn)在這個反應里,氧化銅失去了氧而變成了單質(zhì)銅,碳得到了氧化銅里的氧而變成了二氧化碳。 師:像氧化銅這種含氧化合物里的氧被奪去的反應,叫做還原反應。氧化銅因失去氧變成銅,我們就說氧化銅被還原。是木炭使氧化銅失去了氧,木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì),我們就說木炭具有還原性。 【投影】(補充) 2、碳跟某些氧化物的反應——碳的還原性 師:利用碳的還原性,說明碳具有哪項重要應用? 生:在工業(yè)上,可以用它來冶煉金屬,即將金屬氧化物里的金屬還原出來。 師:這是冶煉金屬的一種方法。例如,焦炭可以在高溫下把鐵從它的氧化物礦石里還原出來,也可以將三氧化鎢(WO3)還原為鎢。請同學們寫出這兩個反應的
33、化學方程式。 (兩學生上臺書寫。) 【投影】 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2↑ 2WO3 +3 C 2W +3 CO2↑ 活動五、 師;通過本節(jié)課的學習,你有哪些收獲和體會? 生:知道了物質(zhì)化學性質(zhì)的活潑與穩(wěn)定是相對的、有條件的。 生:實驗仍然是化學的靈魂。通過實驗探究,觀察實驗現(xiàn)象,可以推知生成物的元素組成。 生:由于碳具有可燃性,可利用煤、木炭燃燒時放出大量熱量來做飯、取暖;利用碳的還原性,在工業(yè)上可以用來冶煉金屬。再一次說明了物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途。 師:同學們總結(jié)得很好。下面請做課后練習。 (學生練習:教材P109
34、習題第2題(4)(5)(6),第4題和第6題。練習后當堂訂正。) 活動六、課外作業(yè) 【屏幕投影】 碳是不平凡的,也是奇妙的元素。人類在遠古時代就知道了碳。碳的打拉丁文名稱是指煤炭。現(xiàn)在,人們已發(fā)現(xiàn)的元素有100多種(包括人造元素),而碳只不過是其中的一種罷了。全世界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的化合物種類超過了1000萬種,不含碳的化合物還不到10萬種,碳的化合物幾乎是不含碳的化合物的100位。“碳這一家子”說得上是物質(zhì)世界最龐大的家族了。 請你根據(jù)上面提供的信息,課后廣泛地搜集并查找相關資料,以“不平凡的碳”為題目(也可自擬題目),寫一篇介紹碳單質(zhì)及碳的化合物的小論文,要求通俗易懂,瑯瑯上口。拿來與同學交
35、流,也可登錄人教網(wǎng)“中學化學交流中心學生專欄”進行交流(網(wǎng)址:)。 附案例:以下是宜昌市七中祝燕來同學撰寫的《孿生兄弟比高低》一文,小作者將碳氏家族孿生兄弟金剛石和石墨的性質(zhì)以故事形式娓娓道來。我們不妨看一看: 【屏幕投影】 孿生兄弟比高低 不知何年何月,碳家庭養(yǎng)育了一對孿生兄弟。老大名叫金剛石,生得通體透亮,膀闊腰圓,英俊之氣咄咄逼人;老二名叫石墨,長得黑不溜秋,柔軟無比,毫無男兒陽剛之氣。 自古孿生七分似,怎乃這對兄弟猶如天壤之別。讓人好生狐疑。 其實,兄弟倆的身份千真萬確,容不得懷疑。金剛石和石墨都是由碳元素形成的單質(zhì),兄弟倆的性格之所以不同,只是由于組成它們的碳原子的排列方
