初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）课题1 碳单质的多样性教案

这是一份初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）课题1 碳单质的多样性教案，共10页。教案主要包含了课标分析，内容和地位分析，还原性等内容，欢迎下载使用。

教材分析
一、课标分析
了解金刚石、石墨、C60等碳单质的物理性质和用途。知道物质的性质与组成、结构有关。
二、内容和地位分析
本节课是九年级学生学习化学后接触的第一个元素及其化合物相关知识的单元,主要研究碳单质及其化合物的有关性质和用途,其内容特点有“四多”:物质种类多、物质性质用途多、化学实验多、化学方程式多,且各物质的性质有诸多异同点,物质间的转化关系较复杂。本单元将引导学生从单一物质的学习向一类物质的学习迈进,关键在于打通物质之间的联系,将知识结构化。从内容来看,本单元既是体验宏观辨识、微观探析、证据推理、科学探究的良好平台,又是培育创新意识和社会责任的优质载体。
学情分析
已有知识及方法:物质的微观构成和宏观组成;物质的结构和性质之间的微观联系。
未知知识及方法:碳单质的物理性质和用途。
教学目标
1.知道不同元素可以组成不同物质,同种元素也可以组成不同物质。
2.了解金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。
3.了解木炭、活性炭的吸附性。
核心素养
1.建立化学观念:宏观辨识和微观探析;认识物质具有多样性。
2.知道物质结构决定性质,物质性质决定用途。
重点难点
重点:金刚石、石墨和C60的物理性质和用途。
难点:物质的结构与性质,性质与用途之间的关系。
教学过程

续表

续表
教学反思

第2课时 碳单质的化学性质
教材分析
一、课标分析
1.掌握碳单质的化学性质,常温下不活泼和升高温度后的活泼性。
2.掌握碳单质的可燃性和还原性。
二、内容和地位分析
在第1课时学习了金刚石、石墨及碳的单质的物理性质和用途后,通过本课时学习碳单质的化学性质,本课时主要介绍了碳单质的稳定性、碳单质的可燃性、碳还原某些氧化物的反应,具有承上启下的作用,学好这一课可为今后的学习做很好的铺垫,本课时也是本单元的重点内容之一。
学情分析
已有知识及方法:碳在氧气中燃烧。
未知知识及方法:碳单质的稳定性和还原性。
教学目标
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。
核心素养
1.培养学生以实验为主的科学探究能力。
2.运用比较、分析、综合、归纳等科学方法,提高基于实验事实进行证据推理的能力。
重点难点
重点:碳单质稳定性、可燃性。
难点:碳单质的还原性。
教学过程

续表

续表
教学反思
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节一:导入新课
【创设情境】由钻石的广告语引入。
你喜欢钻石吗?为什么?
【提问】钻石是由什么物质加工而成的?那金刚石的组成元素是什么呢?
【展示钻石和石墨的图片】同学们,它们的外观有什么区别呢?这么漂亮、昂贵的钻石居然和同学们常见的价格低廉、黑乎乎的木炭是由同一种元素——碳元素组成的,你们信吗?今天我们就一起走进碳元素的世界,去探寻这些碳单质的奥秘。

学生阅读教科书中的相关内容,回答问题。
学生观察图片,交流讨论。
通过有关的学生活动,激发学生学习的兴趣,引起学生对知识的思考。
让学生从视觉上直观感受差异,培养学生自学和解决问题的能力。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:几种常见的碳单质
教师准备相关资料。
碳的单质
有请碳家族的第一位成员闪亮登场!
1.金刚石——高贵华丽的碳单质。
你在日常生活中见过金刚石吗?它有什么特性呢?请同学们在表格中做好记录,比比哪位同学总结的最全。
【指导完成表格】
性质
用途
颜色、光泽
硬度

