4.2 碳 教案（3课时）

4.2 碳（共3课时）
第1课时 碳 同素异形体
一、设计思想
碳与同素异形体是学生既熟悉又陌生的知识，且知识点多而杂，由于学生知识结构与经验的限制，不能系统地研究。因此，教学设计时，重点是通过学生熟悉的生活事例，结合学生不熟悉的实验，引发学生的学习兴趣与探索的动力，再通过比较、归纳帮助学生把多而杂的知识条理化、结构化，减轻学生记忆负担，学习比较、归纳、整理化学知识的方法。
二、教学目标
1. 知识与技能
（1）知道金刚石、石墨、C60的物理性质，主要用途；
（2）知道同素异形现象、同素异形体概念；
（3）知道木炭、活性炭等无定形碳的吸附性与用途；
（4）理解碳的化学性质──稳定性、可燃性、还原性。
2. 过程与方法
（1）通过碳与氧在不同条件下反应的产物不同，初步形成化学反应既决定于物质本身的性质，又决定于反应条件的学科思想方法；
（2）通过对金刚石、石墨和C60的学习， 初步认识共性、个性关系。
3. 情感态度与价值观
（1）通过金刚石、石墨、C60、木炭、活性炭的学习，体验化学与生活、生产的密切联系，感悟化学的魅力；
（2）通过木炭、活性炭吸附作用的实验，体验生活与环保离不开化学，增强环保意识。
三、重点和难点
教学重点：木炭（活性炭）吸附性与用途；碳的化学性质
教学难点：同素异形体概念、碳的化学性质
四、教学用品
药品：炭粉、氧化铜、澄清石灰水、红墨水、木炭、二氧化氮等
仪器：大试管、铁架台、酒精喷灯、带导管的单孔塞、烧杯、集气瓶等
媒体：电脑、投影仪
五、教学流程
1. 流程图
2. 流程说明
[1] 投影：晶莹璀灿的金刚石、电池中石墨电极、防毒面具中的活性炭、碳纳米管（C60）、高炉炼铁（焦碳）等图片，以及铅笔来历的资料引入课题。
[3] 实验1．用金刚石切割刀，切割玻璃；实验2．用小刀削一些2B铅笔芯，用手触摸铅笔芯；实验3．用2B铅笔芯串联一个电路，观察电灯是否发光；实验4．在盛有红墨水的烧杯中加活性炭，观察溶液颜色变化
[4] 阅读课本P105-107金刚石和石墨等物质性质、用途，讨论组成结构、性质、用途关系。
[9] 我国古代用墨（主要成分是碳）写的字、绘的画、历经数千年却不褪色，说明了碳的什么性质呢？
[10] 实验木炭还原氧化铜。引导学生观察实验装置、操作及实验现象。引导学生通过实验现象，分析化学反应实质。
[11] 认识氧化反应、还原反应的知识
[13] 请写出焦炭与氧化铁反应的化学方程式。指出反应中哪种物质是氧化剂？哪种物质是还原剂？
[14] 物质的组成结构物质的性质物质的用途
六、教学案例
1. 教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
课题引入
【投影】 晶莹璀灿的金刚石、电池中石墨电极、防毒面具中的活性炭、碳纳米管（C60）、高炉炼铁（焦碳）等图片，以及铅笔来历的资料。
【讲述】 铅笔芯、碳棒的主要成份是石墨，金刚石、石墨、木炭，还有活性炭、焦炭等都是由碳元素组成的不同单质。这节课主要学习金刚石、石墨及木炭的物理性质和用途。
【观看】
激发兴趣引入课题
碳 同素异形体
【板书】 4．2 碳
一、碳 同素异形体
1．金刚石、石墨和C60的物理性质及用途
【出示】 石墨电极、2B铅笔芯、木炭、活性炭、金刚石玻璃切割刀等物品
【演示实验】 石墨、活性炭、金刚石的性质与用途
1．用金刚石切割刀，切割玻璃；
2．用小刀削一些2B铅笔芯，用手触摸铅笔芯；
3．用2B铅笔芯串联一个电路，观察电灯是否发光；
4．在盛有红墨水的烧杯中加活性炭，观察溶液颜色变化
【提问】 石墨、活性炭、金刚石各是由什么成份组成的？它们有什么联系吗？
【阅读】 让学生带着下面二个问题，阅读课本P105-107金刚石和石墨等物质性质、用途
1．金刚石和石墨等物质具体有那些物理性质？又有那些用途？
2．金刚石和石墨物理性质上为什么有那么大的差异？
【小结】金刚石、石墨和C60的比较：
名称
金刚石
石墨
C60
外观
无色透明、正八面体形状晶体
深灰色有金属光泽不透明的细磷片状的固体。
有滑腻感，
分子形似足球状。有金属光泽。
导电性
几乎不导电
良好
几乎不导电
硬度
天然物中最硬物质
质软
质脆
导热性
很差
良好
很差
用途
钻头、刻刀、装饰品
电极、铅笔芯、润滑剂
制备新材料医学应用
【讲解】 金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同单质，性质上有如此大的差异是由于二者中碳原子的排列顺序不同，即结构决定性质，性质决定用途。这种同一种元素组成的不同单质的现象叫做同素异形现象。金刚石、石墨、C60互称为同素异形体。氧气与臭氧，白磷与红磷也是互为同素异形体。