36、式不同而已。金剛石是結(jié)晶碳,每個碳原子周圍有4個碳原子,距離都是相等的,原子之間組成一個強有力的整體。而石墨內(nèi)部的碳原子同相鄰的碳原子提的距離是不相等的。離得較遠的兩個原子之間的拉力較弱,容易斷裂分手,這樣,金剛石和石墨就出現(xiàn)了硬和軟的不同“個性”。 在化學王國里,像金剛石和石墨這種由一種元素(即碳元素)形成的不同性質(zhì)的物質(zhì),叫做同素異形體。其實,金剛石和石墨只是它們許多孿生兄弟中的兩個呢,它們的兄弟還有碳黑、木炭、活性炭、焦炭等,碳元素真是一位偉大的母親。 金剛石身價百倍,價值連城,風流國王用來裝飾皇冠,點綴權(quán)杖,耀武揚威達四方。它一身鋼筋鐵骨,銅頭鐵腦,刀砍不入,槍打不進,鉆石如土,削
37、鐵如泥。它充當鉆探機的鉆頭,開鑿堅硬的巖層銳不可擋,切割大理石、堅硬的金屬真是手到擒拿。 石墨雖貌不如兄,卻也能以柔克剛,是最軟的礦物之一。耐熱、耐火、耐酸本領無與倫比,傳熱導電獨懷絕技。它可制成鉛筆、干電池的電極,它也有十八般武藝。 “血濃于水”。畢竟是同根同宗同種,外形雖有差別,內(nèi)質(zhì)并無二樣。通過一定的外科“整形手術”,這對孿生兄弟居然能互換面孔,金剛石可以變成石墨,石墨也可以變成金剛石,它們再也不會有什么遺憾的了。(指導教師:劉四方) 【點評】祝燕來同學用擬人化的手法把金剛石和石墨喻為碳氏家族中的一對“孿生兄弟”,可謂是“異想天開”,恰如其分。小作者以對資料的占有和對二者性質(zhì)的透
38、徹理解,將這對“孿生兄弟”進行了入木三分的描述。從作者流暢、詼諧的筆端,我們看到了化學世界里的童話,這種變角度、換視點、轉(zhuǎn)腦筋而富有人情味的敘述,讓讀者讀來倍感親切。以這種心態(tài)來學習化學,其實你已啟開化學探究之門,化學能不成為你“想學、樂學”的科目? 【總評】 本課題的教學思路清晰,采取以問題驅(qū)動的方式組織教學。在教學過程中,注意創(chuàng)設真實的問題情景,引導學生自主提出問題,鼓勵學生大膽質(zhì)疑,通過交流討論,進而自主解決問題,體現(xiàn)了新課程大力倡導的“自主探究”的理念。本節(jié)課的教學同樣滲透了“性質(zhì)決定用途”的思想。本課題的設計還有一個精妙之處,就是改變了傳統(tǒng)的作業(yè)方式,代之以命題或自命題的形式撰寫
39、有關“碳氏家族”的小論文,培養(yǎng)學生搜集資料、獲取信息、處理信息的能力。 課題2 二氧化碳制取的研究 【教學目標】 1、認識實驗室制取二氧化碳的原理和裝置,利用設計的裝置制取二氧化碳。 2、通過探究實驗室制取二氧化碳,認識實驗室制取氣體的思路和方法。 3、通過制取二氧化碳探究的討論交流,培養(yǎng)學生的合作意識和創(chuàng)新能力,。 【教學重點】探究實驗室制取二氧化碳的裝置 【課時安排】1.5課時 【教學設計】 [教學準備] 一、閱讀下列信息,并填寫下列空白。 1、碳酸鈉(Na2CO3)、大理石或石灰石[主要成分碳酸鈣(CaCO3)]等碳酸鹽,均能與稀鹽酸(有效成分為HCl)[或
40、稀硫酸(有效成分為H2SO4)]等酸直接反應生成二氧化碳;銅與稀鹽酸 (HCl)、稀硫酸(H2SO4)等酸不反應。 2、二氧化碳的性質(zhì)信息:(從生活經(jīng)驗和已有事實推測) (1)把燃燒的木條放入二氧化碳中,木條熄滅,說明 。 (2)打開汽水瓶蓋可觀察到 ,這個事實說明二氧化碳在水里的溶解性為: ,且二氧化碳能與水反應。 (3)向石灰水中吹氣,現(xiàn)象為 ,說明二氧化碳能與石灰水中的氫氧化鈣[Ca(OH) 2]反應,以此來鑒定二氧化碳氣體。 (4)在標準狀況下,二氧化碳的密度為1.
