碳和碳的氧化物3 单元作业设计

人教版九年级化学（上）第六单元碳和碳的氧化物

2021-2022学年度安徽省中小学作业设计大赛

学科名称：初中化学

教材版本：人教版

作业范围：九年级上册第六单元

设计团队：巫阳黄颖江丽芬

1

人教版九年级化学（上）第六单元碳和碳的氧化物

第六单元碳和碳的氧化物

、单元信息

基学科年级学期教材版本单元名称

本

信

息化学九年级第一学期人教版第六单元碳和碳的氧化物

单

元

组

织O自然单元口重组单元

方

式

课序号课时名称对应教材内容

时1碳单质的性质和用途6.1碳的单质

信二氧化碳的实验室制取以及6.2二氧化碳的实验室制

息2

性质和用途取；6.3二氧化碳和一氧化碳

3一氧化碳的性质和用途6.3二氧化碳和一氧化碳

二、单元分析

（-）课标要求

1.了解金刚石和石墨的物理性质和用途。

2.知道单质碳的化学性质。

3.知道不同元素可以组成不同物质，同种元素也可以组成不同物质。

4.了解实验室里制取二氧化碳的化学反应原理、探究实验室里制取二氧化碳

的装置以及实验室里制取气体的一般思路和方法。

5.知道二氧化碳和一氧化碳的性质、二氧化碳在生活生产中的应用。

6.了解自然界中二氧化碳的循环以及温室效应。

（二）教材分析

本单元包括三个课题。课题一主要介绍碳的几种单质和单质碳的化学性质。

课题二引导学生探究实验室中如何制取二氧化碳。课题三介绍了二氧化碳和一

氧化碳的主要性质和用途。本单元教材内容具有以下特点：

1.注意采用探究的的呈现方式。例如，课题二在给出了实验室里制取二氧化碳

原理以后，引导学生在制取氧气的基础上，探究实验室里制取二氧化碳的装置。

2.紧密联系学生的生活实际。例如，在介绍金刚石、石墨和活性炭的用途时，

注意练习学生生活中用到或见到的物质，如玻璃刀、铅笔芯和冰箱除味剂等。

3.既充分体现科技的发展，又紧密联系社会热点问题。例如，教材中介绍

碳纳米管和单层石墨片、人造金刚石和金刚石薄膜。以及目前备受关注的温室

增强等内容。

4.呈现方式图文并茂。教材中许多内容时以图代文，有利于激发学生的学习

兴趣。

5.本单元很好地体现宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究

与创新认识、科学精神与社会责任等化学素养。

2

人教版九年级化学（上）第六单元碳和碳的氧化物

（三）学情分析

学生在生活中对碳的常见单质以及二氧化碳和一氧化碳的用途具有一些简

单认识，学习起来较为简单、轻松。在氧气的制取的学习中，对实验室制取气

体的原理、装置、收集方法有了一定的了解，这对于学习二氧化碳的实验室制

取有一定的帮助，同时，学生们在实验室中有了一定的实验基本操作知识和能

力，对物质性质的探究有了一定的帮助。

三、单元学习作业目标

1.知道金刚石和石墨的物理性质和用途以及能够理解性质决定用途、用途

体现性质的化学思想。

2.知道碳单质的化学性质以及碳单质与氧化铜反应现象，学会分析单质碳

与氧化铜反应的实验装置以及还原性、还原反应等知识。

3.知道实验室制取二氧化碳的原理、装置选择、实验步骤以及二氧化碳的

检验和验满。

4.知道一氧化碳和二氧化碳的性质和用途，通过课本二氧化碳与水反应理

解对照试验的化学方法。

5.理解一氧化碳和氧化铜反应的原理、装置、实验步骤以及二氧化碳和一

氧化碳的鉴别、除杂等知识点。

四、单元作业设计思路

单元主题课时主题课时目标

1.了解金刚石和石墨的物理性

质和用途，知道单质碳的化学

性质。

2.知道物质性质决定物质用

途，用途体现性质的化学思想。

碳

和

碳

知道实验室制取二氧化碳的

的第二课时：二氧化碳的实1.