【板书】
2．同素异形体
【讲解】 在碳元素组成的物质中，还有一类无定形碳，包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑等。（交待：“炭”与“碳”的不同写法）
“碳”是元素的名称，元素符号为C。常在书写碳元素的单质及含有碳元素的化合物名称时使用。如碳元素、碳-60、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸钙、碳氢化合物等。“炭”仅在书写由碳元素组成的无定形碳的名称时使用，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
下面着重介绍木炭吸附作用。
【演示实验】　把木炭放入盛满NO2气体的锥形瓶，塞好塞子，摇动片刻，观察现象。再加热锥形瓶。
【提问】 实验现象说明什么？可得出结论？
【小结】 木炭能吸附红色和棕红色物质，说明木炭具有吸附性，能把大量气体或染料小微粒吸附在其表面。加热后，红棕色又出现，说明以上过程属于物理变化。
【板书】
3．木炭、活性炭的吸附作用
【参与实验并观察】
金刚石切割刀切开了玻璃
铅笔芯粉末有腻滑感
铅笔芯可导电
红墨水变无色
【思考、讨论】
石墨、活性炭、金刚石都是由碳元素组成，但他们的物理性质相差很大，用途也不同。
【阅读、思考、交流】
石墨，金刚石等都是由碳元素组成的不同单质，由于他们的结构不同，所以物理性质不同，用途也不同。
金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头；可做玻璃刀；由于金刚石对光有折射散射作用，可做装饰品。
石墨质软可做铅笔芯；利用石墨滑腻、耐高温，可做耐高温的润滑剂。石墨可导电，可做电极，又耐高温可做高温电炉的电极；石墨传热性能好，并在温度骤然升高时不易炸裂，可做石墨坩埚。
C60有许多优异的性能，如制碳纳米管等。
【观察、交流】
盛满NO2气体的锥形瓶放入木炭：红棕色褪去，再加热锥形瓶。红棕色气体NO2又重出现，
通过实验，认识物质性质与用途之间的联系
锻炼阅读、归纳能力
通过金刚石、石墨、C60的组成、性质、用途的认识，理解同素异形体的概念
通过实验了解木炭的吸附作用和用途，感受化学的魅力
碳的化学性质
【过度】 上述我们主要讨论了碳单质的物理性质与用途，下面我们以木炭为例学习碳的化学性质。
【板书】
二、碳的化学性质
1．稳定性：通常条件下碳是稳定的。
【讲解】 在常温下，碳的化学性质稳定。如我国古代用墨（主要成分是碳）写的字、绘的画、历经数千年却不褪色，说明了碳的什么性质呢？说明碳在常温下化学性质稳定。但在一定条件下碳还是可以发生反应的。如：点燃或高温的条件下
2．可燃性
【提问】 回忆木炭在氧气中燃烧的实验现象，并写出相关的化学方程式
【小结】 碳具有可燃性，但在不同的条件下，其生成的产物不同。氧气充足时，木炭充分燃烧时生成二氧化碳；如氧气不足时，则会生成一氧化碳。
【讲述】 木炭还有还原性，这在我国古代的金属冶炼就已经广泛使用。
【演示实验】木炭还原氧化铜
装置图教材P108
引导学生观察实验装置、操作及实验现象。引导学生通过实验现象，分析化学反应实质。
【板书】
3．还原性：C＋CuO高温Cu＋CO2
现象：黑色固体变红色，并有使澄清的石灰水变浑浊的气体产生
【讲解】 在木炭还原氧化铜的反应中，碳得到氧，发生氧化反应，被氧化生成二氧化碳，碳是还原剂。氧化铜失去氧，发生还原反应，被还原成铜，是氧化剂。因此，上述反应也称为氧化－还原反应。
【板书】
氧化剂、提供氧、还原反应
还原剂、夺取氧、氧化反应
【练习】 单质碳的还原性可用于冶炼金属
焦炭可以把铁从它们的氧化物中还原出来，请写出焦炭与氧化铁反应的化学方程式。指出反应中哪种物质是氧化剂？哪种物质是还原剂？
【小结】
物质的组成结构物质的性质
物质的用途
【联系事例】
列举生活中的事例，领会碳在常温下化学性质稳定。
【练习】
C ＋ O2 CO2
2C ＋ O2 2CO
【观察、交流】
观察并记录实验现象：黑色固体变红色，并有使澄清的石灰水变浑浊的气体产生。
分析并回答：氧化剂是 ，还原剂是 ，碳具有 性。
2C＋Fe3O4高温3Fe＋2CO2↑
通过事例认识碳的稳定性
理解条件对物质所发生的变化的影响
训练观察能力，认识氧化反应、还原反应的知识
应用氧化、还原知识
