组成燃料的主要元素 碳 广东版

1、组成燃料的主要元素 碳教学目标1. 了解金刚石与石墨的物理性质及主要用途。2. 明确物质的性质与用途的关系。3. 知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质。 4. 认识碳的燃烧及其产物。5. 了解 CO 和 C02 的性质及 CO2的用途。6. 初步学会制取CO2, 了解实验室内制备气体的思路和方法。 7. 了解并关注温室效应 , 增强环保意识。8. 认识自然界中的碳循环。9. 理解碳与一些含碳化合物的相互转变关系。教学重点、难点重点 :C 、 CO 及 C02 的性质、 CO2的实验室制法、关注社会与环境责任感的培养。 难点 :C02 性质及制法的探究过程和方法、碳与一些含碳化合物的

2、相互转变关系。教学过程 第一课时 ( 碳的单质 ) 引言 大家已经学过氧和氢两种元素 , 今天再来学习一种元素一一碳 ,C 、 H 、 O 这三 种元素与人类的关系非常密切 , 是构成生命的基本元素。目前已知的 1000 多万种化合物中 , 绝大多数都是含碳化合物 , 碳是为人类提供能量的燃料的主要元素。首先 , 大家来认识一下碳的几种单质。 板书 § 5.2 组成燃料的主要元素一一碳 阅读与讨论 阅读教材 , 讨论推断以下各题 :勘探钻头；切割玻璃做电极芯做铅笔芯做贵重首饰写字作画做防毒面具做治金坩埚色黑、质地软而滑常温下化学性质稳定硬度最大耐高温导电性强光彩透明、折光性强吸附性强

3、1. 金刚石与石墨各有什么物理特性 ?( 活动与观察 , 从用途推断特性 , 再完成以下练习 ) 把下列性质与用途的关系用直线段连起来 : 2. 试归纳出物质性质与用途的关系 ?3. 碳还有哪些单质 ?( 阅读教材 , 归纳出几种无定形碳的特性。从发展的观点看待碳的单质一一阅读讨论 C60 及其兄弟 ) 。4. 组成碳的各种单质都是相同的碳原子 , 每个碳原子的内部结构都一样 ( 核内有 6 个质子和 6 个中子 , 核外有 6 个电子 ), 为什么各种碳单质的物理特性各有不同 ? 讲 述 : 这是由于碳原子 ( 外部 ) 之间的排列方式不同引起的 , 展示金刚石与石墨的结构示意图及教材中 C

4、60 的结构图 , 再做比喻解释。 ( 指导学生阅读教材 “人造金刚石 ”)5. 碳有什么化学性质 ?( 指导阅读 , 依下述小结板书之 3 讲述。 ) 讲述 碳的燃烧过程 , 可做如下推理 :点燃每一个碳原子需要消耗一个氧分子发生完全燃烧 :C+02CO2高温( 放出 32.8kJ/kg 热 ) 假若一半的碳原子燃烧后氧已耗尽 , 另一半的碳原子在高温下会与式生成的 C02 发生反应 ( 该反应是吸热的 ):C+C02 2CO( 吸热 ) 由于、两式在同一系统中发生 , 式生成的 C02 恰好在式中消耗了。两式相加高温2C+02 2CO( 放热 9.2 kJ/kg) 高温式就是碳的不完全燃烧

5、反应式 , 故式的条件是高温。如果及时加入氧气 , 式生成的CO 是可以继续燃烧的 :2CO+02 2CO2现把、两式相加便得到式。再引导学生比较、两式所产生的热值大小 , 深化对完全与不完全燃烧的理解。 小结并板书 一、碳的单质1. 碳的单质一一金刚石、石墨、无定形碳 ( 含少量杂质 ) 、富勒烯。2. 碳的各种单质都是碳原子组成的 , 由于碳原子之间的排列方式不同 , 各种碳单质的物理特性差异很大。3. 碳的化学性质点燃常温下碳的化学性质很稳定。碳的燃烧 :氧气充分时完全燃烧CO2CO2热值 32.8kJ/kg高温氧气不足时不完全燃烧 2C+022CO 热值 9.2kJ/kg高温下碳能与某

