化学4.3 二氧化碳的实验室制法优秀第1课时教学设计

§5—4   一氧化碳

一、教学模式：

                以实验为先导的启发—掌握模式

二、教学目标：

【认知目标】

   （1）使学生了解一氧化碳重要的物理性质、化学性质〔可燃性和还原性〕和一氧化碳的

        毒性。

   （2）比较一氧化碳、氢气和二氧化碳性质的异同点，引导学生掌握正确的学习方法和

        思维方式,掌握它们的不同用途。

   （3）通过对H2、C、CO还原CuO装置的比较与分析，培养学生对化学实验装置的评价、

        选择和设计能力。

【策略性知识目标】

   （1）学生学会用类比法解决问题策略；

   （2）阅读理解策略；

   （3）组织精加工策略。

【人格目标】

   （1）通过H2、C、CO与CO2性质的比较，培养学生用演绎、归纳、比较的科学思维方式

        来分析化学问题和解决化学问题的能力。

   （2）通过了解CO的物理性质、毒性和对环境的污染，加强学生的自我保护意识和环境

        保护意识。

   （3）通过一氧化碳和二氧化碳组成与性质的比较，使学生进一步认识到“物质的性质决 

        定于物质的结构”和“量变引起质变”是普遍存在的自然规律，是辩证唯物主义的

        基本观点。

三、任务分析：

【起点能力】

    ①学生已有了相关的碳的化合物知识

    ②学生已初步掌握化学实验的基本知识和基本操作

    ③学生已具备一定的观察、分析、比较和推理能力。

    ④学生已学过C、H2、CO2的性质。

【使能目标】

   （1）通过学习使学生能掌握CO的性质和用途

   （2）通过学习使学生能进一步对实验装置进行评价、选择和设计的能力。

   （3）通过学习使学生进一步了解各种学习策略的运用。

   （4）通过学习进一步提高学生理解用所学的知识解决实际问题的能力（如煤炉、炼铁等

        问题）

【教学重点和难点】

    重点：CO的化学性质

难点：①培养学生对化学实验装置的评价、选择和设计能力；

      ②用所学的知识解决实际问题的能力。

四、教学说明：

    本堂课从学生熟悉的煤气出发，提高学生对课题的兴趣，增强学习的主动性。在教材处理上，把一氧化碳的毒性提到它的化学性质前讲述，以便加强知识的衔接。在讨论一氧化碳还原氧化铜装置时考虑有毒尾气的处理。此外，在全课中始终遵循认识方法论：实验—结论—应用，尤其在类比氢气、碳和一氧化碳还原氧化铜所选择不同装置时，教育学生必须具体问题具体分析，切忌生搬硬套，培养学生对化学实验装置的评价、选择和设计能力，同时对解决实验设计这一知识难点有了良好的开端。

五、教学流程：略

六、教学媒体：

      POWERPOINT、多媒体、

七、教学过程：

【引言】碳元素有+2和+4价，所以碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳两种。前面我们已经