总结物质组成结构、性质、用途的关系
2. 主要板书
4．2 碳
一、碳 同素异形体
1．金刚石、石墨和C60的物理性质及用途
2．同素异形体
3．木炭、活性炭的吸附作用
二、碳的化学性质
1．稳定性：通常条件下碳是稳定的
2．可燃性
C＋O2 CO2
2C＋O2 2CO
3．还原性
C＋CuO高温Cu＋CO2
氧化剂、提供氧、还原反应
还原剂、夺取氧、氧化反应
3. 相关链接
具有吸附性质的物质叫吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。吸附作用实际是吸附剂对吸附质质点的吸引作用。吸附性能的大小是由吸附剂的性质、吸附剂表面的大小、吸附质的性质和浓度的大小、温度高低而决定的。因为吸附作用既然是表面作用，所以吸附剂的表面积愈大、吸附量也愈高。一定重量物体表面积的大小决定于其粒子的粗细或其孔隙的多寡。棱长1 cm的立方体如分裂为棱长1 mm的立方粒子，面积就由6cm2增大为6000m2。活性炭由于孔性充分发展，1 g中的总面积可达7000 m2。故粉末状和多孔性活性炭常有很高的吸附能力。
为什么活性炭可用作防毒面具？　 防毒面具主要分面罩、呼吸管和滤毒罐三部分。滤毒罐里起主要作用的有活性炭层、化学吸附层和防烟滤层。在不同滤毒罐里各层排列顺序不尽相同。活性炭层主要用于吸附毒气。由于活性炭具有巨大的表面积，吸附能力很强，所以用于防毒面具。活性炭与防毒面具。防毒面具作为一种防御性的保护器具问世几十年来，不仅广泛应用于军事上，而且也是我们科学实验在某险恶环境中从事工作的一个不可缺少的工具。说起它的诞生，还有一段有趣的故事呢！
早在第一次世界大战的1915年，欧洲各参战国军事力量相差无几，使战争表面上处于相持状态。德帝国主义为了在军事上取得进展，首先在战场上施放了一种有毒气体──氯气，使英法两国军队吃亏不小。为了惩罚德军的这种行径，英法两国就以同样的方法"回敬"了德军，一时间整个欧洲战场毒气滚滚，一场化学战就这样开始了。
怎样使自己的士兵不被毒气伤害而更有效地消灭敌人呢？这一严重而又急迫的问题摆在各国军队的指挥者面前。
能否找到一种物质来同时对付多种毒气以减轻士兵的负担而赢得战争的胜利呢？各国化学家都在致力研究。俄国化学家谢宁斯基首先想到了制糖工业中用来吸附杂质和色素的木炭。他冒着生命危险进行了实验。他用装有木炭的布包堵住自己的呼吸道，钻进充满氯气和光气实验室，他的两个助手屏住呼吸守候在门边，只要听见门铃响，说明他们的导师已坚持不住了，应赶快抢救出来，然而铃却迟迟未想响。“该不是他已经出事了吧？”一个助手已沉不住气了。“不会的，若是那样，他早该拉铃了。”另一个与教授共事多年的助手不相信有那回事。可是，铃，还是一动不动！正在两位助手都感到害怕而欲打开房门时，门开了，谢宁斯基举着两只被木炭染黑的手高兴地跑出来，“成功了，成功了……”兴奋地与两位助手拥抱成一团。
用活性炭作吸附剂的轻型防毒面具就这样诞生了，它的样子虽说不中看，可是每当敌人施放毒气时，俄国士兵就立即戴上它在毒气中打退敌人的一次次冲锋。
今天的防毒面具和它问世的时候不大一样，它主要由橡皮面罩、呼吸管、滤毒罐三部分组成。面罩上有眼镜，橡皮管内有两个通道，一根吸气管受入气活瓣的控制，只能吸气不能呼气，另一根呼气管刚好相反，受出气活瓣控制，只供出气而不能吸气。滤毒罐内有活性炭层、化学吸收层及过滤层。活性炭主要用于吸附毒气，化学层用来中和毒气，过滤层用多层纱布做成，用于清除空气中的尘埃。活性炭是碳的另一种形式，它具有多孔性，有很大的内表面，其表面积可以高达2000 m2/g。这个很大的表面积使活性炭可用来吸附液体的或气体的实物。活性炭可以由各种各样含碳物料制得，这些物料先要进行干馏。
用来吸附气体的活性炭必须具有微孔结构，椰子和其它坚果是制取这类活性炭的最好原料。活性炭气体吸附剂被用在防毒面具中；它也用在工业生产过程中以回收挥发性溶剂的蒸气和除去气体中的杂质；还可以用来除去办公室、餐馆、剧场等大型空气调节系统中环流空气中的气味；也常用在人们的日常生活中。
用于吸附液相中的杂质的活性炭，可用于食品和化学产品加工过程中，被用来精制蔗糖、甜菜糖和玉米糖浆；它也用于城市生活用水和工业用水的水处理中，以吸附会给水带来讨厌气味和味道的的有害物料和杂质。
七、教学反思
教学中用学生感兴趣的图片、资料引入课题，激发了学生学习热情；通过简单的实验、阅读教材内容、讨论、交流，既帮助学生认识物质组成结构、性质与用途之间的联系，又锻炼阅读、分析、归纳能力，还体验了化学化学的魅力。