原理、装置选择、实验步骤以及

氧验室制取以及性质和用

二氧化碳的检验和验满。

化途

物2.掌握二氧化碳的性质和用途。

第三课时：一氧化碳的3

性质和用途

人教版九年级化学（上）第六单元碳和碳的氧化物

五、课时作业

第一课时

课时目标：了解金刚石和石墨的物理性质和用途，知道单质碳的化学性质；

知道物质性质决定物质用途，用途体现性质的化学思想。

作业1:碳单质的性质与用途对应关系错误的是（）

A石墨导电性好可作电池电极B.活性炭吸附性强可作冰箱除味剂

C.金刚石硬度大可制作铅笔芯D.炭黑常温化学性质稳定可制墨汁

1.参考答案：C

2.时间要求：30秒

3.评价设计：

错选A、B、D,对石墨，活性炭，炭黑的性质认识不清。

4.作业分析与设计意图：

建立物质性质决定用途，用途体现性质的化学思维。

作业2：在“一带一路”伟大战略实施中，代表中国智造的高铁走在了前

列.高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的性质是（）

A.稳定性B.滑腻感C.还原性D.导电性

1.参考答案：C

2.时间要求：30秒

3.评价设计：

错选A、B、D,对石墨电刷的用途认识不清。

4.作业分析与设计意图：

将石墨性质和实际用途联系起来。

作业3：诺贝尔物理学奖曾表彰了石墨烯材料方面的开创性研究者。金刚石、

石墨、Cw和石墨烯的结构如图，下列说法正确的是（）

金刚石石墨石墨烯

A.这四种物质的性质完全相同

B.石墨烯是一种新型化合物

C.石墨与金刚石一样硬度很大

D.四种物质完全燃烧后的产物都是

C02

1.参考答案：D

2.时间要求：30秒

3.评价设计：

错选A、C对常见的碳单质性质认识不清；错选B对石墨烯的结构和化合

物的概念理解不清。

4

人教版九年级化学（上）第六单元碳和碳的氧化物

4.作业分析与设计意图I：

本题主要考查碳单质的性质，了解几种碳单质的性质出现很大不同的原因

在于结构的不同，对解决此问题至关重要，建立物质结构很大程度决定物质性

质的思维。

作业4：我国“辽宁号”航母甲板上涂有耐高温、耐磨的碳化硅（SiC）涂

层，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则构成碳化硅的粒子是（）

A.分子B.原子C.离子D.中子

1.参考答案：B

2.时间要求：30秒

3.评价设计：

错选A、C、D对金刚石的结构认识不清。

4.作业分析与设计意图：

根据构成金刚石的微观粒子来类比推理碳化硅的构成粒子。

作业5：中国年轻学者曹原，因对石墨烯超导的重大发现，成为2018年度

影响世界的十大科学人物榜首。单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚

的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,

下列关于石墨烯的叙述中不正确的是（）

A.石墨烯完全燃烧的产物为CO2B.石墨烯属于单质

C.石墨烯具有导电性D.石墨烯中碳元素的化合价为+4

1.参考答案：D

2.时间要求：30秒

3.评价设计：

错选A对碳单质的可燃性认识不清；错选B、C对石墨烯的结构、性质理

解不到位。

4.作业分析与设计意图：

物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途，根据提供的信

息可知石墨烯为碳单质，根据碳单质的性质及化合价原则分析，考察学生根据

已有知识处理信息的能力。

作业6：欲除去氧化铜粉末中混有的少量炭粉，可采用的方法是（）

A.将混合物隔绝空气加强热B.采用先加水溶解然后过滤的方法C.

