第六单元 碳和碳的氧化物 作业整体设计2023-2024学年度人教版化学九年级上册

化学第六单元作业设计
一、单元结构
基本 信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
化学 九年级 第一学 期 人教版 第六单元 碳和碳的氧化物
单 元 组织方式 自 然 单 元
课时 信息 序 号 课时名称 对应教材内容
1 金刚石、石墨和C60 课题1 金刚石、石墨和C60
2 碳单质的化学性质 课题1 金刚石、石墨和C60
2 二氧化碳制取的研究 课题2 二氧化碳制取的研究
3 二氧化碳和一氧化碳的性质 课题3 二氧化碳和一氧化碳
二、单元分析
(一)课标要求
1、了解金刚石、石墨等碳的单质的物理性质和用途
2、了解单质碳在常温下的化学稳定性和升高温度时的化学活动性， 了解
各种碳单质物理性质差异大但具有相同的化学性质。
3、掌握二氧化碳的物理性质、化学性质及重要用途，熟练书写相关的化学方 程式。
4、掌握实验室制备二氧化碳的化学反应原理 、仪器装置和收集方法，并懂得其 中的道理，会动手制二氧化碳。
5、了解一氧化碳的物理性质、化学性质， 会熟练书写相关的化学反应方 程式，认识一氧化碳在冶金工业上的重要用途，知道生活中一氧化碳的产 生途径、致人中毒的机理及其对环境的污染。
二、教材分析
(一)、本章在全书中的地位
碳和碳的氧化物安排在空气、氧、分子和原子、水、氢、化学方
程式之后， 铁、溶液、酸之前，占有承上启下的地位。
在氧气的性质中已经知道碳单质具有可燃性，而且与氢气的性质
很相似，因此也进一步巩固、补充和深化了氧气、氢气性质的认识。
1
而且通过学习了解化合物之间的衍变关系，为以后学习铁和酸等内容
打下基础。
(二)、本单元内容特点：
(1) 氧气、氢气是气态非金属单质，碳是固态非金属单质，通过
本章学习， 能使学生学到固态非金属单质所具有的一些物理性质。
(2) 氧气、氢气仅就其单质本身的性质、制法和用途进行了研究,没有过 多涉及他们的化合物。而本章还包括了碳的氧化物，涉及了碳的含 氧酸等。因此，从研究非金属元素及其化合物的角度看，本章更具 有典型性。
(三) 学情分析
通过前面五个单元的学习， 学生已有了“由现象知性质， 由性质 知用途”的思维， 但对于结构与性质的关系还不知道， 所以要使学生 建立： “用途——性质——结构”三者之间关系的思维模式。
学生在第二单元学习了氧气的实验室制法， 对于气体的制取原理、装置、 收集有一定基础， 所以已有了初步设计实验室制取二氧化碳的知识、技 能。
三、单元学习作业目标
1、了解金刚石、石墨等碳单质的物理性质和主要用途
2、知道碳单质的化学性质。
3、了解实验室制取二氧化碳的反应原理。
4、探究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二 氧化碳。
5、了解实验室中制取气体的思路和方法。
6、了解二氧化碳的物理性质和化学性质及相关的用途。
7、掌握一氧化碳的可燃性和还原性，并了解它的用途。
8、比较一氧化碳和二氧化碳性质的异同 点，掌握正确的 学习方法和思维方式。
9、了解一氧化碳的物理性质、毒性和对环境的污染，加强环境保护意 识。
四、单元作业设计思路
本单元以碳单质、二氧化碳和一氧化碳为重点，了解它们的性质和用途；学会 气体的制取方法，增强学生对生活和自然界中化学现象的好奇心，培养学生认识和 解决实际问题的能力。结合本单元的知识结构图设计作业
2
(
碳单
质
)
3
物理性质 金刚石： 硬度大，自然界最硬的物质(切割玻璃、作钻头) 石墨： 硬度小、 有滑腻感、 能导电 C60 ： (作铅笔芯) (作润滑剂) (作电极) 物理性质不同
化学性质
物理性质
木炭、活性炭：吸附性(吸附水中的色素异味) 1、稳定性：常温下， 碳的化学性质不活泼 2、可燃性 (1)充分燃烧(氧气充足) ：C + O2 点燃 CO2 (2)不充分燃烧(氧气不足)： 2C + O2 点燃 用途：作燃料 2CO
3、还原性 C + 2CuO高温 2Cu + CO2 ↑ (黑色粉末变成红色，澄清石灰水 变浑浊)
C + Fe2O3高温 Fe + CO2 ↑
密度： CO2 密度比空气密度大
水溶性：CO2 能溶于水
1、CO2 不能燃烧，也不支持燃烧
2、CO2 能与水反应： CO2 + H2O == H2CO3 (H2CO3使紫色石蕊溶液变 红) H2CO3 == CO2 ↑+ H2O
化学性质 3、CO2 能与碱溶液反应： CO2 + C a ( OH ) 2 == CaCO3 ↓+ H2O (澄清石灰水变
浑浊) ——检验CO2气体
CO2 + 2NaOH == Na2CO3 + H2O (无现象)
——吸收CO2气体
(
CO
2
)4、CO2 能与碳反应： CO2 + C 高温 2CO (吸热)
反应原理：大理石与稀盐酸CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + CO2 ↑+ H2O 实验装置 发生装置： 固液不加热型