教学中通过列举生活中使用碳单质的事例，组织学生讨论单质碳的化学性质，同时配适当的实验，引导学生观察实验装置、操作及实验现象，通过实验现象，分析化学反应实质，认识氧化还原反应，帮助形式建立新的概念，这样由学生的经验出发，层层推进的方法，符合学生的认知特点，学生学得比较轻松，效果良好。
4.2 碳（共3课时）
第2课时 二氧化碳 一氧化碳
一、设计思想
二氧化碳、一氧化碳气体学生并不陌生。在生活中，学生虽然对二氧化碳、一氧化碳有一些了解，但都是零散的、初步的。本节课教学，帮助学生将所学知识系统化、网络化，并与前面化学物质的学习联系起来，初步形成知识结构；同时，完善学生对二氧化碳在自然界、在生命活动中作用的认识，完善一氧化碳在生活、生产中作用的认识。
本节教材的特点是实验较多，联系生活和生产实际的内容也较多，教学设计以化学性质为中心，密切联系生活实际，从实验着手，通过新旧知识联系、对比，结合性质与用途，使性质、用途紧密联系。一氧化碳还原性教学难点的突破，从比较一氧化碳和二氧化碳的分子组成差异入手，结合氧化还原反应中得氧与失氧分析，使学生认识由于在它们的每一个分子中相差一个氧原子，使它们的性质大不相同，一氧化碳还可夺取氧，具有还原性。并通过实验来论证自己的分析。
通过二氧化碳、一氧化碳在生活、生产中的作用讨论，让学生从身边的事物当中去发现问题，用所学的知识解释和解决一些生活中的实际问题，激发学生学习兴趣，养成良好的学习品质。
二、教学目标
1. 知识与技能
（1）知道二氧化碳、一氧化碳的物理性质和用途；
（2）理解二氧化碳、一氧化碳的化学性质，根据它的性质解释一些日常生活的问题；
2. 过程与方法
（1）比较一氧化碳、二氧化碳性质的异同点，认识比较、归纳的学习方法和思维方法；
（2）通过有关实验，学会观察实验现象的方法和由现象分析化学反应本质的方法。
3. 情感态度与价值观
（1）结合一氧化碳的毒性，进行有关的安全教育；
（2）联系自然界的生命活动和生活实际，进行生命教育。
三、重点和难点
教学重点：二氧化碳的化学性质、一氧化碳的可燃性和还原性
教学难点：二氧化碳与水的反应、一氧化碳的还原性
四、教学用品
药品：二氧化碳、一氧化碳、氧化铜、澄清石灰水、石蕊试液等
仪器：试管、铁架台、酒精灯、带导管的单孔塞、烧杯、集气瓶等
媒体：电脑、投影仪
五、教学流程
1. 流程图
2. 流程说明
[1] 写出木炭与氧气（足量、不足量）、氧化铜反应的化学方程式。指出反应中的还原剂和氧化剂。
[3] 二氧化碳的有哪些物理性质？如何设计一个实验，证明二氧化碳密度比空气大？二氧化碳能否溶于水，举例说明？
[5] 一氧化碳有没有颜色？有没有气味？能否溶于水？二氧化碳与一氧化碳物理性质比较。
[6] 从这些用途中可推测二氧化碳有哪些化学性质呢？
[9] 小结：二氧化碳的化学性质。
[10] 为什么会发生CO中毒，中毒的原因？煤炉或煤气燃烧时火馅的颜色是怎样的?(说明煤气的主要成分是一氧化碳)上述现象说明CO有什么性质?CO能否从其它含氧元素的物质中夺取氧，生成CO2呢？
[12]小结：一氧化碳的化学性质；二氧化碳、一氧化碳性质比较（有反应的用化学方程式表示）。
[13] 练习与作业
六、教学案例
1. 教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
引入课题
【讲述】碳单质的化学性质通常情况下是稳定的，但在点燃或高温下它们能跟氧气、氧化铜等发生反应，请写出木炭与氧气（足量、不足量）、氧化铜反应的化学方程式。指出反应中的还原剂和氧化剂。（教师点评）
【提问】碳有哪几种氧化物？
【录像】“屠狗妖之谜”
在意大利那不勒斯的深山峡谷中，有一个闻名的屠狗洞，洞里有个屠狗妖，当人牵着狗进入洞时，人安然无恙，狗却昏倒，甚至死亡。科学家波尔曼决定探索此洞的秘密。他一手牵着狗，一手拿着火把走进洞里，没走多远，狗昏倒在地，他马上蹲下查看究竟，这是他感到呼吸困难，并看到手中火把的火焰飘忽不定，波尔曼抱着狗，跑出洞外，放声大笑：“这屠狗妖原来是……”
【练习、交流】
写出化学方程式，并指出还原剂和氧化剂
二氧化碳、一氧化碳两种。
【观看、思考】
复习旧知识引出本课题
激发了学生好奇心和探究欲望
二氧化碳、一氧化碳的物理性质
【提问】
屠狗妖是谁？（出示一瓶二氧化碳气体）
二氧化碳的有哪些物理性质？
3．如何设计一个实验，证明二氧化碳密度比空气大？
4．二氧化碳能否溶于水，举例说明？
【小结】 通常是无色无味的气体,密度比空气大，能溶于水。
【提问】二氧化碳是大气成分之一，约占空气总体积的0.3%。
