仁爱版初中化学九上 4.2 碳及其化合物 教案

教学设计
课题 以“碳及其化合物”为例

学习目标分析
知道碳单质物理性质：颜色、硬度和导电性、活性炭的吸附性；
知道碳单质化学性质：稳定性、可燃性（拓展——还原性）；
了解“结构决定性质，性质决定用途；用途反映性质，性质反映结构”化学学科方法，能用该方法阐述碳单质结构、性质、用途之间关系。
通过对碳元素能形成多种单质的了解，感受物质世界的多样性。了解新型碳材料的优异性能和用途，感受化学在人类社会进步中的重要作用，进一步感受学习化学的重要意义，同时，润物细无声地进行生命人文教育。
学习重点难点
碳的化学性质；
在宏观辨识与微观探析素养中建构：结构、性质和用途之间的关系，
在科学精神与社会责任素养中承载：条件不同，物质的转化不同的变化观。

教学策略分析
1.在碳单质的化学性质的学习中，主要采用问题导引和实验演示，目的是让学生在生活中发现问题，感受化学的学科价值；明确实验是重要的学习方法，通用实验掌握物质的性质。
2.学习碳单质时，采用问题教学，在问题中产生认知冲突，并辅以生动的多媒体资源，从宏观角度与微观视角认识碳的组成与构成，目的是给学生营造真实、宽松、有趣的学习氛围，充分调动学习积极性，让学生在愉悦的氛围中获取知识、体验成功，培养宏观辨识与微观探析素养。建构物质的“用途一性质一结构”3者之间关系的思维模式；渗透微粒观。
3.在“科学精神与社会责任素养”素养中，渗透物质的多样性、化学的价值观、发展观及人文生命教育。明白可以控制化学反应的条件，从而控制化学反应的方向。
媒体选择与设计 文本视频材料：多个
PPT课件展示
实验药品及仪器：试管 铁架台 酒精喷灯 带导管的橡皮塞 U型管 炭粉 氧化铜粉末 澄清石灰水 活性炭 （ 棉花、火柴）红墨水

