第六单元碳和碳的氧化物课题1碳单质的多样性第2课时 课件 -人教版化学九上

(共25张PPT)
第六单元　碳和碳的氧化物
课题1碳单质的多样性
第2课时
（人教版）九年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
分层作业
核心素养目标
1.化学观念（物质观、变化观）： 能从原子、分子层面认识碳单质的组成与结构，理解"结构决定性质、性质决定用途"的观念；认识碳在常温下的稳定性、可燃性和还原性，建立"条件改变，反应产物可能不同"的变化观。
2.科学思维（模型认知、推理论证）： 通过对比金刚石、石墨、C60的结构与性质，运用归纳、比较的方法建构"同种元素可组成不同单质"的模型；能依据实验现象推理反应的发生及产物。
3.科学探究与实践： 通过木炭还原氧化铜实验，学习"提出问题—作出猜想—设计实验—观察现象—得出结论"的探究路径，掌握固体加热实验的基本操作规范。
4.科学态度与责任： 通过我国古代墨迹字画、碳纤维与C60新材料等实例，感受化学对中华文明和现代科技的贡献；结合"碳中和"议题，增强社会责任感和合理利用资源的意识。
新知导入
同一个碳元素，为什么有时千年不变，
有时却在高温里"抢"走别人的氧？
第 2 课时　碳单质的化学性质
新知导入
先看三个真实现象，再回答一个问题
同一块炭，为什么常温下能守住千年，高温里却能夺走氧化铜中的氧？
点燃　数百摄氏度
炭火通红放出热量
同是烧炭，火旺与火闷，产物一样吗？为什么有人会中毒？
高温　1000 ℃ 以上
黑色粉末变红石灰水变浑浊
碳本身不是金属，凭什么把铜从氧化铜里"抢"回来？
常温　约 25 ℃
墨迹千年不褪色
字画、档案上的碳，为什么不跟空气里的氧气和水反应？
东晋王羲之书法
新知导入
这一课，沿一条温度轴走三站
第 1 站
常温 · 性质稳定
能解释：碳原子最外层 4 个电子，得、失都不容易
能举例：碳素墨水写档案、字画久存
能辨析：常温稳定 ≠ 高温也稳定
第 2 站
点燃 · 可燃性
能写出：充分与不充分燃烧的两个
方程式
能判断：产物由氧气的量决定，不
是由碳决定
能解释：密闭室内烧炭为什么危险
第 3 站
高温 · 还原性
能看懂：木炭还原氧化铜的装置、网罩与
操作顺序
能分清：谁被氧化、谁被还原，碳在这里
是什么角色
能迁移：从一支试管推想到高炉炼铁
约 25 ℃
数百摄氏度
1000 ℃ 以上
新知导入
常温：
碳为什么"熬得住"
第 1 站　化学性质稳定
01
这一站要解决的问题：
碳原子的结构，怎样决定了它在常温下"懒得反应"？
先看懂结构，再看两件被时间验证过的物证——
然后把这条结论推到一个容易混淆的地方：稳定是不是绝对的。
新知导入
01 常温
从结构找原因
最外层 4 个电子，为什么让它"懒得反应"？
结论：常温下，碳单质的化学性质不活泼
碳原子最外层有 4 个电子，达到稳定结构要得 4 个或失 4 个电子
2
这两种做法都不容易，所以它既不轻易失去电子，也不轻易得到电子
3
受日光照射，或与空气、水接触，都不容易发生变化
"不活泼"前面有一个限定的词——常温。温度一旦升高，这个结论就要改写。
新知导入
三件"熬过时间"的东西，指向同一个性质
存世字画
上的墨
墨的主要成分是炭黑。这些字画长期暴露在空气、光照与水汽中，墨色依然清晰——说明碳在常温下没有跟氧气、水发生反应。
重要档案
的书写规定
具有保存价值的文件，档案部门要求用碳素墨水书写，不能用易褪色的墨水——把一条化学性质，写成了一条工作规范。
反证：
同处的铁器
同样的空气、同样的水分，铁器早已锈蚀。可见碳"没变化"不是因为没接触，而是因为不反应。
新知导入
点燃：
同一块炭，两种烧法
第 2 站　可燃性
02
这一站要解决的问题：
氧气给多给少，为什么产物完全不同？
反应物还是那两种，条件也只有一个"点燃"，
变的是氧气的量——它决定了碳被氧化到哪一步。
新知导入
02 点燃
氧气充足：完全燃烧
氧气给足，碳烧成了什么？
氧气充足时，碳完全燃烧生成二氧化碳，放出大量热——这是碳作燃料的基础。
现象：条件不同，亮法不同
在空气中
持续红热，没有明显火焰
在氧气中
发出白光，放出热量
共同产物
生成的气体使澄清石灰水变浑浊，说明有 CO
记现象要带条件：说"白光"必须写"在氧气中"，脱离条件说现象，是常见失分点。
化学方程式
C + O
CO
读法：每 12 份质量的碳，与 32 份质量的氧气恰好完全反应，生成 44 份质量的二氧化碳。
用途：木炭、煤作燃料；冶金工业中焦炭既
作还原剂又提供热量。
新知导入
02 点燃
氧气不足：不完全燃烧
氧气不够，为什么反而更危险？
2C + O 点燃 2CO