1．假如从空气中除去这些二氧化碳，自然界的生命活动还能进行下去吗？
2．引起温室效应的主要是什么气体？人和其他动物呼吸作用呼出的是什么气体？植物进行光合作用的又是什么气体？ 如何认识二氧化碳气体？
【小结】二氧化碳在大气中含量虽然不大，但是自然循环的重要气体；在工农业生产中用途广泛，地球上缺少二氧化碳，生命活动就难以维持。但是大气中二氧化碳过多会造成温室效应，因此，为了防止温室效应的进一步增强，我们人类需要控制二氧化碳的排放，使大气中二氧化碳维持自然循环的平衡状态。
【出示】盛满一氧化碳气体的集气瓶。（观察气体的颜色和状态。）
【提问】同学们一定听说过煤气中毒的事例，煤气中毒实际就是指一氧化碳中毒。那么一氧化碳有没有颜色？有没有气味？能否溶于水？
【板书】
一、二氧化碳与一氧化碳物理性质比较
CO2
CO
颜色
无色
无色
气味
无味
无味
状态
气体
气体
密废（与空气比）
大
略小
溶解性
能溶于水
不能溶于水
【讲解】 二氧化碳气体在一定的条件下（增大压强和降低温度），可转化为无色的液体，继续降温，还能进一步转化为雪花状固体，称为“干冰”，干冰可用来保藏食品和人工降雨。二氧化碳在生活中应用广泛，你还知道二氧化碳还有哪些用途？
【提问】 从这些用途中可推测二氧化碳有哪些化学性质呢？
【讨论、交流】
二氧化碳
无色无味的气体,密度比空气大
用二氧化碳熄灭两层蜡烛的实验
二氧化碳能溶于水。打开汽水瓶，有气泡逸出
【讨论、交流】
二氧化碳是自然循环中的重要气体，没有二氧化碳自然界的生命活动就不能进行，人类就难以生存下去。但是空气中二氧化碳过多也不好，造成温室效应，对人类危害也很大。所以保持二氧化碳的平衡是最好的选择。
【观察、回答】
无色、无味、有毒气体，难溶于水，密度比空气小
【讨论、回答】
灭火、制碳酸饮料、食物光合作用等
CO2用于灭火──不能燃烧，也不支持燃烧
CO2用于制碳酸饮料──与水反应
用澄清石灰水检验CO2——与氢氧化钙反应
训练观察和分析判断能力
激活思维，表达个性化的见解，形成独立思考能力
训练观察和分析判断能力
学习比较、归纳的学习方法
体验化学来源于生活，生活需要化学
二氧化碳的化学性质
【板书】 二、二氧化碳的化学性质
1．通常不能燃烧，也不支持燃烧
【提问】 从二氧化碳用于制碳酸饮料，可判断二氧化碳能与水反应，请设计实验证明它？
【实验】 向滴有紫色石蕊试液的水中通入二氧化碳
【提问】 产生什么现象？说明什么?
【实验】 将上述变红的溶液加热
【提问】 又产生什么现象？说明什么?
【归纳】 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸很不稳定,易分解成水和二氧化碳,加热时分解更快。请用化学方程式表示上述2个实验中发生的化学反应
【板书】
2．二氧化碳与水反应
H2O＋CO2→H2CO3
H2CO3→H2O＋CO2↑
【实验】向澄清的石灰水中吹气
（描述实验现象，写出化学方程式）
【板书】
3．二氧化碳和石灰水反应
CO2＋Ca(OH)2→CaCO3↓＋H2O
【讨论、交流】
酸能使紫色石蕊试液变红色，在滴有紫色石蕊试液中通二氧化碳，看紫色石蕊试液是否变红
紫色溶液变红色，说明有碳酸生成
红色溶液变紫色，说明有碳酸分解了
H2O＋CO2→H2CO3
H2CO3→H2O＋CO2↑
【观察、交流】
澄清石灰水变浑浊
写出：
CO2＋Ca(OH)2→CaCO3↓＋H2O
激活思维，表达个性化的见解，形成独立思考能力
训练观察能力
一氧化碳的化学性质
【过度】碳燃烧可以生成两种氧化物──CO2和CO，CO2和CO组成上有什么区别？它们的化学性质有什么不同？CO有哪些化学性质？
【讲解】 煤气中毒是由于CO的毒性引起的，这是它的化学性质。
【提问】 为什么会发生CO中毒，中毒的原因？
【板书】 三、一氧化碳的化学性质
1．毒性
【提问】
1.煤炉或煤气燃烧时火馅的颜色是怎样的?（说明煤气的主要成分是一氧化碳）
2.上述现象说明CO有什么性质?
3．用什么方法检验CO燃烧产物?
【演示实验】 CO的可燃性及产物的检验
（描述现象，写出CO有关的化学方程式）
【板书】
2．可燃性：2CO＋O2 CO2
【设问】 CO能否从其它含氧元素的物质中夺取氧，生成CO2呢？
【演示实验】 CO还原CuO
【投影】 实验装置图及讨论题
装置图教材P111
讨论题:
1．加热前为什么先通一会儿CO气体?
2．实验过程中观察到的现象是什么?
3．导管上尖嘴处排出的主要气体是什么?应如何处理?为什么?
