碳的化学性质 教学案例

课题

碳的化学性质

授课人

张淑丽

学校

北京市清河中学

教学目标

知识与技能：

1．掌握碳的化学性质，重点掌握碳还原氧化铜实验的装置、现象和结论。

2．根据碳的化学性质，了解碳的用途。

3．培养学生动手实验能力（基本操作、观察、记录实验现象）。

4．培养学生分析问题、解决问题以及语言表达能力。

过程与方法：

1．通过对生活中一些常见碳单质的使用情况，了解碳单质在常温下的稳定性和可燃性；

2．在学习了碳单质可燃性的基础上，提出问题——碳能否与化合态的氧发生反应呢？通过学生的讨论和教师的引导，学习碳单质的还原性，即，实验探究——碳还原氧化铜。

情感态度、价值观：

1．引导学生体会化学实验是获取化学知识和学习科学探究方法等的重要手段，证明实践出真知的真理性，同时培养学生严谨的科学态度和尊重客观事实、善于合作等优良品质。

2．通过解决实际问题培养学生学化学的兴趣和社会责任感，同时体验探究活动的过程、方法和成功后的喜悦从而使学生产生热爱化学的情感。

3．通过对“碳的可燃性”的学习，对学生进行安全教育和辩证唯物主义的“事物变化的内外因关系原理”的教育。

重点

学习碳的还原性。

难点

探究碳还原氧化铜的实验装置。

教学方法

实验探究和思维探究

仪器

药品

试管、具支试管、单孔胶塞、止水夹、导气管、药匙、酒精灯、试管架、铁架台等。

碳、氧化铜、澄清石灰水、火柴等。

教师活动

学生活动

设计意图

：

1.实物展示:用墨抄写的古书。

2.多媒体播放:用墨写的字画。

观看

创设情景，激发学生兴趣，提高学生思考的驱动性。

我国有着悠久的历史文化，古代一些书法家、画家用墨写字作画，我们知道墨的主要成分是碳黑，这些字画历经千百年，但墨迹依然清晰不变，这是为什么？

一、常温下，碳的化学性质很稳定。

思考、讨论、回答

从生活实际出发引课，认识到化学就在身边，进一步认识“性质决定用途”。

教师活动

学生活动

设计意图

回忆木炭在氧气中充分燃烧的实验，写出此反应的化学方程式。

二.碳的可燃性：

1.完全燃烧——O₂充足

C ＋ O₂ ^点燃CO₂

回忆实验现象、结论、写出此反应的化学方程式

通过复习，温故而之心。

用煤炉烧煤取暖。

在过去条件不好的时候，冬季人们为了抵御严寒，常常在室内用煤炉烧煤取暖，但如果使用不慎，就会发生“煤气”中毒事件，你们能猜测一下“煤气”是什么吗？“煤气”又是怎样产生的？四个人一小组讨论一下，讨论的主题不仅要找到“煤气”是什么，更重要的是找出“煤气”是怎样产生的？

（联系生活实际，认识“煤气”中毒事件产生的原因。）思考、讨论、回答

联系生活实际，认识身边物质的科学知识，结合已有知识和经验分析解决问题，进一步提高认识。

2.不完全燃烧——O₂不充足

2C ＋ O₂ ^点燃2CO （O₂不充足）

根据“煤气”中毒事件产生的原因，可采取什么措施预防此类事件发生呢？

含碳元素的燃料燃烧时，如果氧气不足都会产生CO，所以，预防“煤气”中毒采取的措施之一是：烟道通畅，燃气热水器使用时，使室内保持良好通风，有充足的氧气，使燃料充分燃烧。

上述碳的可燃性中，碳与氧气反应既可生成CO₂，又可生成CO ，这是碳本身具有的性质，是内因，而‘O₂充足与O₂不充足’是一个外在条件，是外因。“内因是根据，外因是条件，外因要通过内因起作用”这就是辩证唯物主义的“事物变化的内外因关系原理”。