41、977 g / L,空氣密度為1.293 g / L,說明二氧化碳的密度比空氣的密度 。 (5)由(2)和(4)可知,用 法收集二氧化碳氣體;由(1)可知驗滿方法為 。 二、查找你所知道的能生成二氧化碳的反應,并從反應條件難易、反應原料是否易得、反應速度快慢、產(chǎn)生的氣體是否便于收集等因素進行比較,思考這些反應能否用于實驗室制取二氧化碳,什么原料是實驗室制取二氧化碳的理想原料。 能生成二氧化碳的反應原料 生成二氧化碳的 化學反應方程
42、式 能否用于實驗室制取 二氧化碳的理由 1 2 3 4 5 … [教學引入] 我們前面探究了氧氣的實驗室制法,今天我們來探究二氧化碳的實驗室制法。 [討論交流] 交流教學準備內(nèi)容。 [活動探究] 1、探究實驗室制二氧化碳的理想原料。 取三支試管,分別加入石灰石、碳酸鈣粉末、碳酸鈉粉末,分別向試管中加入稀硫酸;再取三支試管,分別加入石灰石、碳酸鈣粉末、碳酸鈉粉末,分別向試管中加入稀鹽酸。觀察現(xiàn)象,重點比較反應劇烈程度,由此歸納實驗室制二氧化碳氣體的理想原料。 反 應 原 料 實 驗
43、 現(xiàn) 象 反應 劇烈程度 結(jié) 論 石灰石 + 稀硫酸 制二氧化碳的理想原料為: 碳酸鈣粉末 + 稀硫酸 碳酸鈉粉末 + 稀硫酸 石灰石 + 鹽酸 碳酸鈣粉末 + 稀鹽酸 碳酸鈉粉末 + 稀鹽酸 【點評】 此設計能讓學生認識實驗對比觀察是科學探究的基本方法之一,更注重學生獲取新知的體驗學習。 2、探究實驗室制取二氧化碳的裝置并制取二氧化碳: (1)選擇實驗桌上給定的某些儀器,小組合作討論,設計合理的制取二氧化碳的實驗裝置,并組裝成裝置。 每組實驗桌上提供的儀器分別為: 第一組:大燒杯、過濾漏斗、集氣瓶、玻璃片
44、、橡皮管、玻璃導管 第二組:廣口瓶、破試管、銅絲、單孔橡皮塞、集氣瓶、玻璃片、玻璃導管、橡皮管 第三組:U型管、鐵架臺(帶鐵夾)、玻璃導管、橡皮管、無孔橡皮塞、單孔橡皮塞、集氣瓶、玻璃片 第四組:平底燒瓶、玻璃導管、橡皮管、橡皮塞、雙孔橡皮塞、單孔橡皮塞、集氣瓶、玻璃片、小燒杯、大燒杯 第五組:錐形瓶、分液漏斗、玻璃導管、橡皮管、雙孔橡皮塞、集氣瓶、玻璃片 第六組:廣口瓶、管徑被折斷的長頸漏斗、過濾漏斗、玻璃導管(若干)、橡皮管(若干)、雙孔橡皮塞、集氣瓶、玻璃片、小試管、 第七組: 錐形瓶、雙孔橡皮塞、長頸漏斗、玻璃導管、橡皮管、雙孔橡皮塞、集氣 瓶、玻璃片 第八組:錐形瓶、
45、注射器、玻璃導管、橡皮管、單孔橡皮塞、集氣瓶、玻璃片 第九組:帶支管的燒瓶、長頸漏斗、玻璃導管、橡皮管、橡皮塞、單孔橡皮塞、集氣瓶、玻璃片 第十組:錐形瓶、單孔橡皮塞、玻璃導管、橡皮管、單孔橡皮塞、集氣瓶、玻璃片 (2)實驗室制二氧化碳的實踐操作——用組內(nèi)組裝的裝置制備并收集一瓶二氧化碳,同時驗滿。 (3)把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,驗證氣體是否是二氧化碳。 (4)以小組為單位,從下列給定的儀器(也可以從其它未給出的儀器,也可以用生活代用品)中選擇適當儀器,你們還能設計幾組制取二氧化碳的裝置?在下表中畫出它們的簡圖,并比較幾組裝置的優(yōu)缺點,尋找最理想的裝置。 可供選擇的儀器有:玻璃
46、導管(若干)、橡膠管(若干)、無孔橡皮塞、單孔橡皮管(若干)、雙孔橡皮塞(若干)、鐵架臺(帶鐵夾)、集氣瓶、玻璃片、水槽、過濾普通漏斗、長頸漏斗、管徑被折斷的長頸漏斗、分液漏斗、注射器、燒杯、小試管、大試管、破試管、廣口瓶、U型管、平底燒瓶、錐形瓶、帶支管的燒瓶、燒杯、銅絲……(見下圖所示) 設計 幾組 裝置 圖為 方案1 方案2 方案3 方案4 【點評】 創(chuàng)設真實問題情境,鼓勵小組合作探究,激勵創(chuàng)新,提高分析并解決實際問題的能力,也促進學生進行發(fā)散思維。 [展示交流] (1)同學展示交流用本組給定儀器設計的實驗裝置和實驗成敗
