《单质碳的化学性质》教学设计.doc

单质碳的化学性质教学设计资兴三中 欧素平【教学目标】：一、知识与技能1 知识目标：使学生初步掌握碳的化学性质(常温下稳定性、高温下可燃性、还原性)，常识性认识化学反应中的吸热和放热现象，初步了解碳的用途。2 能力培养目标：通过列表比较氢气与碳的化学性质，培养学生科学的学习方法。通过学生参与演示木炭还原氧化铜，进一步培养学生的操作技巧、观察能力和分析思维能力，通过实验观察法提高学生的科学探究能力和理论联系实际的能力。3思想教育目标：通过碳与氧气在不同条件下反应的产物不同，渗透物质所发生的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习方法的指导。二、过程与方法：通过复习，列表比较、实验演示，突出重点，通过分析，操作指导，解决难点。1用谈话法和阅读法，使学生初步了解温度对碳的化学性质的影响，提高学生的自学能力。2通过总结归纳法和演译法，加深对质量守恒定律、化学反应实质理解，提高学生的逻辑推理能力，发展学生的智力，挖掘学生的潜能。三、情感、态度和价值观：1通过介绍碳在日常生活中的广泛应用，增强学生学习化学的兴趣。2通过碳的化学性质的实验探究和逻辑推理，帮助学生建立崇尚科学的观念，树立辩证唯物主义观点。【重点】：碳的化学性质。即单质碳的可燃性和还原性应作为重点，为了使学生对氢气和单质碳的化学性质理解更深刻，要对它们进行比较。【难点】：反应条件对碳反应产物的影响。单质碳不完全燃烧的实验不好做，通过事例解释碳不完全燃烧的产物；用碳还原氧化铜的操作难度也比氢气还原氧化铜大，用高温（强热）加热时要注意，防止试管破裂；放热（产生热量）学生比较容易理解，对吸热概念的理解相对较难。【教具准备】：1. 仪器：铁架台（带铁夹）、试管、酒精灯（改进）、导管、胶塞、玻璃棒、表面皿、研钵、试剂瓶2. 药品：氧化铜、木炭、澄清石灰水【教学方法】：阅读法；总结归纳法；演译法；实验观察法。【教学过程】：复习旧知：上节课我们一起学习了几种常见的碳单质，它们的物理性质各不相同，(多媒体展示几种常见碳单质的不同用途及性质，请学生用连线的方式将物质、用途和性质一一连接。)为什么都是碳的单质，而它们的物理性质却各不相同呢？学生回答：（因为虽然它们都是由碳原子构成，但碳原子的排列不同，所以性质不同、用途也不同。）引导：多媒体再展示另外几种常见碳单质的不同用途及性质，请学生用连线的方式将物质、用途和性质一一连接。学生回答：（炭黑常温下稳定有稳定性，木炭可以燃烧有可燃性。）提问：那么炭黑的稳定性和木炭的可燃性还是单质碳的物理性质吗？(不是。)那么是它们的什么性质呢？（化学性质）新课引入：既然它们都是由碳元素组成的单质，那么它们的化学性质是否相同呢？决定元素化学性质的是什么？学生回答：（决定元素化学性质的是原子的最外层电子数，单质碳都是由碳元素组成，所以它们的化学性质相同。）教师：既然单质碳的化学性质都相同，今天我们就一起来学习单质碳的化学性质。板书：第二节 单质碳的化学性质联想：在我们已学过的物质中还有谁也有稳定性和可燃性？学生回答：（氢气。） 学生活动请同学们填写氢气的化学性质（表一）表一：物质化 学 性 质氢气 H2碳 C 比较：既然氢气和碳单质都有稳定性和可燃性，那么它们在原子结构上有没有相似点呢？看一下碳原子和氢原子的原子结构示意图。比较碳原子和氢原子在结构上有什么相似点。+642+11碳(C) 氢(H)师、生共同分析： 最外层电子数都是所在层达到稳定时的一半。猜想：刚刚通过大家观察发现碳原子和氢原子的最外层电子数都是所在层满电子的一半，而最外层电子数又决定了元素的化学性质，同学们已经填写了氢气的化学性质，而单质碳与氢气有两个性质相似，猜想碳单质可能具有的化学性质（表一）。