【提问】 CO为什么能还原氧化铜？说明CO有什么性质？写出化学方程式。
【板书】
3.还原性
CO＋CuOCu＋CO2
【小结】
二氧化碳、一氧化碳性质比较
（有反应的用化学方程式表示）
物质
项目
CO2
CO
备注
物理性质
化
学
性
质
跟水反应
跟石灰水反应
可燃性
验纯
还原性
毒性
不供呼吸，空气中含量超10％能使人死亡，无毒
有剧毒、空气中
1％也会死
【练习与作业】
1．往紫色石蕊试液中通入二氧化碳，溶液会变 色，原因是（用化学方程式表示） ，加热溶液后，变 色，原因是（用化学方程式表示） 。
2．二氧化碳能使澄清石灰水变 ，写出该反应的化学方程式 。
3．一氧化碳与氧化铜反应的现象是 ，化学方程式为 ，这说明一氧化碳具有 性。
【思考、交流】
CO组成上比CO2少1个氧原子。它可做燃料，说明能燃烧；煤气中毒主要是一氧化碳引起的，说明它有毒。
【阅读教材P111、交流】
CO与血红蛋白结合能力比O2强,使之丧失载氧能力,造成人体缺氧。
【思考、交流】
CO具有可燃性，燃烧时火焰是淡蓝色，检验CO燃烧产物可用澄清石灰水
2CO＋O2 CO2
CO2＋Ca(OH)2→CaCO3↓＋H2O
【思考】
从与二氧化碳组成比较看，CO能从其它含氧元素的物质中夺取氧生成CO2
赶走试管里的空气，防止爆炸；黑色固体变红色，澄清石灰水变浑浊；一氧化碳有毒，不能排入空气中，应该回收或燃烧掉；CO具有还原性，所以能还原氧化铜。
CO＋CuOCu＋CO2
【讨论填表】
认识组成、结构与化学性质的关系，感悟结构决定性质的学科思想
体会联系身边的事例学习化学知识的方法
帮助形成处理信息、分析问题、设计实验的能力
通过比较、对话交流，重组知识、使之结构化，系统化
巩固知识
2. 主要板书
一、二氧化碳与一氧化碳物理性质比较
二、二氧化碳的化学性质
1．通常不能燃烧，也不支持燃烧
2．二氧化碳与水反应
H2O＋CO2 →H2CO3
H2CO3 →H2O＋CO2↑
3．二氧化碳和石灰水反应
CO2＋Ca(OH)2→CaCO3↓＋H2O
三、一氧化碳的化学性质
1．毒性
2．可燃性 2CO＋O2 CO2
3. 还原性 CO＋CuOCu＋CO2
3. 相关链接
“干冰”还可以做食品速冻保鲜剂。在农业上，温室里直接施用二氧化碳作肥料，利用植物根部吸收二氧化碳，可以增进植物的光合作用。促进农作物生长，增加产量。在自然界，二氧化碳保证了绿色植物进行光合作用和海洋中浮游植物呼吸的需要。
贮藏粮食、水果、蔬菜。用二氧化碳贮藏的食品由于缺氧和二氧化碳本身的抑制作用，可有效地防止食品中细菌、霉菌、虫子生长，避免变质和有害健康的过氧化物产生，并能保鲜和维持食品原有的风味和营养成分。二氧化碳不会造成谷物中药物残留和大气污染。用二氧化碳通入大米仓库24h，能使99％的虫子死亡。
作为萃取剂。国外普遍利用二氧化碳进行食品、饮料。油料、香料、药物等加工萃取。
用二氧化碳与氢气做原料，可生产甲醇、甲烷、甲醚、聚碳酸酯等化工原料和新燃料。
作为油田注入剂。可有效地驱油和提高石油的采油率。
注入地下难于开采的煤层，使煤层气化，获得化工所需的合成气体和居间物。
保护电弧焊接，既可避免金属表而氧化，又可使焊接速度提高大约9倍。
有的科学家认为，大气中二氧化碳加倍，将使粮食平均增产超过30％，棉花增长80％以上，小麦和水稻一类作物增产36％。
在烹饪中用发酵粉或苏打的目的是为了产生微小的二氧化碳气泡。这些气泡使面包、糕点或发面膨胀，吃起来松软适口。在制造面包时使用酵母，其作用与此相同，只是时间长些而已。发酵粉（或碳酸氢钠）与一种酸（如从酸牛奶产生的乳酸）作用而产生二氧化碳。市售“发酵粉”中常含有固态酸，在潮湿时，它与碳酸氢钠发生作用，也产生二氧化碳。
人工降雨 。1932年诺贝尔化学奖的得主、美国化学家兼物理学家兰茂尔，一生进行过有益的研究，但他在科学上实现的最大突破还是人工降雨。在获得诺贝尔奖后，他就和化学家射弗等人共同进行了人工降雨的研究。在他的研究室里保存着小小的人工云，它就是充斥在电冰箱里的水蒸气。兰茂尔一边降低冰箱里的温度，一边加入各种尘埃微粒进行降雨实验。1946年7月 的一天，天气异常炎热，由于实验装置出了故障，装有人工云的电冰箱里的温度一直降不下来，兰茂尔只好临时用固态二氧化碳（干冰）来降温。当他把一块干冰放进冰箱里，这时奇迹出现了：水蒸气立即变成了许多小冰粒，在冰箱里盘旋飞舞，人工云化为了霏霏飘雪。这一奇特现象使他明白尘埃微粒对降雨并非绝对必要，只要将温度降到零下40度以下，水蒸汽就会变成冰而降落下来。兰茂尔高兴地去找射弗，商量怎样把这一想法付诸现实。接着便出现了振奋人心的一幕：1946年的一天，一架飞机在云海上飞行，兰茂尔和射弗将干冰撒播在云层里，30分钟后就开始了降雨。第一次真正的人工降雨获得了成功。后来，美国通用电气公司的本加特又对兰茂尔的人工降雨方法进行了改良，他用碘化银微粒取代干冰，使人工降雨更加简便易行。兰茂尔在1957年去世时，终于满意地看到人工降雨已发展成为一项大规模的事业。人工降雨的发明，标志着气象科学发展到了一个新的水平，但遗憾的是，它也曾被用于非正义的战争。如1967～1972年，美国在侵越战争中出动了2600架次飞机进行人工降雨，目的在于截断“胡志明小道”运输线，结果造成山洪暴发，交通堵塞，其破坏效果超过了常规轰炸。当然，美国政府这种滥用人工降雨的行径受到了世界舆论的谴责。
七、教学反思
本节课以录像“屠狗妖之谜”和身边的事例引出，激发了学生好奇心和探究欲望。教学中实验贯穿始终，问题的设计，为学生的学习创设了一个宽松、开放、自我、探究的学习空间，让学生主动参与学习中，发表自己的见解和生活中自己知道但无法解释的有关现象，使学生思维的敏捷性得到释放，思维的深度和广度得到发展，同时，也激发了学生的探究意识和探究精神。