教学流程图
教 学 过 程 设 计 （包括教师活动和学生学习活动设计、作业等设计意图）
教学活动一：创设情景，走进化学
教师活动过程
学生活动过程
【情景创设】在探究蜡烛燃烧时，反应产物是什么？将蒸发皿放在火焰上方获得的一种黑色燃烧产物是什么？由此，推知蜡烛的成分里一定含有什么元素？为什么？
观看、思考
[设计意图] 通过实验获取炭黑，炭黑由碳元素组成，导入新课。从生活走进化学，激发学习兴趣，也为后续引导学生从宏观角度认识物质的组成做铺垫。
教学活动二：认识碳单质的化学性质
教师活动过程
学生活动过程
【欣赏图片】展示古画图片
通过生活中的事实，推测单质碳具有怎样的化学性质？
【讨论】是什么决定了碳在常温下化学性质不活泼的呢？能决定元素化学性质的是什么？
【讲述】碳原子最外层有4个电子，它要成为稳定结构，得4个电子或失4个电子都不容易，所以化学性质不活泼。
问题：这体现了结构和性质之间存在什么关系呢？
积极思考——碳单质的化学性质
常温下的稳定性；
原子的最外层电子数与化学性质的关系
3.“结构——性质---用途”三者之间的关系。
[设计意图]欣赏图片，吸引学生的注意力，从欣赏中引导学生发现问题，引发学生思考。根据学生已有的知识经验，猜想单质碳的化学性质。透过现象看本质，考虑问题更深刻，构建结构性质用途三者关系的化学思想。
教师活动过程
学生活动过程
【问题】如果升高温度，碳是否会发生反应？
回忆 回忆木炭在氧气中燃烧的实验，写出反应的化学方程式，说出反应的现象。
【问题】根据木炭这一性质，推测木炭具有什么用途?
【播放视频】——木炭烤鱼
【问题】
1.一氧化碳哪里来的？
2.哪些做法导致一氧化碳中毒？
3.写出反应的化学方程式。
4.仔细比较，这两个化学方程式有何相同？有何不同？什么导致生成物不同？生活中的事故对你有何启发？
C+O2 CO2
作燃料
交流、讨论
2C+O2 2CO
分析、交流、表达
【归纳】生活中，用含碳的燃料时，应特别注意空气流通，保持通风，避免事故的发生。
[设计意图] 通过生活实例，了解化学就在身边。通过分析、比较，体现了化学的价值——让生活更美好，避免事故发生。用一分为二的观点看待在不同的条件下的反应，量变引起质变。条件不同，物质的转化方向不同。应控制反应条件，使化学更好地为人类服务。
教师活动过程
学生活动过程
【讲述】在生活中木炭可用于取暖，工业中，木炭还可用于冶炼金属，用于炼铜炼铁，请同学们认真观察木炭和氧化铜反应的实验。
【演示】木炭还原氧化铜的实验，引导学生观察现象、分析实验的注意事项、交流、汇报、得出结论，并写出反应的化学方程式。
【讲述】实验证明碳在高温条件下，还能与氧化铁反应，模仿碳和氧化铜的反应，写出反应的化学方程式。
【讲述】比较上述的两个化学方程式，分析、比较得出还原反应的概念。单质碳的这种性质称为还原性。利用这种性质，碳可用于冶金工业。
【讲述】碳能和金属氧化物反应，还能与某些非金属氧化物反应。写出碳和二氧化碳的反应方程式。
【讲述】归纳碳单质的化学性质
C+2CuO2Cu+CO2↑
3C+2Fe2O34Fe+3CO2 ↑
CO2+C2CO
表达、交流
[设计意图] 明确实验是学习物质性质的重要方法。以学生已有的知识基础为切入点，让学生更自然地接受新知识。同时通过比较分析和归纳的学习方法，从得氧、失氧的角度拓展氧化还原的概念，水到渠成。

教学活动三：认识形态各异的碳单质
教师活动过程
学生活动过程
【展示】一颗钻石的图片
【问题】
1.这是什么？
2.钻石是什么物质做成的？
3.谈谈你对金刚石的认识？金刚石的物理性质和在生产生活中的应用。
4.性质和用途二者间有什么关系？
5.一颗钻石和一车的木炭，你的选择?
【欣赏】视频——金刚石燃烧
6. 谈谈你对金刚石和木炭的新认识？
欣赏
钻石
交流、表达
思考、交流、表达
[设计意图] 从视觉效果刺激学生的眼球，通过问题串激发学生的思维，建构性质与用途二者的关系。通过选择，产生对比和认知的冲突。在冲突中明白组成元素相同，化学性质相似的学科思想。
教师活动过程
学生活动过程
【活动】再认识木炭
【演示】活性炭的吸附实验
【问题】
1.活性炭为什么具有较强的吸附能力呢？2.这又反映了结构性质用途的什么关系？
3.活性炭在生产生活中的应用？
4. 在阴霾的天气里，在充满毒气的战争对抗中，一颗钻石和一车的木炭，你的选择?
5.再谈谈你对金刚石和木炭的认识？
观察、比较
思考、分析、回答
对比归纳
[设计意图]建构结构性质用途三种的关系，同时感受化学在生活中的主要作用，体现学科价值，在认知冲突中进行人文和生命的教育，也彰显了合理辩证地选择和使用化学物质的学科思想。
教师活动过程
学生活动过程
【讲述】碳元素组成的单质除金刚石、木炭外，还有石墨、C60.一种元素可以组成多种物质。
【展示】石墨的图片
【问题】
1.谈谈你对石墨的认识？
2.石墨的物理性质和在生产生活中的应用？
3.性质和用途二者间的关系？
观察、比较
思考、分析、回答
[设计意图]结合生活实际，通过问题串，激发学生的思维，构建性质、用途二者关系的化学学科思想。
教师活动过程
学生活动过程
【播放C60视频】视频——碳60
【图片展示】新型碳单质
（1）.新的单质碳相继被发现，如：C70、C240、C540等。
（2）2010年诺贝尔物理奖——石墨烯
【讲述】一种元素可以组成多种物质，金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异呢？
【比较分析】金刚石、石墨和C60的原子的比较；
【归纳总结】结构——性质——用途三者的关系