2.石墨——平凡多能的碳单质。
解决生活中的实际问题:自行车淋雨后,车锁常会出现不易打开的现象。若在锁内注油润滑,则开锁后的钥匙上会沾满油污,不便携带。你有什么更好的方法吗?
石墨有优良的导电性能,铅笔芯也含有石墨,铅笔芯导电吗?
【小组合作探究】验证铅笔芯的导电性。
【展示资料】我们继续来认识石墨。
总结一下石墨都有哪些性质呢?
金刚石
石墨
颜色、光泽
硬度
润滑性
导电性
熔点
比较金刚石和石墨,我们发现它们虽然都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质却存在很大的差异,这是为什么呢?
【指导看图】展示金刚石和石墨的结构示意图。
【小组讨论】结合金刚石、石墨的结构、性质和用途,讨论物质的性质和用途之间有什么关系。
学生观看视频,然后填写表格回答问题。可从以下角度回答问题:金刚石透明、坚硬,可以用来制作装饰品(钻石),可以装在钻机的钻头上,钻凿坚硬的岩层,也可以用来切割玻璃、加工坚硬的金属等。
各小组用铅笔芯的粉末动手实验,然后交流结论。
学生从阅读的资料中自主总结归纳石墨的物理性质,和金刚石进行对比。
学生讨论交流,回答问题:微观结构不同。
学生分组讨论,总结:结构决定性质,性质决定用途。
激发学生兴趣,培养学生信息收集、归纳整理的能力。
结合生活实际,让学生感受化学与生活息息相关。
锻炼学生自主学习等能力,通过自主归纳总结强化学生对石墨的性质的记忆。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:几种常见的碳单质
通过对比,我们知道了金刚石和石墨在物理性质上存在如此大的差异的原因是微观结构不同,即它们的原子排列方式不同。所以物质的性质与物质的结构有着密切的联系。
3.木炭、焦炭、活性炭和炭黑。
【图片展示】木炭和活性炭的结构和用途。
教师:除了上面我们提到的两种重要的碳单质外,生活中我们也能看到一些含有碳单质的混合物——木炭、活性炭、炭黑和焦炭,它们的主要成分也是碳单质。
【进行实验】木炭的吸附性实验。
为什么木炭具有吸附性呢?在水的净化过程中常用到活性炭,制糖工业中利用活性炭脱色生产白糖,这是为什么呢?
4.C60——神奇的碳单质分子。
除了金刚石和石墨,科学家还发现了一类新的碳的单质,它就是C60。C60在哪些领域有广泛的应用前景呢?
【总结】物质的性质决定用途。
学生观看图片,回忆自己在生活中见过的碳单质及其用途。
学生观察实验,思考原理,阅读教科书,回答:木炭具有疏松多孔的结构,因此具有吸附能力。活性炭的结构与木炭类似且吸附作用更强。
学生自主阅读教科书相关内容,回答问题:C60可应用于超导、催化、能源及医学领域。
使学生了解物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途的观念。
从身边生活中的化学中感受物质的性质和用途之间的关系。
培养学生自主获取信息的能力。
板书设计
课题1 碳单质的多样性
第1课时 常见的碳单质
一、碳的单质
1.金刚石 2.石墨 3.C60
二、含有碳单质的混合物
1.木炭 2.活性炭 3.炭黑 4.焦炭
总结:物质的结构决定性质,性质决定用途。
课堂练习
课堂8分钟
课堂小结
本节课你学到了什么?有哪些收获呢?
作业布置
1.《七彩作业》第六单元课题1第1课时。
2.练习与应用第1~4题。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节一:导入新课
通过多媒体展示我国古代书法家、画家用墨书写或绘制的字画,并让学生猜测墨的组成成分。
学生观察并思考,说出自己的猜测:炭黑。
通过欣赏字画引入课题,激发学生的学习兴趣。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:碳单质的化学性质
一、稳定性
我们知道墨的主要成分是碳,古代字画经历了千百年墨迹依然清晰不变是因为碳单质在常温下化学性质不活泼。
二、可燃性
我们在学习氧气的化学性质时已经学习过木炭在氧气中充分燃烧的反应,大家一起回忆一下,并写出反应方程式。
过去,天气寒冷的时候我们经常烧煤取暖,如果使用不慎,就会发生煤气中毒事件,大家知道“煤气”是什么吗?它又是如何产生的呢?
评价并总结碳在不同条件下与氧气所发生的反应。
完全燃烧:C+O2 CO2。
不完全燃烧:2C+O2 2CO。
含碳元素的燃料燃烧时,如果氧气不足会产生CO,所以预防煤气中毒采取的措施之一是排烟道通畅,使室内保持良好通风,有充足的氧气,使燃料充分燃烧。
【过渡】通过刚才的学习我们知道碳具有可燃性,那么碳还能表现出什么性质呢?
三、还原性
【实验演示】接下来,我们来进行一个演示实验,请同学们认真观察实验,并总结实验现象。
(1)将烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管,并将试管固定在铁架台上,将导管插入澄清石灰水中。
(2)打开弹簧夹,用酒精灯(加网罩或使用酒精喷灯)加热混合物几分钟。
(3)先撤出导管,关闭弹簧夹,停止加热,试管恢复至室温后将粉末倒在纸上。