将H?不断通过灼热的混合物D.将02不断通过灼热的混合物

1.参考答案：D

2.时间要求：1分钟

3.评价设计：

错选A对单质碳的还原性认识不清；错选B对二者的水溶性搞不清；错

选C对除杂的原则认识不清。

4.分析与设计意图：

主要考查了根据物质的不同性质选择除杂的方法，在除杂时不能引入新的

杂

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人教版九年级化学(上)第六单元碳和碳的氧化物

质，方法要简便可行。

作业7：阅读下面科普短文。

2018年平昌冬奥会闭幕式上，“北京8分钟”惊艳世界，演员们穿着的轻

便防寒服是用“石墨烯”制成的。

石墨烯是一种由碳原子构成的、六角型晶格的二维碳纳米材料。英国两位

物理学家因从石墨中成功分离出石墨烯，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层

层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

石墨烯的结构特点决定了其具有薄且坚硬、

透光度好、导热性强、导电率高、结构稳定等

特性。根据其层数不同，石墨烯一般可以分成

单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯和多层

石墨烯。层数不同，石墨烯的性能也不同，如

图1

图2所示。通过石墨烯与氢气发生化合反应

可得到石墨烷，其

中所有的碳原子形成六角网络结构，氢原子以交替形式从石墨烯平面的两端

与碳原子相连，石墨烷表现出半导体性质。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、

生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性

的材料。

依据文章内容回答下列问题。

(1)石墨烯具有的物理性质是(写出一条即可)。

(2)“厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯”反映出的微粒特性是

(3)由图可知，石墨烯的层数对其导热性的影响是。

(4)由石墨烯制成的石墨烷由_____种元素组成。

(5)下列说法正确的是(填序号)。

A.石墨烯属于单质B.以石墨烯为原料可以合成其它化合物C.