        学过二氧化碳的性质和制法，今天开始学习有关一氧化碳的知识。

【板书】§5—4   一氧化碳

        一、一氧化碳的物理性质

【提问】CO虽是CO2的同胞兄弟，其组成元素相同，同为碳的氧化物，是同素异形体吗？（通

        过提问使学生明白同素异形体是指单质）

【师讲】但一母所生的同胞兄弟在“性质”、“脾气”上却大相径庭。在CO的化学性质中，“杀

        手锏”是它的“毒性”。在日常生活中，尤其在冬天，我们经常从报纸或电视上得

        到有人发生煤气中毒事件。这煤气中的主要成分是CO，而煤气中毒实际上是指CO

        中毒。有人说，怎么会发生煤气中毒呢？我只要闻到煤气的气味就会关上开关，那

        还会中毒？也有人说，只要在厨房放一盆水就可防止煤气中毒。

【提问】同学们认为煤气有气味吗？放水能否防止煤气中毒？

【师讲】那我们看下书上是如何介绍CO的物理性质？请一个同学读出物理性质。

【板书】CO的物理性质：无色无味的气体，难溶于水(l体积的水仅能溶解约0.02

        体积的一氧化碳)，密度略小于空气(在标准状况下，密度为1.250g／L)。

【提问】根据CO的物理性质，在实验室里将如何收集？

【生答】排水集气法或向下排空气法

【再问】讨论一下用向下排空气法收集CO好不好？为什么？

【生答】不好。因CO有毒性，用排空气法易造成实验者中毒。同时又因为CO和空气的密度

        非常接近，也不宜用排空气法收集。

【师讲】书上说CO是无色无味的，同学们说煤气是闻得到气味的，到底哪个是正确的？书

        上肯定是正确的，同学们的感觉也是对的，正因为CO有毒性，且它无色无味，因

        而为了防止意外泄漏而不被人们发觉，人们在煤气中掺入了其它有气味的但无毒的

        气体，便于在泄漏时被人们查觉到。

【提问】CO有毒的原因是什么呢？

【板书】二、一氧化碳的毒性和对空气的污染

【师讲】煤气中毒的事例，人人皆知，引起煤气中毒的原因是：CO被人收进肺部，跟血液

        中的血红蛋白结合。CO跟血红蛋白结合的能力比氧气大200—300倍，这样造成肌

        体急性缺氧而中毒。当CO在空气中浓度为0.02%时，人在2—3小时后就会出现头

        晕恶心的症状，浓度达到0.08%时，2小时昏迷，浓度再高将危机生命。

【提问】根据学过的知识用化学方程式表示生成CO的两种途径。在什么情况下容易发生一

        氧化碳中毒？

【展示】用实物投影展示学生写的两个方程式。

【师讲】这两个反应会在煤炉的燃烧中产生。

【插入动画】煤炉的燃烧

【小结】火炉通风不良，氧气供给不足或刚加煤时，火炉里中下层煤炭燃烧产生的二氧化碳

        向上通过灼热煤炭会产生较多一氧化碳。煤炉上层，出现蓝色的火焰，是CO燃烧

        产生。

【提问】日常生活中的CO主要从哪来？

【小结】CO的来源：①汽车排放的尾气；

                   ②煤、石油的不完全燃烧；

                   ③钢铁冶炼排放的废气。

【师讲】CO和CO2的组成元素虽然相同，但其分子组成和结构不同，CO的分子是由一个碳

        原子与一个氧原子构成；CO2是由一个碳原子与两个氧原子构成。分子的构成不同，

        物质的性质也就不同。由此可见，“物质的性质，决定于物质的组成和结构。”这是

        一条普遍存在的自然规律。在CO和CO2的分子中仅相差一个氧原子，其性质就发

        生了变化，这充分证明了辩证唯物主义的由“量变引起质变”的观点是反映客观规

        律的。

【师讲】CO和CO2在物理性质上有较大的差别，那么在化学性质上又如何呢？CO2既不能燃

        烧，也不能支持燃烧，那么CO如何呢？

【板书】三、CO的化学性质

【插入视频】CO的燃烧：

【师讲】由此可见，CO能够点燃，即具有可燃性。

【板书】1、CO的可燃性

                    蓝色火焰，放热

【提问】一氧化碳的可燃性与学过的什么物质性质相似？

【生答】与氢气性质相似。

【讨论】应该怎样鉴别一氧化碳和氢气？

【生答】把干冷洁净的烧杯分别罩在两种点燃气体的火焰上方，烧杯上有水珠的原气体是氢

        气，另一瓶是一氧化碳。

【生答】也可将沾有石灰水的烧杯分别罩在两种点燃气体的火焰上方，烧杯上有白色斑痕的

        原气体是一氧化碳，另一瓶是氢气。

【小结】由此说明，当两种物质性质十分相似而难以鉴别时，我们可根据它们燃烧产物的不

        同来加以区别，这是物质鉴别的常用方法。

【提问】CO也是一种可燃性气体，在点燃前，应注意什么？

【生答】检验它的纯度。

【师讲】一氧化碳不仅跟氢气一样，有可燃性，也有还原性，能夺取含氧化合物中的氧。

【板书】2．一氧化碳的还原性

【师讲】前面我们已学过氢气和碳还原氧化铜的两套实验装置。

【投影】用氢气和碳分别还原氧化铜的实验装置图。

【讨论】CO除了跟C、H2一样，具有可燃性，也具有还原性。

        ①假设一氧化碳也能还原氧化铜，那么我们应如何选择装置呢？

        ②能否选用C还原CuO的装置？

        ③能否选用H2还原CuO的装置呢？为什么？

【生答】选用碳还原氧化铜装置不行。因为碳是固体，可预先装在试管中，而一氧化碳是气

体，必须通入试管中进行。

【生答】用氢气还原氧化铜的装置也不行，因为氢气无毒，一氧化碳有毒，多余氢气可放出，

        多余的一氧化碳会使人中毒，且污染空气。

【师讲】正是由于一氧化碳的毒性，我们需要将氢气还原氧化铜的装置进行改进。将试管改

成两头通的硬质玻璃管并在两端配有单孔塞，另外考虑到反应的转化率问题，还要

注意尾气的处理。

【投影】（一氧化碳还原氧化铜）

【讨论】氢气还原氧化铜有个顺序问题，那一氧化碳还原氧化铜是否也存在这个问题呢？

【插入动画】一氧化碳还原氧化铜

【师讲】在用氢气还原氧化铜实验中，我们必须注意“两先两后”，即先通气再点燃，先熄

        灯后停气。一氧化碳也应这样，先通入一氧化碳，赶出试管内空气，避免一氧化碳

        跟管内的空气混合，受热而引起爆炸。停止反应后，先熄灭酒精灯，仍继续通一氧

        化碳，防止灼热的铜遇到进入管内空气又生成氧化铜。

【板书】         

                 CuO：供氧，是氧化剂，发生还原反应（被还原）；

                 C：夺氧，是还原剂，发生氧化反应（被氧化）。

【投影】投影三套装置（图表中）让学生比较异同点。

【师讲】CO不仅可以还原CuO，还能用来还原氧化铁等多种金属氧化物。

【插入动画】一氧化碳还原氧化铁

【板书】高炉炼铁的反应：

Fe2O3：供氧，是氧化剂，发生还原反应（被还原）；

 CO：夺氧，是还原剂，发生氧化反应（被氧化）。

【师讲】因此，在工业上，常用做还原剂来冶炼金属。如：高炉炼铁。

【板书】四、一氧化碳的用途

【师讲】一氧化碳可作气体燃料和用来冶炼金属，请分别说明利用一氧化碳的哪些化学性质。

       （学生口述，教师板书。）

【板书】      1．作气体燃料（可燃性）

              2．冶炼金属（还原性）

（选学）

【师讲】物质在发生化学变化的同时，会伴随着能量的变化。

【板书】五、 吸热反应和放热反应

【师讲】一般认为①点燃物质，发生燃烧，这些反应都是放热反应。

                ②若反应中需高温或不断加热，则这样的反应通常是吸热反应。

【师讲】放热反应平时我们见得比较多，下面我们介绍两个吸热反应：

【板书】               如： 

【小结】通过本节学习，我们了解了CO的物理性质，化学性质及毒性。CO它既能危害人类，

        又能造福于人类，我们只能掌握好CO的性质，才能利用好这把双刃剑，合理利用

        资源，防止污染，保护环境。

八、布置作业：（略）。