47、的原因。 (2)在交流展示實驗裝置的同時,與小組設計的另外幾組實驗裝置進行比較,找出異同之處,反思自己所設計裝置的不足,并總結(jié)歸納實驗最佳裝置。 (3)討論實驗室制取氣體,在選擇儀器組裝成裝置時,要思考哪些方面的問題。 交流展示的裝置為: 【點評】 采取先設計多種方案之后,再交流展示,從而對方案進行反思、診斷、改進、補充完善的群體探究方式,形成良好的思維習慣,并使學生體驗到探究發(fā)現(xiàn)的樂趣。 [比較歸納] 比較實驗室制取氧氣和制取二氧化碳的方法,如:反應原料的狀態(tài)、反應原理、反應條件、制氣體的反應裝置、氣體密度、氣體溶解性、氣體是否與水反應、制氣體的收集裝置及檢驗氣體的方
48、法。歸納出實驗室制取氣體的思路和方法。 實驗室制氣體的思路和方法 制 O2 制 CO2 反應裝置 反應原料 反應原理 反應物狀態(tài) 反應條件 收集裝置 氣體密度 氣體溶解性 是否與水 反應 檢 驗 [聯(lián)想反思] 1、評價本組設計方案和開展實驗情況,從交流中獲得哪些啟示或教訓。 2、與同學合作進一步完善本組設計的實驗方案,寫出實驗探究報告。 【課后作業(yè)】用生活代用品設計制取二氧化碳的方案,并按方案進行家庭小實驗。 【總評】 這是一節(jié)學生自主的、全員參與的活動探究課,
49、學生經(jīng)歷“搜集資料→處理信息→實驗對比探究→用給定器材設計實驗方案→實驗驗證→自選儀器設計多種方案→展示交流并反思→復習歸納實驗室制取氣體的思路和方法”的小組合作探究過程,使同學進一步明確科學探究的幾個要素。交流展示時的方案三、方案四、方案七和方案八等,讓成功的同學體驗創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)的樂趣,使思維受阻的同學豁然開朗,并激起思維的共鳴,提高思維的發(fā)散性。用破試管、管頸被折斷的長頸漏斗等儀器組裝成實驗裝置,使學生既形成廢物利用的思想、又懂得可以節(jié)約資源。 給出“實驗室制取氣體在選擇儀器組裝成實驗裝置時,要考慮哪些方面的問題” 的討論,使學生的認知過程清晰條理化,逐步形成一般解決問題的方法和能力。 該課
50、題設計最大的特點是學生自主活動較為充分、學生參與面廣,老師起引導者、組織者的作用。小組提供器材讓學生實踐反思,引導學生進行思維創(chuàng)新,使學生在探究過程中,既獲取知識和技能,又錘煉思維,同時張揚個性,這樣的設計充分體現(xiàn)了新課程理念。 附:“二氧化碳制取的研究”——探究學案 “實驗室制取二氧化碳的探究”學案 ——化學實驗探究課 探究時間 一、課前準備 (一)閱讀下列信息,并填寫下列空白。 1、碳酸鈉(Na2CO3)、大理石或石灰石[主要成分碳酸鈣(CaCO3)]等碳酸鹽,均能與稀鹽酸(有效成分為HCl)[或稀硫酸(有效成分為H2SO4)]等酸直接反應生成二氧化碳;銅與稀鹽酸
51、 (HCl) 、稀硫酸(H2SO4)等酸不反應。 2、二氧化碳的性質(zhì)信息:(從生活經(jīng)驗和已有事實推測) (1)把燃燒的木條放入二氧化碳中,木條熄滅,說明 。 (2)打開汽水瓶蓋可觀察到 ,這個事實說明二氧化碳在水里的溶解性為: ,且二氧化碳能與水反應。 (3)向石灰水中吹氣,現(xiàn)象為 ,說明二氧化碳能與石灰水中的氫氧化鈣[Ca(OH) 2]反應,以此來鑒定二氧化碳氣體。 (4)在標準狀況下,二氧化碳的密度為1.977 g / L,空氣密度為1.293 g / L。說明二氧化碳