欣赏、观察、比较
思考、分析、讨论
[设计意图]了解新型碳材料的优异性能和用途，感受化学在人类社会进步中的重要作用，进一步感受学习化学的重要意义，同时进一步引导学生透过微观本质解释宏观现象的差异。
通过对比分析学习，引导学生从本质上明白碳单质组成相同——化学性质相似；结构不同——物理性质不同，体现了宏观辩识与微观探析学科学科素养在课堂的落实。
教学活动四：思维拓展
教师活动过程
学生活动过程
【课内拓展】——奇思妙想
1.在蜡烛的火焰中，你能否获取到钻石？
2.金刚石价格不菲，而石墨相对便宜得多，能否将石墨变成金刚石？
思考、交流、讨论
[设计意图] 从宏观和微观的两个维度认识物质。从元素的角度看物质，元素在化学反应前后是不变的，从微观角度看碳单质物理性质差异的原因。
教学活动五：分享收获
[设计意图] 梳理本课内容，让知识条理化。将所学知识与人生观、价值观结合在一起，是一种学习的升华。在收获知识的同时，获得情感态度价值观的提升。这种总结方法能形象的展示了本节课的知识网络，使学生一目了然，印象深刻。在分享中，体会化学学科思维，重构元素观和化学价值观。
【小结】 化学与人类发展息息相关。通过本课学习，同学们认识了形态各异的各种碳单质及其它的氧化物，感知了化学在社会生活中不可替代的作用和巨大贡献，同时能从宏观与微观两个视角认识物质的宏观组成和微观构成，知道了结构、性质、用途三者的关系。
明确了物质在不同条件下转化得到的产物是不同的变化观，从而知道我们可以控制反应条件，使化学朝着更有益于人类的方向发展，促进了科学精神与社会责任素养的发展。
【教学评价设计】
1.实验测定某一固体只含有一种元素，下列关于此固体的推断中，正确的是（　　 ）
A．一定是一种单质 B．一定是纯净物 C．一定不是化合物 D．一定是混合物
2.下列对一些事实的解释错误的是（ ）
事??? 实
解释
A
书写档案规定必须使用碳素墨水
碳的化学性质稳定
B
石墨能够做电池的电极材料
石墨能够导电
C
焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来
焦炭具有氧化性
D
制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖
活性炭具有吸附性
3．（2018?威海）石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法正确的是（　　）
①石墨烯是一种新型化合物
②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质
④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质和金属相似
A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④
4．（2015厦门中考12题）“史上最贵”的实验：
步骤Ⅰ：让金刚石在充足的氧气中燃烧，收集生成的气体；
步骤Ⅱ：让足量镁条在步骤Ⅰ生成的气体中燃烧，生成黑色的炭粉和白色的固体氧化物。
（1）步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式： 。
（2）若金刚石质量为m1，按上述步骤反应且转化完全，生成炭粉质量为m2，则m1 m2
(填“﹤”、“=”、“﹥”)，理由为 。
5．同学们对“碳单质研究的进展”仍然有着极大的兴趣和好奇，请继续查阅资料，继续了解这方面的知识，可以制成画报或者ppt与同学们一起交流分享。

板
书设计

碳及其化合物（1）

金刚石
碳元素 多种碳单质 石墨
C60

物质结构 物质性质 物质用途

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