氧气不足时，每个碳原子只能"分到"半个氧分子，产物从 CO 变成了 CO。条件只变了氧气的量，产物和现象全变了。
CO 中
碳氧原子个数比 1 : 2
CO 中
碳氧原子个数比 1 : 1
所以写碳燃烧的方程式，必须先看氧气的量：
氧气足写 CO ，氧气不足写 CO。
CO 的危险档案
它不刺鼻，
所以更难防
①
无色无味，泄漏时闻不到、看不见
②
极易与血红蛋白结合，使血红蛋白失
去携氧能力
③
中毒初期只是头晕、乏力，往往来不
及反应
对应措施：用煤炉、炭火取暖必须通风，睡前熄灭或移到室外。
"燃烧一定生成 CO "是错的——反应物的量不同，产物可以不同，这是本课第一个"条件决定结果"。
新知导入
高温：
碳凭什么"抢"氧
第 3 站　还原性
03
这一站要解决的问题：
碳不是金属，凭什么把铜从氧化铜里"抢"回来？
这一站要上手一个实验：看清装置、记住顺序，
然后用"得氧、失氧"重新认识这个反应。
新知导入
03 高温
实验：木炭还原氧化铜
高温下，碳把铜从氧化铜里"抢"了回来
三步操作
1
装药：木炭粉与氧化铜混合均匀、烘干后装入试管，平铺在管底
2
加热：用酒精灯加网罩加热，使火焰集中、提高温度
3
检验：生成的气体通入澄清石灰水，观察是否变浑浊
C + 2CuO高温
2Cu + CO ↑
网罩不改变反应本身，它解决的是一个实际问题：
酒精灯焰温度不够，碳和氧化铜在高温下才反应。
新知导入
实验装置示意图：
试管口略向下倾斜，
导管末端伸入液面以下
三个现象，分别证明了什么？
现象 1
黑色粉末逐渐
变成红色
说明有铜生成
现象 2
澄清石灰水
变浑浊
说明有 CO 生成
现象 3　易错
刚开始加热，
导管口就有气泡
这是管内空气受热膨胀，不能说明反应已开始
结论：碳夺走了氧化铜中的氧，把铜还原出来——碳具有还原性。
结束时的顺序，错一步就前功尽弃
1
先撤出导管
防止石灰水倒吸入热试管，
使试管炸裂
2
再熄灭酒精灯
顺序颠倒，倒吸就发生在这一步
3
夹紧乳胶管，冷却
防止空气进入，把刚生成的
铜重新氧化
新知导入
谁被氧化，谁被还原？
实验现象 分析
2.澄清石灰水变浑浊
有CO2生成
1.黑色粉末变红色
有Cu生成
化学方程式：C + 2CuO == 2Cu + CO2
高温
氧化铜失去氧变为铜单质
还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应
新知导入
金属网罩：集中火焰，提高温度
弹簧夹：反应结束时关闭弹簧夹，防止外界空气进入试管中，使灼热的铜重新被氧化为氧化铜
检验生成的CO2
新知导入
利用焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。
3C + 2Fe2O3 === 3CO2↑ + 4Fe
应用：冶炼金属
新知导入
3C + 2Fe2O3 === 3CO2↑ + 4Fe
高温
C + CO2 === 2CO
高温
C + 2CuO == 2Cu + CO2 ↑
高温
冶炼金属
总结：碳在高温条件下可以与某些氧化物发生反应
课堂总结
常温下
碳的化学性质不活泼
点燃
碳具有可燃性
高温
碳与某些氧化物反应
制碳素墨水
作燃料
冶炼金属
条件 化学性质
决定
体现
用途
性质
用途
分层作业
B
1.某同学用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯火焰上加热至红热，迅速伸入盛有氧气的集气瓶中。下列对实验现象的描述中，正确的是（　　）
A.发出淡蓝色火焰，集气瓶内壁出现水雾
B.剧烈燃烧，发出白光，放出热量
C.生成的气体使澄清石灰水变浑浊，说明生成了 CO
D.发出红光，并产生大量白烟
分层作业
B
2.关于反应 C + 2CuO 高温→ 2Cu + CO ↑，下列说法正确的是（　　）
A. 碳发生还原反应，是氧化剂
B. 氧化铜失去氧，被还原
C. 该反应属于化合反应
D. 反应前后固体的质量不变
课堂总结
3.将 16.0 g 氧化铜与足量木炭粉混合，在高温下充分反应。求参加反应的碳的质量和生成铜的质量。（相对原子质量：C—12　O—16　Cu—64）
解：设参加反应的碳的质量为 x，生成铜的质量为 y。
C + 2CuO 高温→ 2Cu + CO ↑
12　　160　　　　　128
x　　 16.0 g　　　 y
12 : 160 = x : 16.0 g　　　x = 1.2 g
128 : 160 = y : 16.0 g　　 y = 12.8 g
答：参加反应的碳为 1.2 g，生成铜 12.8 g。
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