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- 2021-11-10 发布
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5.2 组成燃料的主要元素----碳
【教学目标】1.了解金刚石与石墨的特性及主要用途,认识几种无定形碳及其主要用途。
2.明确物质性质与物质用途的关系。
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,结构不同则性质不同。
4.认识碳的性质,了解碳和一氧化碳的的燃烧及其产物,知道完全燃烧和不完全燃烧的含义。
5.了解一氧化碳的毒性及使用煤炉的安全知识。
6.理解碳及其氧化物的相互转化关系。
【学情分析】碳了是学生继氧、氢后学习的第三种非金属元素,是学生比较熟悉的元素。在日常生活里,
在科学课和生物课里学生已经获得了不少有关碳的知识,但这些知识比较分散,而且学生大多只了解它
的现象而没深入到它的本质,本节课将把这些知识系统化并从实质上来解释,使学生不但知其然,还有
助于知其所以然。
【教学重点】
明确物质性质与物质用途的关系,碳和一氧化碳的性质。
【教学难点】
碳的完全燃烧与不完全燃烧,碳及其氧化物的相互转化关系。
【教学课时】
1 课时
【教学方法】多媒体教学
【教学 过程】
[引入]上节课我们学习了氢气是一种高能洁净的燃料,其实碳是为人类提供能量的燃料的主要元素,首
先我们来认识一下碳的几种单质。
[提问]由同种元素组成的纯净物叫做什么?-----单质
[提问]同种元素可以组成不同的单质吗?------可以
[例如]氧元素组成氧气和臭氧,磷元素组成红磷和白磷。
[再问]碳元素可组成不同的物质吗?
[展示图片]金刚石 石墨 C60
[介绍] 高贵而华丽的碳单质----金刚石
想一想:1、金刚石能制作成华丽高贵的钻石是由什么性质决定的?
答:无色透明、加工后有夺目的光泽
2、为什么金刚石能制作成坚硬的钻头和玻璃刀?
答:金刚石是自然界存在的最硬物质
多才多艺的碳单质------石墨
铅笔小知识:铅笔上的“B”是英文“Black”的第一个字母,在铅笔中表示“软”;“H”是英文“Hard”
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的第一个字母,在铅笔中表示“硬”。铅笔为什么有软和硬和差别呢?这是因为石墨太软,
光用石墨做笔芯,既易断也易磨损,因此,生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土 粉末以
增加硬度。粘土掺得越多,铅笔就越硬;粘土掺得越少,铅笔就越软。
想一想,“6B”、“6H”与“HB”三种类型的铅笔,哪种铅笔最硬?哪种铅笔最软?
想一想: 1、石墨可用于制铅笔芯是由什么性质决定的?答:深灰色且很软。
2、石墨可用于制电极是由什么性质决定的?答:石墨具有优良的导电性能。
3、石墨可用于制润滑剂是由什么性质决定的?答:石墨有滑腻感。
[总结] 性质 用途
[幻灯展示] 一、碳的几种单质
1、碳单质的性质、用途、结构
物质 用途 性质 结构
1、金刚石 玻璃刀,钻头 硬度大 空间网状结构
饰品 无色透明,折光性强,光彩夺目
2、石墨 铅笔芯 灰黑,质软 层状结构
电极 导电
润滑剂 滑腻
坩埚 导热,耐高温
[再想一想] 金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,为什么它们的性质不同?
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因:
宏观:物质结构不同
微观:碳原子的排列方式不同
[展示]生活中常见含石墨的物质:木炭、焦炭、炭黑、活性炭
2、几种无定形碳的性质和用途
物质 用途 性质 结构
1、活性炭 防毒面具,过滤器 吸附能力强 疏松多孔
2、炭黑 作墨汁绘画写字 常温下化学性质稳定
3、木炭
焦炭
燃料
冶金
可燃性
还原性
[问题]“碳”和“炭”有什么区别?
“碳”:碳元素,属于化学用语。在书写元素名称和碳的单质及碳的化合物等用到。
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“炭”:不是化学用语,无定形碳是人工制造的碳单质,都含有少量杂质为表示区别,常写:木炭,活
性 炭,焦炭,炭黑等。
[介绍]第 3 种碳单质:— 神奇的碳单质 C60
由 60 个碳原子构成的一个分子,结构类似足球,又名足球烯。良好的超导体,使超导体的温度为 12.8K。
金刚石和石墨在一定条件下可以相互转换: ,
思考:此变化属于物理变化还是化学变化?属于化学变化,金刚石和石墨是碳元素组成的两种单质,此
反应有了新物质的生成。
[展示图片] 王羲之的<<兰亭序>>,<<清明上河图>>
[问题]纸都黄了,字画却不褪色?
3.碳单质的化学性质
(1)常温下化学性质稳定
(2)可燃性 C + O2
点燃 CO2 充分燃烧
2C + O2
点燃 2CO 不充分燃烧
(3)炽热的碳与二氧化碳反应:C + CO2 2CO
[你知道吗] 煤炉里的煤在燃烧过程中,发生了哪些化学反应?
[幻灯展示] 二、煤炉中发生的化学反应
上层:2CO + O2
点燃 2CO2
中层:C + CO2 2CO
下层:C + O2
点燃 CO2
[幻灯展示]三、一氧化碳的性质
1、物理性质:通常情况下,无色无味的气体。难溶于水,密度比空气略小。
2、化学性质
(1)可燃性:2CO + O2
点燃 2CO2
(2)毒性:跟血液中的血红蛋白结合,使血液失去输氧能力,发生中毒。
[讨论]有人用煤火取暖,又担心煤气中毒,临睡前在煤炉上和地上放两大盆冷水,这样做能预防煤气中
毒吗?答: 水不能预防煤气中毒,因为一氧化碳难溶于水。
【课堂小结】通过这节课的学习,我们知道碳元素也可以组成不同的单质---金刚石、石墨、富勒烯,
由于碳原子之间的排列方式不同,各种单质的物理性质差异很大,然后我们还学习了碳单质的化学性质。
[板书设计]
一、碳的几种单质
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二、煤炉中发生的化学反应
三、一氧化碳的性质