完成后：物质化 学 性 质氢气 H2常温下稳定可燃性2H2+O22H2O还原性H2+CuOCu+H2O碳 C常温下稳定可燃性C+O2CO2还原性C+2CuO2Cu+CO2提问：同学们刚刚都猜想到碳单质也可能具有还原性，那么如何用实验的方法验证我们的假设是否成立？学生探究：（加热氧化铜和碳的混合粉末，如果黑色的氧化铜粉末变成光亮的红色铜，则证明碳也具有还原性。）演示实验：实验药品：黑色的CuO粉末、黑色的碳粉、澄清的石灰水实验装置图： （图1）点拨：通过观察分析碳还原氧化铜的产物是什么？学生回答：（黑色的粉末变成光亮的红色，并产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，说明碳还原氧化铜的产物是铜和二氧化碳。）学生填写表二中碳还原氧化铜的实验。表二（学生分步填写）：实验名称碳还原氧化铜氢气还原氧化铜反应物状态反应条件实验现象化学方程式完成后：实验名称碳还原氧化铜氢气还原氧化铜反应物状态固体+固体固体+气体反应条件高温加热实验现象黑色粉末变成红色，澄清的石灰水变浑浊黑色粉末变成红色，试管壁上有水珠生成化学方程式C+2CuO2Cu+CO2H2+CuOCu+H2O提问：通过实验我们验证了碳和氢气一样也具有还原性。那么碳还原氧化铜实验和氢气还原氧化铜的实验有什么区别？填写表二中氢气还原氧化铜的实验。设疑：那为什么碳还原氧化铜的实验条件会是高温而不是加热呢？师生共同分析：因为碳和氧化铜都是固体，固体和固体接触不如气体和固体接触紧密，所以反应条件就要苛刻一些。实验探究：碳和氧化铜反应之所以需要高温，是由于反应物均是固态，反应物接触不充分，如何使两种固态物质接触更紧密？实验演示：将事先烘干的木炭和氧化铜共同研磨，加少量胶水混匀后，用玻璃棒蘸取少量该粉末，加热观察现象。小结：碳不仅可以跟氧化铜反应，还可以跟氧化铁、氧化铅等金属氧化物反应生成金属单质和二氧化碳。请同学们写出碳跟氧化铁反应的化学方程式。学生练习：3C+2Fe2O34Fe+3CO2提问：影响化学变化的因素有很多，反应物的性质、状态、反应条件、还有什么呢？例如铁可以在氧气中燃烧，不可以在空气中燃烧，这又说明了什么？学生回答：反应物量的多少。设问：我们都知道煤的主要成分就是碳，一到冬天我们就总会听到某某人家因为煤气中毒住院的消息，那么碳燃烧的产物是二氧化碳，人们所说的煤气中毒是二氧化碳中毒吗？（不是）大家都知道煤气中毒不是二氧化碳中毒，难道碳燃烧的产物不是二氧化碳？（不是）那是什么呢？当空气充足时，煤充分燃烧生成二氧化碳；当空气不充足时，煤不充分燃烧生成一氧化碳，下面请同学们写出碳充分燃烧和碳不充分燃烧的化学方程式。哪位同学愿意到前面书写化学方程式。学生书写： C+O2CO2 （充分燃烧）2C+O22CO （不充分燃烧）引导：碳具有还原性，它不仅可以夺取金属氧化物中的氧，而且还可以夺取二氧化碳中的氧发生化合反应，请同学们写出该反应的化学方程式。学生书写：C+CO22CO讲解：冬天家里点煤炉取暖，原因是（碳燃烧放热），然而给燃烧的煤炉中加煤时温度会下降，那是因为碳和二氧化碳反应需要吸热引起的。因此，化学反应放出的热能是一种重要的能源，可以直接供人们取暖、加热，也可以转变为电能、动能等。设想一下假如化学反应没有放出热能我们人类的生活又将是什么样？教师总结：今天我们一起学习了碳单质的化学性质常温下稳定性、可燃性和还原性，通过本节课的学习，我们知道研究物质的化学性质不仅有实验法，还有结构法和性质类比法。希望同学们在今后的学习中利用这些学习方法努力探讨物质世界的更多奥秘。【学生反馈练习】：1.影响碳的化学性质的主要原因是（ ）A.与氧气接触 B.光照 C.温度 D.水分2.