学生回忆所学内容,思考并写出化学方程式。
学生思考、讨论、回答:碳与氧气反应生成了一氧化碳。
学生思考、交流讨论如何更好地使化学更好地指导生活。
学生观察实验仪器、步骤、现象并记录,总结并回答:试管中黑色粉末变为红色,澄清石灰水变浑浊。
学生思考并回答此处操作的先后顺序是否可以改变?会导致什么结果?

通过复习,温故知新,引入新的知识。
联系生活情景,同学们可以结合所学内容解释简单的日常生活现象。
通过学习碳的不完全燃烧可以让学生们知道在氧气不足情况下可能产生的巨大危害。
通过演示实验引出碳与氧化铜的反应,培养学生通过实验探究科学知识的意识,通过所学知识分析解决化学问题的能力,培养学生严谨的科学态度和尊重客观事实的原则。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:碳单质的化学性质
理论推导:根据碳与氧化铜的反应方程式为C+2CuO 2Cu+CO2↑。
总结出碳在高温下具有还原性。
推导出冶金工业中氧化铁与碳的反应方程式:2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑。
单质碳可以与二氧化碳反应:CO2+C 2CO。
【总结】今天我们学习了碳的化学性质,我们根据墨画可以推出常温下碳的性质不活泼;通过复习碳在氧气中的燃烧反应推出了碳的可燃性;最后根据演示实验,观察了碳与氧化铜的反应现象,得出了碳在高温下与某些氧化物的反应的结论,总结出了碳的第三个性质,即还原性,希望同学们能够在课后好好复习总结。

学生思考讨论,试着写出实验方程式。
学生跟随教师回忆整节课所学内容,整理思路,使自己对碳的化学性质有更深刻的印象。
通过观察到的现象推测反应产物,并据此写出方程式以培养学生独立思考和善于总结的能力。
引导学生学会总结复习,加深学生对所学内容的印象,帮助学生巩固、复习、记忆。
板书设计
第2课时 碳单质的化学性质
一、稳定性
常温下,碳单质的化学性质不活泼。
二、可燃性
1.完全燃烧(O2充足):C+O2 CO2。
2.不完全燃烧(O2不充足):2C+O2 2CO。
三、还原性
1.与氧化铜反应:C+2CuO 2Cu+CO2↑。
2.与氧化铁反应:2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑。
3.与二氧化碳反应:CO2+C 2CO。
课堂练习
课堂8分钟
课堂小结
本节课你学到了什么?有哪些收获呢?
作业布置
1.《七彩作业》第六单元课题1第2课时。
2.练习与应用第5~7题。