52、的密度比空氣的密度 。 (5)由(2)和(4)可知,用 法收集二氧化碳氣體;由(1)可知驗滿方法為 。 (二)查找你所知道的能生成二氧化碳的反應,并從反應條件難易、原料是否易得、反應速度快慢、產(chǎn)生的氣體是否便于收集等因素進行比較,思考這些反應能否用于實驗室制取二氧化碳,什么原料是實驗室制二氧化碳氣體的理想原料。 能生成二氧化碳的反應原料 生成二氧化碳的 化學反應方程式 能否用于實驗室制取 二氧化碳的理由 1
53、 2 3 4 5 … 二、活動與探究 1、探究實驗室制二氧化碳的理想原料。 取三支試管,分別加入石灰石、碳酸鈣粉末、碳酸鈉粉末,分別向試管中加入稀硫酸;再取三支試管,分別加入石灰石、碳酸鈣粉末、碳酸鈉粉末,分別向試管中加入稀鹽酸。觀察現(xiàn)象,重點比較反應速度快慢,由此歸納實驗室制二氧化碳氣體的理想原料。 反 應 原 料 實 驗 現(xiàn) 象 反應 劇烈程度 結(jié) 論 石灰石 + 稀硫酸 制二氧化碳的理想原料為: 碳酸鈣粉末 + 稀硫酸 碳酸鈉粉末 + 稀硫酸 石灰石
54、 + 鹽酸 碳酸鈣粉末 + 稀鹽酸 碳酸鈉粉末 + 稀鹽酸 2、探究實驗室制取二氧化碳的裝置并制取二氧化碳: (1)選擇實驗桌上給定的某些儀器,小組合作討論,設計并組裝制取二氧化碳的實驗裝置,畫出裝置簡圖。 組別 填出桌上給定的儀器名稱 設計的裝置簡圖 用該裝置制取二氧化碳后,評價該實驗裝置 (2)實驗室制二氧化碳的實踐操作——用組內(nèi)組裝的裝置制備并收集一瓶二氧化碳,同時驗滿。 (3)把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,驗證氣體是否是二氧化碳。 (4)以小組為單位,從下列給定的儀器(也可以從其它未給出的儀器,也可以用生活
55、代用品)中選擇適當儀器,你們還能設計幾組制取二氧化碳的裝置,在下表中畫出它們的簡圖,并比較幾組裝置的優(yōu)缺點,尋找最理想的裝置。 設計 幾組 裝置 圖為 方案1 方案2 方案3 方案4 反思評價 三、展示交流與反思 (1)每小組派一代表在全班交流展示本組所設計的實驗裝置,并用該裝置實驗的情況,分析實驗成敗原因。 成功之處: 。 失敗教訓: 。
56、 (2)在交流展示實驗裝置的同時,與自已小組所設計的幾組實驗裝置進行比較,找出異同之處,反思自己所設計裝置的不足,并總結(jié)歸納實驗最佳裝置(填在上表中)。 (3)討論實驗室制取氣體,在選擇儀器組裝成裝置時,要思考哪些方面的問題。 思考的問題有: 。 四、討論歸納出實驗室制取氣體的思路和方法 比較實驗室制取氧氣和制取二氧化碳的方法,如反應原料的狀態(tài)、反應原理、反應條件、制氣體的反應裝置、氣體密度、氣體溶解性、氣體是否與水反應、制氣體的收集裝置及檢驗氣體的方法,歸納出實驗室制取氣體的思路和方
57、法。 實驗室制取氣體的思路和方法 制 O2 制 CO2 五、談談本課活動的收獲與啟示 課題3 二氧化碳和一氧化碳 【教學目標】 1、了解自然界中的碳循環(huán),了解溫室效應。知道二氧化碳的主要性質(zhì)和用途。了解一氧化碳的性質(zhì)和用途。知道一氧化碳有損人體健康。 2、通過對一氧化碳和二氧化碳的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途相關知識的學習,學會觀察和描述化學現(xiàn)象;進一步認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì),物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途的化學學習方法;培養(yǎng)學生從現(xiàn)象到本質(zhì),從感性到