实验室制法 收集装置：向上排空气法
验满方法：用燃着的木条放在集气瓶口， 木条熄灭，说明CO2 已 收集满
检验方法：将生成的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑 浊，说明该气体时CO2气体
用途： 1、干冰——人工降雨 2、灭火 3、植物光合作用(气体肥料) 对环境的影响：CO2 不是空气污染物，CO2过多会引起“温室效应”
1、可燃性：2CO + O2 点燃 2CO2 (火焰呈蓝色， 澄清石灰水变浑
浊) 用途：作燃料
(
CO：
) (
化
学性质
) (
3CO + Fe
2
O
3
高温
2Fe + 3C
O
2
(红色粉末变成黑色， 澄清石灰水变浑浊)
)2、还原性 CO + CuO 高温 Cu + CO2 (黑色粉末变成红色， 澄清石灰水变浑浊)
3、毒性： CO极易与血红蛋白结合，使人体缺氧而中毒(煤气中毒的原因)
五、课时作业
第一课时
课时目标：1、了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途，理解结构与性 质的关系。
作业 1、下图是甲、乙两种物质的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。这两 种物质在氧气中完全燃烧后的产物都是二氧化碳，但它们的物理性质却明显不同， 如导电性、硬度等。据此，下列说法错误的是( )
A.甲乙两种物质中的碳原子大小不同
B.甲乙两种物质都是碳单质
C.甲乙两种物质中原子的空间排列方式不同
D.将甲乙两种物质混合后得到的是纯净物
1.参考答案： D
2.时间要求： 1 分钟。
3.评价设计 虽然两种金刚石和石墨都是有碳原子构成的，但由于其结 构不同，所以是两种单质。
4.作业分析与设计意图
设计根据金刚石和石墨的碳原子结构图， 比较两种单质中碳原子 结构的不同排列，理解结构决定性质。
作业 2：如图所示，将活性炭投入盛满红棕色NO2气体的集气瓶中，立即塞 上单孔塞。
(1)充分振荡集气瓶，可观察到的现象是_____________________________。
(2)打开弹簧夹，看到的现象是______________________________。
(3)上述实验说明________________________________。从结构上看，这是因为
活性炭具有____________的结构。
1、参考答案： (1) 集气瓶中红色逐渐褪去(2)水倒吸入集气瓶(3)分 子是不断运动的，吸附性
2、时间要求： 2分钟
3、设计意图 通过对实验现象的观察和分析，建立由宏观辨识到微观探析 的化学思维模式。
4
第二课时
课时目标
1、了解实验室制取二氧化碳的反应原理。
2、探究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二 氧化碳。
3、掌握实验室中制取气体的思路和方法。
课时作业1、今有A、B、C、D、E五种装置如右图所示。
按下列要求回答问题(所选装置用其代号字母表示)
(1)实验室用高锰酸钾的加热分解来制取氧气时，发 生装置选用_____，收集装置选 用_____，该装置制取氧气的化学方程式为_____________________________________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳时，发生装置选用_____，收集装置选用 _____，该制取二氧化碳的化学方程式为_________________________________________。
(3)硫化氢是一种无色且有臭鸡蛋气味的气体， 能溶于水， 可形成一种酸溶液——氢 硫酸。实验室用硫化亚铁跟稀硫酸反应制取硫化氢气体。试回答： ①硫化氢气体具有臭鸡蛋气味，这是硫化氢的___________ (填“物理”或“化学”)性 质。
②硫化氢的水溶液能使石蕊试液变_________色。 ③实验室制取H2S气体时，发生装置应选用_____，收集装置应选用_________ (填仪器编 号)。
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参考答案： (1)A ； C或E ；
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2 个
(2)B； C；
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2 O + CO2 个 (3)①物理 ②红 ③B； C
时间要求：3-5分钟
评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) (2) 无意义或 空白答案 知道制取二氧 化碳的发生装 置， 知道制取 知道制取 氧气和二 氧化碳发 会利用加热 固体制取 氧气和固 会利用加热固 体制取气体和 固液不加热制
