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、 单元信息
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
1 金刚石、石墨和 C60
2 二氧化碳制取的研究
3 二氧化碳和一氧化碳
二、 单元分析
(一) 课标要求
认识物质的多样性
知道氧气能跟许多物质发生氧化反应
能结合实例说明二氧化碳的主要性质和用途
初步学习二氧化碳的实验室制取方法
了解自然界中的氧循环和碳循环
(二) 教材分析
本单元包括三个课题。课题 1 主要介绍碳的几种单质：金刚石、石墨和 C60 等。课题 2 引导学生探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用装置制取二氧化 碳。课题 3 探究二氧化碳和一氧化碳的性质。
在《课程标准》中，关于碳和碳的氧化物是分散提出的。本单元根据全书 体系结构的设计，采取了集中编排、集中处理的方式。设计思想主要如下：
第一碳单质非常重要，有必要介绍。
此内容体现教材内容现代化、反映化学学科发展的角度，还体现了物质组 成的多样性。
第二，碳的化合物种类繁多，尤其是有机化合物在国民经济发展中起着非 常重要的作用。
碳的氧化物(CO 和 CO2 )不仅与学生的日常生活密切相关，同时也是初中 化学元素化合物知识中非常重要的一部分，因此，本单元中二氧化碳和一氧化 碳的性质和用途，也为学生后续阶段化学的学习打下基础。
第三，课程改革倡导科学探讨。化学实验是进行科学探究的重要方式，学 生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。制取气 体的实验技能是初中化学实验的重点和难点。本单元二氧化碳制取的研究，在 学生已学过的氧气的制取的基础上，探究其他的制备问题。
(三) 学情分析
对本单元的内容， 学生不是完全陌生， 在前几个单元的学习中， 已经获得了
1
不少有关碳的知识， 知道了碳具有可燃性， 所以教师在介绍碳的化学性质时， 注 意联系学生的生活实际和已有知识， 让学生形成自主学习、自主探究的学习方式。 本单元的重点在指导学生掌握制取气体时实验仪器和收集方法的选择。学生在第 二单元已经学过氧气的制法， 具备一些制取气体的简单知识， 可以引导学生在实 际操作中理解实验装置的选择。本单元另一重点是二氧化碳和一氧化碳的性质。 教学内容的特点是不仅实验多， 而且联系生活和生产实际的内容较多， 所以注意 联系生活实际，联系新科技，学习新的知识。
三、单元学习作业目标
(1) 了解金刚石、石墨和 C60 的微观构成； 理解物质的结构、性质和用途之 间的关系。
(2) 通过探究活动了解实验室制取二氧化碳的反应原理和制取装置。
(3) 认识一氧化碳和二氧化碳的性质和用途， 关注温室效应的形成、危害和 对策。
四、单元作业设计思路
以 “碳和碳的氧化物”为这一单元的主题， 以“碳”为切入点，连接起整个 知识网络。从“碳”到“二氧化碳”，再到“一氧化碳”，从物理性质到化学性质 再到气体的制取， 从与人的关系到与环境的关系， 逐渐从点到面， 从面扩张到整 个网络，连接起整个单元的知识体系。
2
3
单元主题
碳和碳的氧化物
五、课时作业
课时主题
金刚石、石墨和 C60
二氧化碳制取的研究
二氧化碳和一氧化碳
课时目标
了解金刚石、石墨和 C60 的微观构成、物理性质 和用途；了解物质的结构、性质和用途之间的关 系；认识碳的某些化学性质。
知道实验室制取二氧化碳的研究思路；初步学习 二氧化碳的制取、验证、验满等操作；确定实验 室制取气体的发生装置和收集装置的基本依据。
了解二氧化碳的重要性质及其用途； 了解二氧化 碳对环境的影响； 理解一氧化碳的可燃性、有毒 性、还原性。
第一课时
作业 1．金刚石和石墨的不同点是( )
A．金刚石是纯净物，石墨是混合物 B．金刚石是单质，石墨是化合物
C．金刚石和石墨中碳原子的排列不同
D．金刚石和石墨中碳原子内部结构不同
作业 2．碳家族中， C60 的分子结构形似足球， 如图所示， 关于 C60 的说法中， 错误 的是( )
A．它是一种单质
B．每个 C60 分子由 60 个碳原子构成 C．它与金刚石是同一种物质
D．它的相对分子质量为 720
作业 3.下列碳单质的用途与其化学性质有关的是( )
A.用石墨制作干电池的电极 B.用碳素笔书写档案文件
C.用活性炭作饮水机的净水剂 D.用铅笔芯粉末使生锈的锁头容易开启