我国的黑白山水画用的墨汁，主要成分为炭黑，用这种墨汁画的国画千百年都不易变色，这是因为墨之中的碳单质具有（ ）A.强还原性 B.常温下的稳定性 C.吸附性 D.氧化性3.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几纳米（1nm=10-9m）的空心管。下列说法错误的是（ ）A.纳米碳管是一种新型的有机化合物B.纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳C.纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强D.纳米碳管在常温下化学性质稳定4.木炭在空气中不完全燃烧，碳、氧气和一氧化碳三种物质的质量比是（ ）A.4：8：7 B.3：8：11 C.3：8：7 D.3：4：7【作业】：基础篇：质量检测提高篇：思考碳在什么条件生成一氧化碳、二氧化碳，碳和氧气之间的量的关系是什么？有没有一氧化碳和二氧化碳同时存在的可能？为什么？【板书设计】：第二节 单质碳的化学性质一、常温下稳定性二、可燃性 C+O2CO2 （充分燃烧）2C+O22CO （不充分燃烧）三、还原性C+2CuO2Cu+CO2C+CO22CO单质碳的化学性质教学反思资兴三中 欧素平本节课值得我今后继续坚持发扬之处：1、教学设计可操作性强，授课时脉络清晰、节奏明快，实现了我的设计意图。本节课从复习化学方程式的书写和金刚石石墨等单质的物理性质不同入手，很自然地引出单质碳的化学性质。新课教学设计主要突出单质碳的稳定性、可燃性和还原性。为了激发学生学习的兴趣，引导学生思考，在教学中我尽可能多结合实例。例如，将单质碳的稳定性时，我借鉴资料古代字画至今不褪色，分析它们保存至今的原因？2、突出强化了化学紧密联系社会生活的功能，如用炭火烤羊肉串等。3、强化了化学的功能，突出性质和用途的关系：性质决定用途，用途体现性质。通过木炭在氧气中燃烧，说明木炭完全燃烧生成二氧化碳，又通过用（煤的主要成分是碳）煤取暖，说明碳具有可燃性，要防止煤气中毒，说明单质碳不完全燃烧生成一氧化碳。反过来，利用碳的可燃性，可作为固体燃料，同时验证金刚石石墨等单质碳的主要成分是相同的。4、采用探究式教学，木炭还原氧化铜的实验很成功。这个实验既是个难点也是重点，实验成功与否决定了碳单质的还原性能否从直观形象的角度引出碳的还原性。我通过这个实验很自然地引出单质碳在高温条件具有还原性，可以作为（冶金等工业）还原剂。5、注重分析化学概念。6、师生互动好，体现了参与式教学的理念。本节课我和学生互动好，课堂效果好，效率高.练习题的选择富有针对性，能照顾大多数同学，达到了巩固知识的目的。从整个课堂来看，顺利地完成了教学任务，学生的掌握较好，做题的正确率较高。7、.能够突出以学生为主体，教师为主导，讲练结合。教学中注重对学法的指导，能关注学生对知识的掌握情况。当然，也有需要值得反思指出：1、引入新课引得有点长。如可以开门见山地通过资料引出碳单质的稳定性。2、应该联系更多生活的具体实际。3、应该注意教学的细节，如学生能否看清板书。4、有重复的现象，如化学方程式的书写。初中化学实验教学的思考资兴三中 欧素平内容摘要 新大纲从义务教育培养目标出发,面向大多数学校和大多数学生,着眼于提高全民族的素质。在教学内容方面,从义务教育实际出发,新大纲适当降低化学基本概念和原理的要求,较大幅度降低化学计算的要求,在适当拓宽元素化合物知识面的同时,加强了化学实验,把演示实验列入教学大纲的教学内容。 关键词 实验教学 化学科学素质 主动性和积极性 创新能力 九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲(试用)(以下简称新大纲)指出:“化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。”