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單質碳的化學性質

單質碳的化學性質

教學目標

知識目標
通過比較了解幾種碳單質物理性質不同,但化學性質相同;

通過實驗,掌握單質碳的可燃性、還原性、穩定性。


能力目標
通過碳還原氧化銅的實驗裝置的設計,初步提高氣體反應裝置的設計能力;

發展和培養學生的實驗觀察能力和從現象到本質的思維能力。

情感目標
通過碳單質的學習,了解同一元素可以組成不同物質,這些物質的物質性質和用途不同,但卻有相同的化學性質,從而提高學習化學興趣。


教學建議

教材分析
碳單質(金剛石、石墨、球碳等)是初中學生學習氧氣、氫氣之后首次全面學習的固態非金屬單質。此節內容起著承上啟下的作用,它是氧氣、氫氣學習的繼續,同時為后面學習金屬單質打下基礎。

碳單質有定型碳和無定型碳兩類。金剛石、石墨是重要的定型碳,做重點介紹。從學生較熟悉的金剛石、石墨入手學習,而后介紹球碳,符合學生認知規律,由宜到難,由遠及近,又熟悉到陌生,使學生在學習過程中體驗化學與社會的關系、體驗化學科學的發展。

另外,教材編排首先對碳的典型單質——金剛石和石墨的結構、物理性質、用途進行學習,而后再簡介無定型碳,最后安排碳單質的化學性質學習,旨在使學生從感性上理解碳單質結構不同,物理性質不同,但化學性質幾乎相同。


教法建議
教學中應注意以下幾點:

1.充分運用學生已學知識進行新知識的學習,已增長學生的知識鏈、能力鏈。如碳的化學性質中,關于碳還原性的教學,可提示學生在氫氣還原氧化銅裝置的基礎上加以改進,從而自己設計出碳還原氧化銅的實驗裝置。這樣的教學處理有利于學生提高探究能力,提高實驗的設計能力。

2.聯系實際生活、聯系科學研究進行教學提高學生學習興趣。運用網上資料拓展學生的學習空間。激發學生學習興趣,引導學生關注生活關注社會。善于觀察身邊的生活,從生活中學習化學。同時將所學化學運用于社會中解決科學問題。在探究式教學過程中,引導學生自主探究,創新思維。

 

教學設計方案一

請同學在黑板上寫出碳的原子結構示意圖。

從碳的原子結構可以看出,最外層只有4個電子,在化學反應中既不容易得電子,也不容易失電子。通常狀況下,碳的化學性質很穩定。如教材中有宋朝黃庭堅的墨寶,雖歷經千年仍不變色。但隨溫度升高,碳單質的化學活動性大大增強。

1.碳的可燃性

【講解】木炭與氧氣或空氣中氧氣反應可以生成二氧化碳。煤的主要成份是碳,爐火著得旺時,發生的也是碳與氧氣生成二氧化碳的反應,同時放出大量熱供人使用。

當氧氣供給不足時,碳燃燒不充分,生成一氧化碳。

2.碳的還原性

【演示】碳和氧化銅的反應。(邊實驗邊引導學生觀察實驗,并依據觀察到的現象進行思考。)

【現象】加熱片刻后,黑色物質突然發紅光,隨后看到紅色物質,同時澄清石灰水中冒出一定量氣泡,石灰水變渾濁。

【結論】黑色氧化銅與木炭反應,生成紅色的銅和二氧化碳。

【講解】同樣,碳也能與氧化鐵反應得到鐵和二氧化碳。

早在幾千年前中國就掌握了這項技術,可放映用木炭來煉鐵。木炭煉鐵的錄像

【提問】觀察上述兩個反應,判斷是不是氧化還原反應?如果是請指出還原劑是什么?

【小結】碳在上述兩個反應中都做還原劑。這兩個反應都體現了碳的還原性。

碳不但能還原某些金屬氧化物,也能還原某些非金屬氧化物。

播放木炭與二氧化碳反應錄像

        木炭和二氧化碳的反應可以表示為:

                  

這個反應需要吸收熱量才能進行。由上述反應可以看出,有的反應過程中放出熱量,有的反應卻要吸收熱量,說明化學反應總是伴隨熱量的變化。通常用“-Q”表示吸熱反應,“+Q”表示放熱反應。如:

【討論】燃煤爐子中,發生了哪些化學反應。

【小結】

【總結】碳在常溫下比較穩定,但隨溫度升高碳的活動性大大增強,在高溫下碳能與很多物質反應。
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