1.参考答案： 1.C, 2.C, 3.B
2.时间要求： 3 分钟
3.评价设计：
作业 1.错选 A，对混合物、纯净物的概念理解不清； 错选 B，对单质、化合物 的概念理解不清；错选 D，对原子的结构认识不到位；
作业 2.错选其他选项，对原子构成分子，以及微观到宏观的认知不清楚； 作业 3.错选其他选项，对性质决定用途的认识不到位，不会分析。
4.作业分析与设计意图： 根据课时目标， 依据课本内容， 测评学生对碳单质的微 观结构以及性质决定用途的认识和理解。
作业 4.用木炭还原氧化铜的实验如下图。
(1)酒精灯加网罩的目的是______________________。
(2) 刚开始预热， 试管②中立即产生气泡， 但石灰水不变浑浊， 原因是
。
______________
(3)继续加热， 观察到黑色粉末中出现红色物质， 石灰水逐渐变浑浊。请你写 出画线部分的化学方程式： ______________________、______________________。
(4)停止加热时， 应先将导管从试管②中撤出， 并用弹簧夹夹紧橡皮管， 待试 管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是______________________。
1.参考答案： (1) 集中火焰， 提高温度； (2) 刚开始产生的气体是装置内 的空气；(3) C + 2CuO 高温 2Cu + CO2 t， Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O。
2.时间要求： 8 分钟
3.评价设计： (1)写错，对实验各步骤的目的认识不足；
(2)写错，分析问题的能力不足；
(3)写错，常见化学方程式的记忆不牢靠
(4)写错，对实验的步骤和目的认识不足。
4.作业分析与设计用途： 碳的还原性实验是本课时的重点及难点， 本道题侧 重考察实验的一般步骤和基本原理，主要考察学生的基础知识和基本的分析问题 的能力。
作业 5. 【趣味性作业】 【制作作业】 (小组为单位，时间：两天)
用橡皮泥或超轻粘土、小木棍或牙签制作金刚石、石墨和 C60 的微观结构模 型。
作业设计用途： 把枯燥的微观图片制作成立体的直观的三维模型， 既锻炼了学生
的动手能力，也培养了各小组之间分工协作的能力。
第二课时
作业 1.实验室用下图装置制取 CO2。
(1)反应的化学方程式为 ；
(2)用向上排空气法收集 CO2 的原因是 。
1．参考答案： (1) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 t；
(2) 二氧化碳的密度比空气大
2.时间要求:3 分钟
3.评价设计：(1)错，化学方程式记忆不牢靠
(2) 错， 对气体的收集方法、气体的性质理解不清
作业 2.在实验桌上有如下几种气体发生装置和收集装置。请你参与实验并回答 问题:
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(1)写出标号①的仪器名称: ;
(2)实验室制取二氧化碳气体的发生装置为 (填字母);
(3)用C 装置收集二氧化碳，其验满的方法是 。 1.参考答案： (1) 铁架台；(2) B；(3)将燃着的小木条放在瓶口 2.时间要求： 3 分钟
3.评价设计：(1) 错，对常见仪器记忆不清；
(2)错，对气体发生装置的选择理解不到位；
(3)错，对二氧化碳气体的验满的方法理解不到位
作业 1 和 2 作业分析与设计意图:通过图形-文字的结合， 测评学生对二氧化碳制 取原理的理解和记忆，并能根据二氧化碳的制取原理选择正确的装置。
【趣味性作业】【画的作业】 (小组为单位， 时间：两天)
将气体的制取装置总结归纳， 包括各装置检查气密性的方法和优缺点， 并画 出思维导图。
作业设计意图：利用图形和文字， 将分散的知识点通过知识点间的关系联系起来， 在整理知识点的过程中帮助理解知识和加强对知识的记忆； 更重要的是培养学生 逻辑思维能力和团队协作能力。
第三课时
作业 1.二氧化碳是一种温室气体．某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化 碳的性质进行验证：
当打开 K，反应一段时间后：
(1) D 烧杯中 (填“上层”或“下层”)的蜡烛先熄灭，说明二氧化 碳具有的物理性质是 ，具有的化学性质是 ．