充分认识实验教学在化学教学中的地位和作用,切实采取措施加强实验教学,是提高化学教学质量的重要环节。本文结合作者教学实践,谈谈对初三化学教学中实验教学的思考。 一、目前初中化学实验教学的现状及反思 中学化学实验中大部分为演示实验,约占实验总数的9%以上。演示实验又以验证性实验为主。这种实验教学的常用模式是:实验前教师明确讲清有关的知识点,将实验方案和步骤以及注意事项明确地教给学生,再进行演示实验。然后再把实验现象、结果与所讲授的新知识作对应比较,最后由教师或学生做概括总结。 从培养学生综合能力的角度看,长期、单一地选用这种实验教学模式显然是极不妥当的。美国着名教育家杜威认为这样的教学模式是与人的实际思维过程相悖的,它不能使人的创造得到发展,而只能使人的头脑成为仓库。而且这种情形与我国目前大力推行的基础教育课程改革的思路背道而驰,更不符合素质教育的要求。化学新课标在教育目标中把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面分列出来,强调教育的目的是多元的,不是单一的知识传授,不是只重结果,也不只是进行单一智力的培养。这个根本性的变化,对培养新时期具有良好素质和竞争力的新一代具有重要的意义。 二、 培养实验教学中的化学科学素质 在基础教育中,化学科学知识是学生认识世界、面向生活和自身发展不可缺少的知识,这些知识涉及面广,但难度适中或倾向简单,化学实验教学即有得于激发学生的学习兴趣,也有利于学习学生形成概念,获得化学知识,同时,也有利于培养学生观察能力,获得比较熟悉的实验技能,培养学生实事求是,严肃认真的科学态度(课标语)。在实验教学中应注意以下几点: 首先,在选择演示实验时,应以 突出教学重、难点为前提,以符合直观、简单、安全、可靠为基本条件,以规范操作为保障,以帮助学生实验技能和科学态度及获取化学知识为目的。如在利用氧化汞分子分解示意图分析提示原子这一概念之前,如果演示一下氧化汞受热分解的实验,有利于学生以直观事实为依据分析问题,从而形成原子这一概念。 其次,学生实验和简单实验设计及实验习题是学生实验技能形成很好的途径。如学完氧气有关知识后。可以让学生总结鉴别氧气的方法,学生可以列出以下方法:1、带火星的木条;2、燃着的木条;3、点燃的硫等。此时,可引导学生分析:方法3不用,因为硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫气体,污染空气,对人体有害。1、2理论上都可以用,但1比2更简单、方便,因此,方法1为最佳。可以提醒学生,如果同时鉴别几种气体,通常用方法2。 最后,学生实验规范化也很重要。对学生操作不正确,应给予及时纠正,以防止学生形成错误操作习惯。因此,对学生的规范操作必须严格要求。特别学生学习实验基本操作时,应鼓励学生按规范操作多练习几次。相互监督,相互纠错。而且教师还要善于分析学生发生错误的根源,以便“对症下药”。 三、激发学生学习化学的兴趣,提高学生学习化学的主动性和积极性 初中化学教学是化学教育的启蒙阶段。初中学生年龄孝好奇心强,他们学习化学的动机往往是以满足好奇心和感兴趣为主的。化学实验教学的首要任务是如何激发学生对学习化学的兴趣,并使这种“短暂”的兴趣能够稳定地保持并得以发展,从而提高他们学习化学的主动性和积极性。我在教学中主要抓以下三点: (一)强化演示实验教学 课堂教学中的演示实验,最能调动学生的情绪,激发他们学习的兴趣和求知欲。人教版新教材按照义务教育新大纲规定的31项演示实验内容,在各章节中共安排了85个课堂演示实验。