6、些氧化物反应，如高温C+C022CO 作业 完成课本第131页的检查站（碳三角） 第二课时 (CO和 CO2 的性质 ) 复习 1. 检查上一课时布置的作业 ( 碳三角 ) 。2. 指出下列化合物中 C 的化合价 ? 哪些是氧化物 ?CH4CO CaC03H2C03C02 引言 大家知道了碳有两种常见的氧化物 , 它们的分子构成中只相差一个氧原子 , 性质却有很大差异，这就是量变引起质变的一个例子。现在我们来学习这两种氧化物。 板书 二、碳的氧化物 阅读讨论 阅读课文关于CO的内容、讨论。点燃 归纳并板书 可燃性2COO22CO21CO的特性毒性 ( 与血红蛋白结合造成体内缺氧 ) 探究活动

7、问题 : 二氧化碳有哪些性质 ?(1) 先回忆己学知识 , 看看对 C02 的性质知道了多少 ?( 观察一瓶 C02, 学生自由表达 )(2) 做 实验 5-5 观察后记录在兰现象 , 引导学生推导出两个结论 : 比空气重 ( 下沉 ) 、不支持燃烧。介绍气体密度大小比较方法 : 相对分子质量越大的其密度就越大 , 空气的平均相对分子质量为29, 故CO2密度是空气密度的 44/29=1.5 倍 。(3) 演示 实验 5-6 。 ( 记录现象 , 推断出 C02 通人水中能产生酸 , 增加一个对照实验 : 把醋酸滴人含紫色石蕊的水溶液中。 )(4) 做 实验 5-7 。 ( 记录现象 , 推断

8、 :C02 能与石灰水反应生成难溶于水的白色 CaC03) 。 归纳并板书 2.C02 的性质(1)无色无味、明显比空气重的气体。不能燃烧也不支持一般燃料的燃烧。不支持呼吸作用。 ( 复习光合作用 ) 。固态 C02( 干冰 ) 升华时能吸收大量的热。(2)C02 溶于水能与水发生反应 : 碳酸不稳定 , 遇热会分解。C02+H20H2C03H2CO3H2OCO2（3）CO2与石灰水作用，生成CaC03 白色沉淀：CO2CaCO3CaCO3+H2O练习在课本上做习题5.1第1题。作业习题5.1第3、4两题。第三课时（CO2制法，C的循环）复习根据CO、CO2的性质，推断各自的用途或危害。讲述大

9、家知道许多含碳化合物的燃烧都有二氧化碳生成，但这样产生的二氧化碳既不纯净也难以收集。工业上用高温煅烧石灰石来制取CO2，将来到第八单元就会学到：石灰石在高温下分解生成CaO和CO2，CaO又叫生石灰，它溶于水生成石灰水Ca(OH)2 请大家完成下列化学方程式：高温CaCO3CaO+H20 一一一在实验室内怎样安全方便地制备 C02 呢 ? 探究活动 教师演示 实验 5-8, 引导学生边观察边思考以下问题 :1. 当大理石与稀盐酸接触时 , 看到什么现象 ?2. 收集 C02 的集气瓶为何瓶口向上 ?3. 能用排水法收集 CO2吗 ?4. 如何检验集气瓶己收集满瓶的 C02?5. 长颈漏斗的下管

10、口未浸入溶液中 , 结果会怎样 ?6. 该反应的化学方程式是 :CaC03+2HCl=CaC12+H2C03碳酸不稳定很易分解 :H2C03 H20+C02 两式相加便是总的反应式 :CaC03+2HCl CaC12+H20+ CO2 讨论交流 讨论课文第 134 页之 “讨论与交流”, 由学生表达 , 教师做适当评价归纳。 练习 在制取 C02 及O2的实验中 , 相关性质的比较 , 请填写下表空格 :反应物及其状态反应条件(是否加热或加人催化剂)其密度比空气的密度大或小是否与功发生反屈O2C02 讨论交流 实验室制取气体的思路和方法 :( 师生交流、教师评价、归纳 )1. 选择适当的反应。 ( 该反应可行吗 ? 有无别的气体同时生成 ? 反应条件在实验室内能满足吗 ? 是否安全、方便 ?)2. 选择合适的装置。固体 + 固体固体 + 液体发反应物状态液体 + 液体生装 其他置 反应条件 ( 是否要加热或加人催化剂 )收 向上排空气法 ( 相对分子质量大于 29 的 )集 排空气法 装向下排空气法 ( 相对分子质量小于 29 的 )置 排水法 ( 难溶于水 , 又不与水发生反应的 , 相对分子质量接近 29 上下的 )3. 检验制得的气体是所需要的 , 已收集满瓶。 阅读 何谓温室效应 , 关注温室效应 , 增强环保意识。 问题讨论 自然界中碳元素是如何循