(2) B 处紫色石蕊溶液变成红色， C 处澄清石灰水变浑浊． B 处使紫色石蕊溶液 变 红 的 物 质 是 ； 写 出 C 处 发 生 变 化 的 化 学 方 程 式 。
1．参考答案：(1)下层，密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；
(2) H2CO3 ，Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O
2.时间要求： 5 分钟
3.评价设计：(1)错， 对二氧化碳的物理化学性质认识不清；
(2)错，对化学式和化学方程式的记忆不牢靠。 4.作业分析与设计意图： 通过图文结合的实验题， 考查学生对二氧化碳物理性质 和化学性质理解与记忆，并测评学生对重要化学式、化学方程式的记忆。
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作业 2.CO 是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物，具有还原性，可用于冶 金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性， 设计了如下图实验装置。请回答以下 有关问题：
(1)CO 气体能使人中毒，其原因是 。
(2)实验开始时，先通人 CO 一段时间后，再加热，其原因是
(3)实验中图 A 处玻璃管中发生的现象是 ，其化学反应方程式 为 。
(4) 实 验 中 图 B 处 发 生 的 现 象 是 其 化 学 反 应 方 程 式 为 。
(5)该装置中有一个明显的缺陷 ，请指出改正方法 。 1.参考答案：(1) CO 与血红蛋白结合，使有机体缺氧而中毒；
(2)排走装置内的空气，防止加热不纯的 CO 引起爆炸；
(3)黑色固体逐渐变成红色， CO+ CuO △ Cu + CO2；
(4)澄清的石灰水变浑浊，Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O；
(5)没有尾气处理装置，在末尾增加一个燃着的酒精灯。
2.时间要求： 8 分钟
3.评价设计：(1)错，对 CO 的中毒机理认识不清；
(2)错，对重要步骤的实验操作的目的理解不到位；
(3)(4) 错， 对实验现象的分析和记忆不到位， 对常见化学方程式 的书写记忆不清；
(5) 错，对尾气处理装置的意义和作用认识不清
4.作业分析与设计意图： 通过一氧化碳还原氧化铜的实验装置图， 测评学生对实
验各步骤的理解，对实验现象的认识和实验原理的认识和记忆。 【趣味性作业】【搜集作业】 (小组为单位， 时间：三天)
小组同学通过多种媒体收集有关资料， 就温室效应增强的影响， 以及防止温 室效应进一步增强应采取的措施等议题，制作手抄报或 PPT 进行交流。
作业设计意图： 学生分组合作， 利用互联网、报刊、杂志等媒体收集资料， 各小组再利用图片、视频和文字的形式展示成果， 并与其他小组分享交流。意图 使学生在合作交流的过程中， 在利用多种渠道查找信息、整理信息、提取信息的 过程中培养学生对信息的提取、加工和整合的能力， 并且对环境问题、对如何从 自身做起保护环境有更直观的理解和认识。
趣味性作业总评价设计：小组之间进行自评和互评。分别就参与程度、实践能力、 协作性、创新精神四个维度进行评价，具体如下表：
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内容 评分权值及标准(满分 20 分) 自评 互评 综合评
参与程度 5 分(积极参与： 5 分；有参与： 3 分；不参与： 0 分)
实践能力 5 分(动手能力强： 5 分； 有待提 高： 3 分；一般： 2 分)
协作性 5 分(协作性强： 5 分；有协作： 3 分；较差： 1 分)
创新精神 5 分(创新意识强： 5 分； 有提出 建议： 3 分；创新意识较差： 1 分)
总评等级 18 分及以上为 A，14-17 分为 B， 10-13 分为 C，10 分以下为 D 总分
等级
六、单元质量检测作业
(一) 单元质量检测作业内容
作业 1：因天然金刚石资源稀少， 难以满足需求。人们就根据金刚石的组成和结 构设法制造金刚石， 以石墨为原料在高温高压和催化剂的条件下合成， 下列说法 正确的是( )
A．石墨合成金刚石是物理变化
B．石墨与金刚石具有相似的化学性质