二氧化碳收集 装置 生和收集 装置 液不加热 制取二氧 化碳气体 的原理，利 用气体是 否溶于水 选择排水 集气法收 集氧气，利 用气 取气体的原理 制取其他气体， 利用气体是否 溶于水选择排 水集气法收集 气体，利用气体 的密度选择不 同的排空气法 收集气体
(3) 无意义或 空白答案 知道硫化氢 的气味 知道硫化氢 的气味和 颜色 知道硫化氢的 制取方法 总结出其他气 体制取的的 方法
作业评价和设计意图1、知道制取二氧化碳气体的发生装置和收集装置的方法。
2 、知道制取气体的设计原理，测试学生的灵活运用知识的能力。
第三课时
课时目标： 通过实验探究知道二氧化碳和一氧化碳的性质和相关用途。通过实验 让学生设计和完成一些简单的化学实验，锻炼学生的基本化学实验技能。
作业1.下列有关CO2 的实验中，只能证明CO2物理性质的实验是( )
1、参考答案 D
2、时间要求 1分钟
3、设计意图 通过实验情景考察学生对二氧化碳的物理性质和化学性质的掌握 程度。
作业 2、如图是科学家根据相关研究绘制的 60 万年以来大气中二氧化碳量变化 和全球温度变化的图线，据图分析可得( )
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A.大气中二氧化碳的变化引起全球温度的变化
B.全球温度的变化引起大气中二氧化碳的变化
C.全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化有一定的关系
D.全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化没有关系
1、参考答案： C
2、时间要求： 1分钟
3、作业分析与设计意图： 由图像可知， 全球温度的变化与大气中二氧化碳的 变化存在着一致性。通过热点问题认识二氧化碳的环境 的影响。
作业 3
某化学课外兴趣小组成员甲、乙、丙三位同学在学习了木炭还原氧化铜的实 验后，提出如下问题：“木炭与一氧化铅(化学式为PbO)反应生成铅的同时产 生的气体一定全部为二氧化碳吗？”请你和他们一起对产物中气体的成分进行研
究，并回答有关问题。
(1) [猜想]：甲同学认为：反应产生的气体全部为二氧化碳。
乙同学认为：反应产生的气体全部为一氧化碳。
丙同学认为：反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳。 (2) [设计实验]：根据各自的猜想，他们共同设计了实验(如图示)，(他们 在实验中进行了规范操作和细致的观察)。
(3) [现象与结论]： (提示： CO会使新鲜鸡血变色)
如果甲同学猜想正确， 装置B、C中的实验现象是_________________________； 如果乙同学猜想正确， 装置B、C中的实验现象是_________________________；
如果丙同学猜想正确， 装置B、C中的实验现象是_________________________。 4)此实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是
。
(5) 根据上述实验及学习的木炭与CuO、Fe2O3 的反应， 请你归纳出单质碳的一 项重要用途是_____________________________________________。
1、参考答案：(3)石灰水变浑浊，鸡血颜色不变； 石灰水无明显变化，鸡血颜色发生变化；
石灰水变浑浊，鸡血颜色发生变化；
(4) 在装置C的出气口接一个尖嘴玻璃管和燃着的酒精灯(或在装置C的出 气口用气球或塑料袋收集尾气)。
(5) 冶炼金属
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2、时间要求 5分钟 3、作业分析和设计意图：通过实验让学生设计和完成一些简单的化学实验，锻 炼学生的基本化学实验技能。
六 单元质量检测作业
(一) 单元质量检测作业内容
作业1、单层石墨成为石墨烯， 这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是 目前世界上最薄、最坚硬( )
A． 石墨烯的硬度小于金刚石 B．石墨烯的化学式为C
C．石墨烯属于化合物 D．石墨烯中碳元素的化合价为+4
1、参考答案 B
2、时间要求 1分钟
3、作业分析与设计意图 石墨是一种碳单质，由题给信息可知其是世界上最薄、 最坚硬的。本题旨在让学生认识石墨这种碳单质的物理性质。
作业2、关于一氧化碳和二氧化碳的说法中，正确的是( )
A. CO的含量增加会导致温室效应
B． 室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒
C． CO和CO2组成元素相同，所以它们的化学性质相同
D． 大气中CO2 的消耗途径主要是绿色植物的光合作用
1、参考答案 D
2、时间要求 1分钟