58、理性的科學認識方法。 3、通過二氧化碳有關知識的討論,學習全面的認識與評價自然界中的物質(zhì)。培養(yǎng)學生的學習興趣和合作精神,創(chuàng)新精神。樹立關注環(huán)境、熱愛自然的意識。 【教學重點與難點】二氧化碳和一氧化碳的性質(zhì),二氧化碳與石灰水反應,一氧化碳的還原性。 【實驗準備】二氧化碳、澄清石灰水、稀醋酸、紫色石蕊溶液、蠟燭、稀鹽酸、用紫色石蕊浸泡過的小花、一氧化碳、氧化銅、水。 試管、燒杯、玻璃管、鐵架臺(帶鐵夾)、試管夾、質(zhì)地較軟的塑料瓶、鐵皮、貯氣瓶、導氣管、火柴、酒精燈。 【課時安排】兩課時 【教學設計】 第一課時 【問題與情景】 【實驗6-4】:如右圖裝置,向燒杯中傾倒一瓶氣體,觀察
59、實驗現(xiàn)象。 問題: ①你觀察到什么現(xiàn)象? ②通過實驗,你可以得出該氣體的哪些性質(zhì)? ③請你猜一猜,該氣體可能是什么氣體?設計一個實驗證明你的猜想? 實驗現(xiàn)象 該氣體的性質(zhì) 你的猜想 你的實驗 【點評】 通過實驗,創(chuàng)設問題情景,引發(fā)學生探究欲望。 【活動與探究】二氧化碳氣體的證明 學生上臺演示實驗。 【討論與交流】 你還可以用什么事實或設計什么實驗,來證明二氧化碳的密度比空氣大? 學生討論交流:①一個兩端(均有紙筒)已平衡的天平,往一端紙筒中傾倒二氧化碳,天平向倒入二氧化碳的紙筒一端傾斜; ②同體積氣球充入二氧化碳比充入空氣下沉得快; ③二氧化碳
60、可用來滅火; ④收集滿二氧化碳的集氣瓶要正放在桌面上;…… 若學生答得不全,教師補充。如:“屠狗洞”的故事。 【引入與過渡】 二氧化碳除了是無色無味的氣體,密度比空氣大外,還有哪些性質(zhì)? 【問題與情景】 【實驗6-5】:猜想:如果將水倒入集滿二氧化碳的質(zhì)地較軟塑料瓶中,立即旋緊瓶蓋,振蕩,你會看到什么現(xiàn)象? 實驗:你觀察到什么實驗現(xiàn)象? 結(jié)論:從該實驗說明中你獲取了什么結(jié)論? 你的猜想 實驗現(xiàn)象 獲取的結(jié)論 【聯(lián)想與應用】 請你再例舉出一些生活事實,說明二氧化碳能溶于水。 取塑料瓶中液體少許 紫色石蕊 試液 【問題與情景】 ①在【實驗6-5】中塑
61、料瓶為什么會變癟?請說出你的理由? ②那位同學對上述理由需要提出質(zhì)疑的? ③二氧化碳溶于水的過程中,與水發(fā)生了化學反應沒有? 補充實驗 1:如右圖,用試管取塑料瓶中液體少許,向試管中滴加紫色石蕊溶液,觀察實驗現(xiàn)象。 (塑料瓶中的液體能使紫色石蕊變紅。) 問題:是什么物質(zhì)使紫色石蕊變紅呢?請你大膽進行猜想。 猜想:①可能是二氧化碳使紫色石蕊變紅。 ②可能是水使紫色石蕊變紅。 ③可能是二氧化碳和水發(fā)生了化學反應,其生成的產(chǎn)物使紫色石蕊變紅。…… 設計實驗:請根據(jù)自己的猜想,設計一個實驗來進行驗證。 討論交流:請小各組展示實驗方案。 實驗探究:選擇學生中有代表性的一組(如類似
62、課本P114頁【實驗6-6】;若學生未想到,教師就引導學生通過評價自己的方案,引出課本的方案) 【活動與探究】 探究是什么物質(zhì)使紫色石蕊變紅。 預備實驗:稀醋酸和稀鹽酸是二種我們熟悉的酸,現(xiàn)分別向二朵用石蕊染成紫色的干燥的小花上噴稀醋酸和稀鹽酸,你會看到什么現(xiàn)象?由此可得到什么結(jié)論? 實驗現(xiàn)象 獲取的結(jié)論 【實驗6-6】: 實驗 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 現(xiàn)象 結(jié)論 問題:從【實驗6-6】中,你可獲取哪些結(jié)論? 【點評】 通過實驗,創(chuàng)設問題情景,引導學生經(jīng)歷“提出問題,進行猜想,設計方案,實驗探究,獲取結(jié)論、解釋交流”這一探