C．石墨和金刚石是由同种元素组成的化合物
D．因为石墨能导电，所以合成的金刚石也能导电
1.参考答案： B
2.时间要求： 2 分钟
3.评价设计：
错选 A，对石墨与金刚石是同种元素组成的不同物质认识不清； 错选 C，对石墨和金刚石都是碳元素组成的不同单质认识不清；
错选 D,对碳原子的排列方式不同，石墨和金刚石的物理性质差别很大认识不 清。
4.作业分析与设计意图： 以石墨造金刚石为背景， 考查学生对两种单质的结构和 物理性质的理解和认识。
作业 2：下图是实验室制取气体常用的发生和收集装置，据此回答下列有关问 题。
(1) 写出仪器的名称：① 长颈漏斗 ；② 集气瓶 。
(2)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为 CaCO3
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＋2HCl===CaO＋CO2，收集二氧化碳选用 D (填字母)装置。
(3)要进一步验证二氧化碳的化学性质，将二氧化碳通入澄清石灰水中，现象是 澄清石灰水变浑浊 。
(4)实验室可用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共同加热制取甲烷，选择用的发生 装置为 A ，能用 E 装置收集甲烷，说明甲烷具有的性质是 难溶于水且不
与 水反应 ，当看到导管口出现 连续均匀的气泡 时开始收集气体。 参考答案：(1) 长颈漏斗；集气瓶；
(2) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑ ；D；将燃着的小木条放在瓶 口 ；
(3)澄清的石灰水变浑浊；
(4) A；难溶于水；连续均匀的气泡产生
时间要求： 8 分钟
评价设计：(1)错，对常见的仪器记忆不清；
(2)错，对二氧化碳的制取原理和收集方法认识不到位；
(3)错，对二氧化碳的检验及相应的现象记忆不清；
(4) 错，对实验室制取气体装置的选择认识不清。
作业分析与设计意图： 测评学生对实验室制取二氧化碳装置的认知和反应原理及 检验方法的理解和认识， 以及拓展到根据气体制取原理选择合适的气体制取装置。 作业 3： 自然界中二氧化碳的循环过程如图所示：
(1)吸收大气中 CO2 的环节是_______________。
(2)由于人类消耗化石燃料的增加和森林的乱砍滥伐，使空气中 CO2 的含量上 升，从而导致_______增强，全球气候变暖。请写出一条因气候变暖给人类生存 环境带来影响的情况： _________________________________________。
(3) 科学家研究得到： 海洋是吸收大量 CO2 的地方。如果工业生产产生的 CO2 排 放量继续以目前速度增加，海洋将成为“酸化的海洋”。请写出酸化原因的化学 反应方程式： _______________________________。
(4)科学家目前正在研究将空气中过量的 CO2 和 H2 在催化剂和适量条件下转化 成液态甲醇和水， 反应的化学方程式： CO2+3H2甲醇+H2O。则甲醇的 化学式是________。
参考答案：(1)绿色植物的光合作用；
(2)温室效应；极端天气增多，土地沙漠化加剧；
(3) H2O + CO2 = H2CO3 ;
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(4) CH4O
时间要求： 6 分钟
评价设计: (1)错，对自然界中产生二氧化碳和吸收二氧化碳的反应理解不清；
(2)错，对温室效应及其引起的环境问题不不甚了解；
(3)错，对常见的化学方程式记忆不牢靠；
(4)错，对质量守恒定律的意义认识不清。
作业分析与设计意图： 以课本中的图—— 《自然界中二氧化碳的循环》为本道作 业的信息和切入点， 考查学生对自然界中的碳——氧循环的了解和温室效应等环 境问题的初步认识， 同时测评学生对常见化学方程式的记忆和书写以及质量守恒
定律的应用。
(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 完成时间
了解 理解 应用
1 选择题 (1) √ √ 易 16 分钟
2 实验题 (2) √ 中等
3 填空题 (3) √ √ 中等
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