学生的回答

联系生活，应用所学知识解决实际问题。

通过对“碳的可燃性”的学习，对学生进行安全教育和辩证唯物主义的“事物变化的内外因关系原理”的教育。

探究——碳的还原性

碳与氧气反应，既可生成CO₂ ，又可生成CO 。那么，碳能否与氧化物（氧化铜）反应，即碳能否夺得氧化铜中的氧呢？

讨论，猜想

实验探究的步骤提出问题

引导学生分析问题

对猜想提出假设：

1．碳能与氧化铜反应；C＋CuO^△Cu＋CO₂↑

2．碳能与氧化铜反应；C＋CuO^△Cu＋CO

3．碳与氧化铜不反应。

从问题出发进行大胆地假设，提出各种可能性。

教师活动

学生活动

设计意图

利用课件引导学生分析——思维探究

1．实验设计：

（1）实验装置（根据反应物状态和反应条件）

反应装置与实验室制氧气装置相同。

（2）检验产物（CO、CO₂）

CO₂——石灰水；CO——点燃。

实验装置如下（图一）

1.C与CuO均为固体，C在常温下稳定，此反应应在一定温度下进行，所以应选择与实验室制氧气装置类似。

2.检验CO₂可用澄清的石灰水；检验CO可用点燃的方法，看火焰的颜色。

探究实验装置

上图有不足之处吗？

（图二）

很多学生发现试管口应堵棉花，当看到老师提供的仪器时时会选择如图二的装置。

培养学生动脑通过实验探究科学知识的意识。

（3）操作步骤：

让学生自己通过所学氧气制取的操作思考、讨论、交流得出结论。

教师评价总结并点播

①气密性检验

②装药

③如图连接固定

④打开止水夹，点燃酒精灯加热（观察现象）

⑤实验结束——关闭止水夹，同时停止加热。

操作步骤：

①气密性检验

②装药

③如图连接固定

④打开止水夹，点燃酒精灯加热（观察现象）

⑤实验结束——关闭止水夹，同时停止加热。

培养学生动脑通过所学知识分析解决化学问题的能力。

教师活动

学生活动

设计意图

2．实验探究

根据提出假设的依据和已有的知识进行实验论证，观察并记录实验现象。

（指导学生进行实验并记录实验现象）

小组合作完成

实验并记录实验现象。

现象：黑色粉末逐渐呈红热状态，有无色气体产生，通入澄清石灰水，则澄清石灰水变浑浊，尖嘴处所出气体不能燃烧，冷却后，试管内留有光亮的紫红色固体。

对各种假设进行论证并培养学生动手实验能力，同时培养学生严谨的科学态度和尊重客观事实、善于合作等优良品质。

3．引导学生对实验现象进行分析、归纳和总结

：通过实验验证了哪一条假设是正确的？

3.碳与氧化铜反应

C ＋ 2CuO ^△ 2Cu ＋ CO₂↑

碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳。

收集材料进行分析、归纳、总结和概括。

在此反应中哪种物质得氧？发生了什么反应？具有什么性质？而另一种物质呢？

在此反应中碳得氧，发生了氧化反应，具有还原性。氧化铜失氧，发生了还原反应，具有氧化性。

听老师讲解

对问题从多个角度进行认识。引导学生体会化学实验是获取化学知识和学习科学探究方法等的重要手段，证明实践出真知的真理性。

三.碳的还原性

1.C ＋ 2CuO ^△ 2Cu ＋ CO₂↑

属于什么基本反应类型？

2.C ＋ CO₂^高温2CO

炼铁，介绍此反应的实际应用。

记录笔记

看多媒体播放的资料

理论应用于实际，了解生活和生产中的问题。

本节课知识重点。

整理笔记

及时总结培养学生良好的学习习惯。

下列用途利用碳的什么性质？

1.木头电线杆或木桩在埋入地下之前，常要把埋入地下的一部分木头表面稍稍烤焦。这是为什么？

2.用煤取暖

3.用焦炭炼铁

思考并回答

巩固所学知识

评价学生的表现，与学生交流，提出希望。

学生谈心得体会

对本节课学生的表现及时总结与评价，激励学生学习的积极性。