初中化学新科粤版九年级上册5.2 碳教案2025秋

5.2碳【素养目标】1.了解金刚石与石墨的物理性质及主要用途。2.明确物质的性质与用途的关系。3.知道一种元素可以组成几种结构不同的单质。4.认识碳的燃烧及其产物。5.了解CO和CO2的性质及CO2的用途。【教学重点】碳单质的性质和用途【教学难点】碳单质的用途【教学用具】多媒体课件【教学课时】一课时【教学过程】[复习回顾]标出下列各物质中碳元素的化合价[新课引入]与氢、氧两种元素一样，碳元素对人类有十分重要的意义。碳是组成生命现象的最基本元素（地球内的生物体内都含有碳元素），也是给人类社会提供能源和材料的主要元素，许多含碳的物质早就被人类的用作燃料，直至现代，以碳元素为主要成分的天然气、煤和石油，仍然是人类社会最常用的燃料。[学生阅读]阅读P147“多种多样的碳单质”前两段内容，根据碳单质的用途推测其性质。[交流总结]金刚石和石墨的应用特性推断玻璃刀头上镶一小粒金刚石,用来切割玻璃金刚石硬度大石墨可以作为电极芯石墨能导电铅笔芯是用石墨粉和黏土混合制成的,比较6H和６B铅笔的软硬性能(提示:６B铅笔芯含较多石墨粉,６Ｈ铅笔芯含较多黏土)石墨质软，用其制成的铅笔芯在纸上划时可留下痕迹[教师讲解]物质的性质决定物质用途，根据物质的用途也可以推知相关的性质。[阅读]指导学生阅读P138后两段，总结金刚石与石墨的性质及用途。[总结]金刚石与石墨的性质及用途:金刚石(Ｃ)石墨(Ｃ)物理性质色无色透明,经加工后折光性强,光彩夺目灰黑色、有金属光泽硬度自然界中最硬的物质质软熔点很高高(耐高温)润滑性无润滑性有滑腻感导电性几乎不导电能导电4 用途做磨料、地质勘探的钻头和玻璃刀的刀头,制作装饰品制铅笔芯,做高温润滑剂、电极和熔炼金属的坩埚(石墨坩埚)区别与联系（1）构成：金刚石和石墨均由碳原子直接构成。（2）性质：①金刚石和石墨的物理性质有很大差异，原因是碳原子的排列方式不同；②金刚石和石墨的化学性质相似，原因是它们都是由碳元素组成的单质。（3）转化：石墨和金刚石在一定条件下可以相互转化[讲解]金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质差别却很大，这是因为在金刚石和石墨里碳原子的排列不同。[讨论交流]金刚石和石墨的组成、结构和它们的性质有什么关系呢？[学生回答]组成相同，但结构和性质不同，具有不同的用途。[教师总结]通过比较金刚石和石墨，我们知道物质的结构决定物质的性质，结合前面的内容，我们知道，物质的性质决定物质的用途，因此可以得出结构、性质、和用途的关系：[过渡]除金刚石和石墨外，人类还用到主要成分为碳单质、内部结构不规则的多种无定形碳，如焦炭、木炭、活性炭、炭黑等。[布置任务]请同学们根据课本P148-149内容，整理几种无定形碳的性质与用途。[成果汇报]几种无定形碳的性质与用途:结构与性质制法用途焦炭都具有疏松多孔的结构，具有相当强的吸附能力(活性炭的吸附能力较强)煤隔绝空气加强热冶金和生活的常用燃料木炭木材隔绝空气加强热活性炭木炭在高温下用水蒸气处理用于防毒口罩的滤毒层、防毒面具的滤毒罐、净水过滤器的吸附材料、白糖脱色、化学合成中除杂等炭黑含碳物质不完全燃烧制作油墨、油漆、鞋油、颜料，作橡胶制品的填料等[教师讲解]除了金刚石、石墨、无定形碳外，科学家还先后发现富勒烯、石墨烯等其他碳单质，它们在材料科学、电子工业等方面有广阔的应用前景。[过渡]我们为什么能确定特性迥然不同的金刚石、石墨等都是由碳元素组成的单质呢?[教师讲解]碳单质的燃烧产物都是碳的氧化物。在常温条件下，碳单质的化学性质是非常稳定的，但在高温条件下，各种碳单质都会发生燃烧。