3、作业分析与设计意图 温室效应与二氧化碳有关，一氧化碳不与石灰水反应， 由于分子的构成不同， 它与二氧化碳的化学性质是不同的。二氧化碳可以通过植 物的光合作用而转化的。本题测试学生对一氧化碳的认识。
作业3、下列碳单质的用途中，利用了碳的化学性质的是( )。
①做电极， ②做滤毒剂， ③制作固体润滑剂， ④做燃料， ⑤制作装饰品， ⑥ 冶炼金属，⑦制作染料。
A．①②③④ B．⑤⑥⑦ C．①③⑤⑦ D．④⑥
1、参考答案 D
2、时间要求 1分钟
3、作业分析与设计意图A、用金刚石镶嵌钻探机钻头， 不需要通过化学变化就能 表现出来，属于物理性质，故选项错误；
B、用石墨作电极，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项 错误；
C、焦炭用于金属的冶炼，是利用了焦炭的还原性，需要通过化学变化才表现出 来，是利用了其化学性质，正确；
D、用活性炭除去冰箱异味， 不需要通过化学变化就能表现出来， 属于物理性质， 故选项错误．
故选C．
本题难度不大， 目的是检测学生对碳的物理性质和化学性质与其相关用途的关 系。
3 、证明汽水中含有 CO2气体，最合理的做法是( )
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A B C D
1、参考答案 D
2、时间要求 1分钟
3、作业分析与设计意图 实验中通常用澄清的石灰水检验二氧化碳的存在。本题
通过对不同实验方案的比较，形成正确的分析方法，提高对实验的分析能力。
作业5、如图是实验室制取常见气体及检验相关性质的装置图，据图回答问题。
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式
为 。二氧化碳的收集装置可选 用 ，二氧化碳的检验装置可选用 。
(2) 实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰固体混合物来制取甲烷气体。要制取 并收集甲烷(密度比空气小， 难溶于水) ，可选用的发生装置及收集装置的组合 是 。
1、参考答案 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2 O + CO2 个 ⑤ ⑥
①③ 或 ①④
2、时间要求8分钟
3、评价设计
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) 无意义或 空白答案 会写化学方 程式 会选择发 生装置和 收集装置 能理解选 择装置的 原理 能总结出一般 制取和收集装 置的方法
(2) 无意义或 空白答案 会选择发 生装置 会选择发 生装置和 收集装置 能理解选择 装置的原理 能运用一般 制取和收集 装置的方法
4、作业分析与设计意图
本题通过对二氧化碳制取装置的选择方法的考察， 检测学生对实验原理 的掌握、理解和运用的能力，及设计实验的能力。
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作业6、 甲组同学组装了如图实验装置， 验证一氧化碳的部分性质并验证产物． 实 验时，在点燃B处酒精灯之前先通入一氧化碳，然后继续实验．
(1) 实验过程中C装置现象是 ，反应前先通一氧化碳的目的是 _ __； (2)下列对该实验的分析正确的是__ _ (选填编号)．
①实验结束时应先熄灭D处酒精灯．
②反应开始后通入一氧化碳的质量等于C中增加的质量．
③反应结束后继续通入一氧化碳可防止C中液体被倒吸．
1、参考答案 (1) 澄清的石灰水变浑浊，排净玻璃管中的空气，防止在加热时
引起爆炸；
(2)①③
2、时间要求 8分钟
3、作业分析与设计意图： (1) 实验过程中， B中生成的二氧化碳进入C中与氢氧 化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，所以， C中的现象是澄清的石灰水变浑浊，由 于一氧化碳与空气的混合气体在点燃时易发生爆炸， 所以， 反应前先通一氧化碳 的目的是排净玻璃管中的空气，防止在加热时引起爆炸；
(2)①、实验结束时应先熄灭B处酒精灯，故选项说法正确．
②、 C中增加的质量是二氧化碳的质量， B中固体减小的质量是氧元素的质量， 故 质量不相等，故选项说法错误．
本题通过对实验操作流程的分析， 提高了对实验的观察能力和思维能力。同 时检测了学生本质上认识实验现象的能力。
(二) 单元质量检测作业属性表
序 号 类型 对应单元 作业目标 对应学 难度 来源 完成时间
了解 理解 应用
1 选择题 1 √ 易 改编 20分钟
2 选择题 6、7 √ 易 改编
3 选择题 2 √ 易 选编
4 选择题 3、4、5 √ 易 选编
5 实验题 7、9 √ 中 原创
6 实验题 7、8 √ 难 原创
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