4.2 碳（共3课时）
第3课时 石灰石 钟乳石
一、设计思想
围绕石灰石、大理石在生活、生产中的应用和碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化等内容，
呈现学习情景和素材，引导学生从生活、生产、实验中发现问题，获取信息。通过观察、思考、交流、讨论，认识石灰石高温可转化为生石灰，生石灰与水反应生成熟石灰，理解物质在一定条件下可转化的关系；通过观看《虎门销烟》、自然界溶洞的形成和讨论明朝诗人于谦的《石灰吟》诗，渗透爱国主义教育。
二、教学目标
1. 知识与技能
（1）知道自然界中常见的主要成分是碳酸钙的物质；
（2）知道石灰石、大理石是重要的矿物资源及其在生产、生活中的应用；
（2）理解碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙相互转化的关系；
（3）知道溶洞的形成过程。
2. 过程与方法
通过碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙相互转化的学习，形成“物质在一定条件下，可以相互转化”的观念。
3. 情感态度与价值观
通过溶洞的形成过程的学习，形成爱国主义情感和民族自尊感、自豪感。
三、重点和难点
教学重点：碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙相互转化的关系。
教学难点：溶洞的形成过程。
四、教学用品
药品：蒸馏水、澄清石灰水、稀盐酸、石灰石、生石灰、酚酞试液等
仪器：试管、酒精喷灯、坩埚钳、烧杯等
媒体：电脑、投影仪
五、教学流程
1. 流程图
2. 流程说明
[1] 出示：用大理石、贝壳、珍珠、钟乳石、蛋壳制作的精美的物件和制作它们的材料。
[2] 大理石、珍珠、贝壳、钟乳石主要成分是什么？用什么试验可验证？
[4] 石灰石、大理石还有什么用途？
[5] 小结：石灰石的主要成分、存在与用途。
[9] 讨论明朝诗人于谦的《石灰吟》中的化学原理。
[10] 小结：碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙相互转化
[11] 练习：碳酸钙高温分解、氧化钙与水反应、氢氧化钙与二氧化碳反应的实验填空。
[14] 小结：碳及化合物的相互转化关系
六、教学案例
1. 教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
石灰石的主要成分、存在与用途
【讲解】 石灰石和大理石是我们比较熟悉的矿石，你对石灰石和大理石有哪些了解？
【出示】 用大理石、贝壳、珍珠、钟乳石、蛋壳制作的精美的物件和制作它们的材料。
【提问】 同学看这些用大理石、珍珠、贝壳、钟乳石制作的物件，一定觉得很漂亮，那么这些看起来没什么关联的物质有个什么共同的特点吗？主要成分是什么？用什么实验可验证？
【实验】 取一小块石灰石、大理石、贝壳、蛋壳，分别滴盐酸
【提问】 除上面谈到的用途外，石灰石、大理石还有什么用途？
【投影】 展示石灰石、大理石的主要用途的图片
【讲解】 石灰石、大理石是一种常见的矿
石，分布很广，存在于许多山区、丘陵地带。
石灰石的主要成分是碳酸钙，自然界中的大
理石、白垩、冰洲石、钟乳石等物质中都含
有碳酸钙，还有珍珠、贝壳、蛋壳、水垢也
含有碳酸钙。
大理石可加工成各种物品。石灰石可以作为建筑材料，生产石灰、水泥、玻璃，炼铁等也要用到石灰石。以石灰石为原料的生产的产品应用十分广泛。
【板书】 石灰石 钟乳石
一、石灰石的主要成分、存在与用途
石灰石的主要成分──碳酸钙（CaCO3）
石灰石在自然界分布很广
【发言交流】
石灰石和大理石可作建筑材料；大理石可雕塑成艺术品；大理石滴盐酸有气泡产生等
【观看】
【讨论、交流】
主要成分相同，都是碳酸钙
【实验、观察、思考】
分组实验
描述现象：都有气泡产生
【观看】
【倾听】
【记录】
激发学生学习的兴趣
应用旧知进行实验，训练概括能力

碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙相互转化的关系
【投影或录象】 虎门销烟
“广州军民在林则徐的领导下，在虎门海
滩把鸦片倒入池水中，再加入生石灰，产生大量热来销毁鸦片”
【设问】 生石灰是怎样制的呢？下面让我们通过实验来进行探究
【讲解】 石灰石、大理石经过高温灼烧后，其中的碳酸钙会转变成疏松的氧化钙和二氧化碳，氧化钙俗称生石灰。
【实验】 灼烧大理石
（要求：观察实验前后大理石变化情况；写出化学方程式）
【小结】
二、碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙相互转化
1．石灰石的烧制生石灰
工业上就是利用这种方法制得生石灰和二氧化碳的。
【提问】 怎样检验生石灰生成？
【实验】 生石灰与水反应，并取其清液2份，一份滴加酚酞，一份吹二氧化碳气体进去。（要求描述现象、写出化学方程式）
【讲述】 生石灰跟水反应后生成氢氧化钙，氢氧化钙俗称熟石灰。1839林则徐虎门硝烟就是利用了生石灰与水反应释放的热量。另外，人们常用熟石灰和少量水拌成石灰浆刷墙，为了让墙快点干，经常在室内生一个炭火盆，这是利用了氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙的原理。
明朝诗人于谦有一首诗《石灰吟》：
千凿万凿出深山，烈火焚烧若等闲，
粉身碎骨混不怕，要留清白在人间。
这首诗不仅反映了明代爱国诗人于谦的爱国情怀，还蕴涵了简单的化学知识。请写出有关的内容和化学反应的方程式。