[提出问题]这些现象明说明碳单质具有哪些化学性质？[学生回答]碳单质的化学性质：（1）可燃性；（2）稳定性；（3）还原性。[提出问题]请列举能说明碳单质在常温下化学性质稳定的实例。[学生回答]需要长期保存的档案用碳素墨水书写；中国古代的水墨画经久不变色；木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。[复习回忆]回忆木炭在氧气瓶中燃烧的实验。实验现象结论木炭在氧气中燃烧发出白光、放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳4 [教师讲解]在氧气供给充分的环境下，碳的燃烧是完全燃烧，燃烧产物是二氧化碳；氧气供给不足,碳就会不完全燃烧，不完全燃烧的产物是一氧化碳。[学生练习]请写出木炭在两种情况下燃烧的化学方程式。燃烧情况条件化学方程式完全燃烧氧气供给充分C＋O2CO2不完全燃烧氧气供给不足2C＋O22CO[教师讲解]在高温条件下碳能与某些氧化物反应，如炽热的碳可使二氧化碳转变为一氧化碳，该反应过程中吸收热量。[布置任务]写出碳使二氧化碳转变为一氧化碳的化学方程式。[答案]CO2＋C高温2CO。[教师讲解]冬天，人们在室内烤火取暖，若是不注意通风，室内的人可能不知不觉昏迷过去，甚至丧失生命，这就是煤气中毒事故。其“罪魁祸首”就是一氧化碳。一氧化碳是一种无色、无气味、难溶于水的气体，密度比空气的小。一氧化碳易燃，燃烧时产生蓝色火焰。化学反应方程式为：2CO＋O22CO2。[提出问题]冬天用炭炉取暖时，在炭炉进风口扇风是为什么？[学生回答]以加快空气流通，为燃烧提供足够的氧气使燃烧更旺。[交流讨论]用炭炉取暖时，可以关上门窗保暖吗？放一盆水可以防止煤气中毒吗？[总结]在屋里用炭炉生火取暖时，关门窗会使屋内氧气不足，木炭燃烧易产生一氧化碳，从而造成中毒事故；一氧化碳难溶于水，在炉边放盆水不能防止煤气中毒。[教师讲解]在通风不良的室内，因氧气不足，含碳燃料燃烧时容易产生一氧化碳。一氧化碳是有毒的气体，它跟血液中血红蛋白结合的能力比氧气强，会使血液失去输氧能力，出现中毒现象。所以，在室内使用含碳燃料时，要保证有充分的通风措施，确保安全。[学生练习]碳单质及其化合物在一定条件下可以相互转化，请根据下面物质转化关系图，写出对应化学方程式。[答案]①C＋O2CO2；②2C＋O22CO；③2CO＋O22CO2；④CO2＋C高温2CO。【板书设计】5.2碳1.金刚石和石墨金刚石(Ｃ)石墨(Ｃ)物理性质色无色透明,经加工后折光性强,光彩夺目灰黑色、有金属光泽硬度自然界中最硬的物质质软熔点很高高(耐高温)润滑性无润滑性有滑腻感导电性几乎不导电能导电4 用途做磨料、地质勘探的钻头和玻璃刀的刀头,制作装饰品制铅笔芯,做高温润滑剂、电极和熔炼金属的坩埚(石墨坩埚)区别与联系（1）构成：金刚石和石墨均由碳原子直接构成。（2）性质：①金刚石和石墨的物理性质有很大差异，原因是碳原子的排列方式不同；②金刚石和石墨的化学性质相似，原因是它们都是由碳元素组成的单质。（3）转化：石墨和金刚石在一定条件下可以相互转化2.结构、性质、和用途的关系：3.无定形碳：主要成分为碳单质、内部结构不规则的物质。4.碳单质的化学性质：（1）可燃性；（2）稳定性；（3）还原性。5.一氧化碳：一种无色、无气味、难溶于水的气体，密度比空气的小。易燃，燃烧时产生蓝色火焰。6.碳单质及其化合物的转化：①C＋O2CO2；②2C＋O22CO；③2CO＋O22CO2；④CO2＋C高温2CO。【课后作业】完成练习册本课时课后练习。4