这些实验有的是对化学概念、原理的阐述,有的是对元素化合物知识的分析、验证,有的则属于实验基本操作技能。 例如,在2-1分子这一节教学中,补充了氨的挥发、碘在酒精中扩散(溶散)的实验,加深了学生对分子运动的感性认识,在1-4燃烧和缓慢氧化的教学中,对白磷的燃烧演示实验进行改进,用球胆向烧杯的热水中缓缓通入O2,可看到热水中的白磷与O2接触后,也开始燃烧,产生火光。演示结束后,我请学生思考3个问题:1.为什么铜片上的白磷能燃烧,红磷不能燃烧?2.水中的白磷需要什么条件才能燃烧?3.红磷能不能燃烧?接着再补充演示红磷燃烧的实验,将少量红磷放在铁纱网上,直接在酒精灯火焰上加热,请学生观察红磷在空气中燃烧的现象,最后指导学生阅读教材内容,归纳总结出燃烧的条件。学生反映这样学既能理解,又记得牢。 (二)开发家庭小实验 新教材配合教学内容,共设置了13个家庭小实验。教学实践表明,家庭小实验的引入使课堂教学延伸至课外,它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养能力、开发智力起到一定作用。当我第一次向学生布置绪言课的家庭小实验-观察蜡烛色态、构造及点燃时的现象,并与课本第5页习题3配合作为家庭作业时,学生感到很新奇。而第二次布置家庭小实验用玻璃杯、饭碗和小蜡烛来测定空气中氧气的含量(第7页演示实验1-1的改进),学生开始产生兴趣,大多数学生在家里动手做了这个实验,有的成功,也有的不成功。第二天到课堂上七嘴八舌询问老师,经过简要解释和指导后,有的同学回家又重复做了这个实验,一旦做成功了,其兴奋之情自不必说,学习化学的兴趣也随之激发出来。 (三)开展形式多样的课外实验活动 组织化学兴趣小组是开展课外活动的很好方式,兴趣小组活动除了举办扩展课内所学过的知识内容的专题讲座外,还以做化学趣味实验,制作实验教具、组织参观、进行社会调查等多种形式展开。在小组活动中我尽量发挥学生的特长,鼓励学生多动手、多动脑、多实验。我还结合教学实际,指导学生进行社会调查,如学习3-1水是人类宝贵的自然资源时,要求学生调查了解“你家附近的河水清澈吗?请问你们父母,在他们当学生时,这条河是不是像现在这样脏?”学习1-4燃烧和缓慢氧化时,课后布置学生到汽车加油站、仓库观察“严禁烟火”标志,到车站了解哪些物品严禁带上火车。还开辟了“厨房中的化学”实验课题,让学生利用家庭厨房里现有的物品进行实验、观察,如观察没擦干净的铁锅、菜刀表面留下的锈斑;用久的热水瓶胆和烧水壶内沉积的水垢;比较食盐和白糖溶解性的大小;将鸡蛋放入盛食醋的茶杯中观察蛋壳表面产生的气泡以及限用厨房内的用品来鉴别精盐和碱面(NaHCO3)等。通过这些活动使学生感到化学就在自己身边,化学与生产、生活、社会密切相关,在一定程度上增强了他们关心自然、关心社会的情感。 四、加大实验教学改革的力度,培养学生的创新能力 1.增强实验的探究性 在化学教学中尽管有较多的验证性实验,也应把这个过程当作学生自主探究的过程。要注重引导学生有意地去设计探究性实验,发展学生的发散性思维,从而促进学生创新能力的发展。以同容积的两瓶盛饱和NaCl溶液和蒸馏水的鉴别为例:学生在学完溶液后教师可以让学生通过探究将两种物质鉴别开来,并写出鉴别的方法和结论。学生起初会从已有的知识结构来考虑,他们首先想到的是蒸发溶剂法,用这种化学法将两者区别开来。然后教师可以引导学生进行多学科、多层次的思考,从本质上分析二者的差异:饱和Na2Cl溶液存在Na+、Cl-和水分子,蒸馏水中只有水分子,这些差异导致了二者的物理性质、化学性质上的不同。学生通过发散性思考,并通过具体的实验验证,得出了许多鉴别方法:(1)物理法-称重量法;电池导电法;物块在溶液中的浮力测量法。(2)化学法-蒸发溶剂法;溶质溶解法。(3)生物法-品