（石灰石→生石灰→熟石灰→碳酸钙）
【板书】
2．碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙相互转化
CaO＋H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2＋CO2→CaCO3↓＋H2O
生石灰可作干燥剂（生石灰有较强的吸水性）；生石灰、熟石灰可作建筑材料
【练习】 填空
用 夹持一小块片状 ，在酒精喷灯上 几分钟，放在石棉网上冷却，石灰石由 ；将灼烧过的 投入盛 的烧杯中，看到 ，再滴入2滴酚酞试液，可见 ；静置后取 于试管中，同过玻璃管向液体中 ，可以看到 。发生的反应有 。
【观看】
【观察、思考、交流】
大理石不容易捏碎、敲碎，坚硬的大理石高温灼烧后，
有疏松的物质生成。
【讨论、交流】
把氧化钙放入水中，放出热量，生成氢氧化钙（可用二氧化碳检验，也可用酚酞试液检测）。
CaO＋H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2＋CO2→CaCO3↓＋H2O
【讨论、写化学方程式】
【讨论回答】
坩埚钳 石灰石 灼烧 坚硬变得易碎 石灰石 冷水 放热、水沸腾 酚酞变红色 上层清液 吹气 液体变浑浊
CaO＋H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2＋CO2→CaCO3↓+ H2O
渗透“二纲”教育
形成观察、总结归纳、交流等能力
学习简单的实验设计方法
自然渗透“二纲”教育
认识一定条件下，物质间的相互转化
巩固新知
溶洞的形成
【投影】 展示溶洞图片
【思考题】 如此美景谁雕琢？溶洞、钟乳石是怎样形成的？
【讲解】 难溶的碳酸钙在二氧化碳与水的作用下，会慢慢转化为可溶的碳酸氢钙，化学方程式：CaCO3＋CO2＋H2O→Ca(HCO3)2
碳酸氢钙受热分解，重新生成难溶水的碳酸钙沉淀，化学方程式：
Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
自然界里不断发生上述反应，就形成了溶洞、钟乳石、石柱等。
【板书】 三、溶洞的形成
【观看、阅读教材P114】
【讨论、交流】
渗透爱国主义教育
碳及化合物的相互转化关系
【提问】请总结碳单质、氧化物、碳酸钙的化学性质与转化关系
【小结】 四、碳及化合物的相互转化关系
【作业】 教材P115
【讨论、交流】
碳单质，常温时碳稳定，加热后活动性增强。氧气充分时，它燃烧生成二氧化碳，不充分时生成一氧化碳。碳有还原性，高温时能还原金属氧化物为金属。
一氧化碳有剧毒，它有可燃性和还原性，是重要的气体燃料和冶金还原剂。二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸是一种不稳定的弱酸。二氧化碳能与碱反应生成碳酸盐和水，它能使石灰水变浑浊，常用此法检验二氧化碳。
碳酸钙高温煅烧反应
生成氧化钙和二氧化碳，碳酸钙是重要的建筑材料，用途广。
形成归纳总结能力
2. 主要板书
石灰石 钟乳石
一、石灰石的主要成分、存在与用途
石灰石的主要成分──碳酸钙（CaCO3）
石灰石在自然界分布很广
二、碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙相互转化
1．石灰石的烧制生石灰
2．碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙相互转化
CaO＋H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2＋CO2→CaCO3↓＋ H2O
三、溶洞的形成
四、碳及化合物的相互转化关系
3. 相关链接
①http://www.huaxue.com.cn
②http://xiaohe.heyma.net
石灰石的检验：加盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
生石灰的检验：加水溶解，产生热量，取上层清液，通二氧化碳气体，溶液变浑浊。
熟石灰的检验：加水溶解，取上层清液，通二氧化碳气体，溶液变浑浊。
检验生石灰中是否有未分解的石灰石：加盐酸，看是否有气泡生成。
除去生石灰中的未分解的石灰石：高温煅烧。
检验石灰石中是否有生石灰：加水溶解，取上层清液，通入二氧化碳，看是否变浑浊。
除去石灰石中的生石灰：加大量水溶解、冲洗。
检验熟石灰已变质：取样品，加盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
检验熟石灰已部分变质：取样品，加盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体；另取样品，加水溶解，取上层清液，通入二氧化碳，看到溶液变浑浊。
检验熟石灰已全部变质：取样品，加盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体；另取样品，加水溶解，取上层清液，通入二氧化碳，看到溶液不变浑浊。
七、教学反思
本节课通过展示实物、投影图片资料，以身边的事例引出课题，激发了学生好奇心和探究欲望。教学中以石灰石、大理石在生活、生产中的应用与实验结合，穿插虎门硝烟、桂林山水的录像，课堂气氛活跃，效果好。通过碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化、用途学习，引导学生把化学知识和方法运用到生活实践中，解释、解决生活中的一些化学现象和问题，使学生体验学以致用的乐趣。