石墨烯只能通过化学反应制备D.石墨烯与石墨材料的性能完全相同

1.参考答案：(1)导热性强(或导电率高、坚硬等)(2)微粒很小⑶在图示范

围内，随着层数增加先减小，3层时导热性最差，后增大(4)2(5)AB

2.时间要求：3-5分钟

3.评价设计：

前结构单点结构多点结构关联结构抽象扩展

结构

一

解

道物

知

了

(1)无意义或了解物物能够熟练

性

理

质

理

性

空白答案理性质质从定义上

化

和

学

和

学

化解析物理

质

四

的

性

质性质和化

回4

学性质

表

联

系

将

从

面

能

匕

石

(2)无意义或匕能从石墨

知

的

的

粒

上

道

微

£8结

空白答案的结构分

粒

性

和

微

是

基

本

+石

T析石墨烯

6

人教版九年级化学（上）第六单元碳和碳的氧化物

粒子料信息结构比较的结构

结合起来

能根

(3)无意义或描述单据能够指能够从结

线

描

曲

空白答案一，不全出在3构结合图

导

热

述

面。层时导像上分析

的

变

性

热性最

化石墨烯的

差Q导热性的

变化

化学

质

信息

从

从

量

从

(4)无意义或结合图

定

恒

前

守

上

应

反

述

空白答案描一，从结

度

角

律

析

含

分

后

析

分构上分析

斤

刑

种

素

所

素

元

2种

变

类石墨烷的

不

结构推断

元素组成

材

结

结

对

料能

能

合

(5)无意义或能够整

息

料

材

阅

和

借

料

材

空白答案合、准确

不

单

分

完

概

读

学

已

提取材料

整

代

包

关键信息

4.作业分析与设计意图

考察学生阅读材料、提取、整合、加工信息的能力。

作业8：某同学设计了如下实验装置，进行碳还原性性质验证，对实验进

行分析并回答：（1）本实验建议用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验，目

的是o

（2）证明碳和氧化铜反应开始实验现象是；

（3）氧化铜发生（填“氧化”或“还原”）反应。

（4）试管中澄清石灰水的作用是；该

试管一开始出现气泡的原因是。

（5）停止加热时，应先将导管从石灰

水中取出，目的是，并用弹簧夹夹紧橡皮

管，待大试管冷却后再把试管里的粉末倒

出。这样操作的原因是

1.参考答案：（1）增大反应物之间的接触面积，提高化学反应速率。（2）试管

黑色固体中开始出现红色物质。（3）还原（4）检验产物中是否有二氧化碳生成；试

管中的空气受热膨胀逸出。（5）防止澄清石灰水倒吸进入试管使试管炸裂，防止

空气进入试管使生成的铜再次被氧化。

2.时间要求：3-5分钟

3.评价设计：

前结构单点结构多点结构关联结构抽象扩展

7

人教版九年级化学（上）第六单元碳和碳的氧化物

结构

应

提高

粒

从

从

本质

反

从

(1)无意义或

速

应

和

理

是

解

否

反

容

空白答案上

度

角

的

响

率

进

易

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行

析

分

结

速

度

角

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应

分

单

结

合碳

从

清知

道

反

质

从

澄

(2)无意义或

水

石

的

成

单

生

质

应

灰

碳

性

空白答案的

气

中

性

化

有

还

氧

原

二

质L

射

生

泡

产

燃

以

和

所

可

碳

呜

氧

产

令

斤

合

石

性

述

综

描

气

生

一

从

管

能

单质

从

从

反

(5)无意义或试

和

化

应

物

是

铜

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的

空白答案裂

角

质

学

安

和

否

其

全

小

入

度

物

他

质

科

分析

生

发

反

4.作业分析与设计意图

考察学生对碳单质的还原性实验装置的理解。

作业9：课外实验（1）把一根石墨电极或6B铅笔芯和导线链接一起，接

通电源后，灯泡是否发亮，这个实验说明了什么？（2）点燃一支蜡烛，把冷

碟子放在火焰的上方，过一会儿，你将在冷碟子底部看到什么现象？

要求：自己寻找器材，完成实验，将操作过程拍照并分享班级群。

1.参考答案：合理即可

2.时间要求：3-5分钟

3.评价设计：

评价主体：学生自评

评价标准：（1）完成实验、操作规范、现象明显为优

（2）完成实验、操作较为规范、现象明显为良

（3）完成实验、操作不规范、现象不明显为合格

（4）不能完成实验为不合格

4.作业分析与设计意图：

考察学生动手实践能力，体现化学来源于生活，必将应用于生活的思想。

作业10：某化学兴趣小组在实验室进行了碳还原氧化铜实验，并对反应条

件进行了探究。

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人教版九年级化学(上)第六单元碳和碳的氧化物

(1)小组同学设计了如图所示的实验装置分别进行实验。实验中得到的数

据如下：

【实验分析】

①实验过程中是通过观察现象测量反应所需要的时间。

②对比实验3、4,说明了o

序号装置药品反应时间

【得出结论】通过对

1111S

比实验，你认为对碳装置A木炭粉0.1g、氧化铜粉1.2g

还原氧化铜最佳的实

乙JUU5

验装置应选择装置B木炭粉0.1g、氧化铜粉1.2g

____________（填装置A活性炭0.1g、氧化铜粉1.0gJUU5

11U5

“装置A”或“装置装置A木炭粉0.1g、氧化铜粉1.0g

□1-15

B”)，该装置加热效装置A木炭粉0.2g、氧化铜粉2.0g

果更佳的原因可能是

(2)深入探究：木炭粉与氧化铜反应的最佳质量比。取一定量的混合物，用最佳

实验装置进行实验。

序号木炭粉与氧化铜的质量比反应后物质的颜色、状态

11：1U红色固体混有少量黑色物质

乙1:11红色固体混有极少量黑色物质

1：1Z.红色固体中无黑色物质

41:1J红色固体混有较多黑色物质

①根据实验可得出的结论为：木炭粉与氧化铜反应的最佳质量比为

②小明同学认为还需要增加木炭粉与氧化铜质量比为1:14的实验，

而小王同学认为不需要，其理由

是。

(3)【拓展延伸】

兴趣小组对碳还原氧化铜的实验进行了如下创新探究：取一根洁净的石

墨棒，置于一张大小适宜的铝箔内，在其表面均匀撤上适量氧化铜粉末，将

其包紧，置于酒精灯火焰上加热(如图)。几分钟后，冷却，发现黑色粉末

9

人教版九年级化学（上）第六单元碳和碳的氧化物

变为红色。

①实验创新获得了成功，小芳对此提出了质疑，理由是

②小芳为了验证自己的质疑，设计如下实验方

案：。

1.参考答案：（1）【实验分析】①红色物质不再继续增加（或澄清石灰

水中不再继续有气泡冒出）；②木炭粉与氧化铜反应速率快于活性炭与氧化

铜反应速率；【得出结论】装置A；竖直加热时，酒精灯火焰能更好的包围药

品，聚热效果更好；（2）①1：12②木炭粉与氧化铜的质量比为1：13时，

红色固体已经混有较多的黑色物质（3）①铝可能把氧化铜还原成铜；②用

天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹，置于酒精灯火焰上加热，几

分钟后，冷却，观察现象。

2.时间要求：5-8分钟

3.评价设计：

前结构单点结构多点结构关联结构

能

够

过

通

(1)①无意义或从反应现象直

问

反

应

时

空白答案接分析

应

推

断

反

结合

能

表

（1）②第二无意义或从学过的知识

从反

格

问空白答案分析给固体加应

时间

的

热应试管口朝快

相选

慢

分AA

下，选B

从