63、究過程,從而培養(yǎng)科學探究的意識和形成科學探究的方法。 【問題與情景】 從上述實驗中可知,二氧化碳能與水反應生成碳酸。 CO2 + H2O == H2CO3 碳酸是否穩(wěn)定呢? 【活動與探究】 補充實驗2:將補充實驗1中變紅的溶液加熱,觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象 獲取的結(jié)論 小結(jié):碳酸不穩(wěn)定,易分解。 H2CO3== CO2↑+ H2O 【問題與討論】 我們還學習過二氧化碳的什么化學性質(zhì),請說出來。 小結(jié):二氧化碳能與石灰水反應,使澄清石灰水變濃渾濁。 CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O ------這是實驗室檢驗二氧化碳氣體的方法 【聯(lián)想與
64、應用】 展示:一瓶長期盛放石灰水的試劑瓶。 問題:為什么長期盛放石灰水的試劑瓶瓶壁上會出現(xiàn)白膜?(教師引導觀察后,讓學生自己提出問題) 解答:略 【反思與小結(jié)】 ① 通過本節(jié)課的學習你知道二氧化碳的哪些性質(zhì)? ② 通過本節(jié)課的學習你還有哪些收獲或啟示? 【練習與鞏固】 1、課本P120頁:4、6、7、8 2、討論:你還能設計一個實驗證明二氧化碳與水發(fā)生了化學反應嗎?若能,請畫出實驗裝置圖,并說明實驗原理。 3、家庭小實驗:課本P119頁 4、請根據(jù)你已有的知識和日常生活經(jīng)驗,將大氣中二氧化碳氣體產(chǎn)生和消耗的途徑填入下表。 大氣中二氧化碳的產(chǎn)生途徑 大氣中二氧化碳的消耗
65、途徑 第二課時 【復習與鞏固】 1、你知道了二氧化碳的哪些性質(zhì),請說出來,并寫出有關的化學方程式。 ①物理性質(zhì):二氧化碳是無色無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水。 ②化學性質(zhì):二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒;二氧化碳能與水反應生成碳酸; CO2 + H2O == H2CO3 二氧化碳能與石灰水反應,使澄清石灰水變濃渾濁。CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O 【問題與情景】 在一定條件下,二氧化碳氣體可以變成固體,那么固體二氧化碳我們稱著什么?它有什么性質(zhì)?有何用途? 【觀察與思考】 ①請觀察課本P116頁圖6—17,完成下表。 二氧化碳的
66、用途 對應的性質(zhì) 光合作用 滅火 化工產(chǎn)品的原料 氣體肥料 ②從上述表中你可獲取什么結(jié)論?你還知道二氧化碳的哪些用途,請說出來,并指出它是利用二氧化碳的什么性質(zhì)? 【歸納與小結(jié)】 二氧化碳的用途: ①滅火; ②化工產(chǎn)品的原料; ③干冰作冷劑; ④光合作用; ⑤氣體肥料。 【觀察與思考】 請觀察課本P116頁圖6—18,回答下列問題: ① 什么是“溫室效應”?產(chǎn)生“溫室效應”的主要氣體有哪些? ② 地球為什么喊“救命”? ③ “人類只有一個地球!”為了保護人類賴以生存的環(huán)境,我們應該采取怎樣的措施,防止“溫室效應”進一步加強? 【問題與情景】 我們知道,碳的氧化物有兩種:二氧化碳和一氧化碳。它們都是由碳、氧兩種元素組成的,那么它們的性質(zhì)是否也相同呢?為什么? 回答:①它們的性質(zhì)應該是相同的,因為它們的組成元素是相同的; ②它們的性質(zhì)是不同的,雖然它們的組成元素相同,但它們的一個分子中,氧原子的個數(shù)不同。 問題:究竟哪種說法是對的呢,下面通過實驗來證明。 【活動與探究】 【實
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