2021年九年级化学 5.2 组成燃料的主要元素—碳教案粤教版
一. 教学内容：
5.2 组成燃料的主要元素——碳
1、了解金刚石与石墨，碳单质的物理性质及主要用途
2、知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质
3、认识碳的燃烧及其产物
4、了解CO和CO
2的性质、实验室制法及CO
2
的用途
二. 教学重点：
C、CO和CO2的性质及CO2的实验室制法
三. 教学难点：
C、CO2的性质的探究过程
［教学程序］
5.2 组成燃料的主要元素----碳
一. 碳单质
【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——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。今天，我们来认识一下碳的几种单质。
【实验】
用玻璃刀切割玻璃
用石墨做导电实验
用铅笔写字
【讨论】通过以上实验现象，体现了碳单质的哪些性质呢？
1. 金刚石的硬度居天然物质之冠，可制成玻璃刀、钻头或装饰品等。
2. 石墨硬度很小，有滑腻感，可制成铅笔芯；能够导电、熔点高，可做干电池和电炉的电极、坩埚等。
3. 无定形碳具有较强的吸附能力，作防毒面具中的滤芯。
【思考】这些物质在物理性质上具有这么大的差异，是不是由同种元素组成的呢？
【讲解】实验证明，金刚石和石墨都能在氧气中燃烧，而且都生成同一种物质，这种物质能够使澄清的石灰水变浑浊。
它们都是由碳元素组成的单质。
【思考】既然这些物质是同种元素组成的单质，为什么物理性质有这么大的差异呢？
【讲解】虽然构成这些单质的原子结构是相同的，但是，其排列方式是不同的。所以产生了不相同的物理性质。
近年来，除了我们常见的金刚石、石墨这些碳单质以外，科学家们还合成了C60、C50、C70等，近期又合成了碳纳米管，现正对此进行开发和利用。
【思考】既然金刚石、石墨都是由同种元素组成的单质，能不能利用外界力量将它们的结构改变，将石墨变成金刚石呢？
【讲解】现在已经有了人造金刚石，主要是在工业上使用，如钻头等。
【小结】物质性质决定物质用途
物质用途推知物质性质
【过渡】以上是我们了解的有关碳单质的物理性质，不同的单质在物理性质上有差异。那么碳单质的化学性质是否相同呢？
我们书写档案材料的时候，一般要用碳素墨水，这是因为碳单质在常温下化学性质稳定的原因。
高温时，碳单质的化学性质活泼。
在氧气充足的时候，碳单质完全燃烧生成二氧化碳，燃烧热值为32.8kJ/g。
当氧气的量供给不足时，碳的燃烧是不充分的，此时，燃烧产物是CO，此时的热值仅为9.2kJ/g，只有碳完全燃烧的1/3.6。
在冬季，有人在室内烤火取暖，由于不注意通风，结果室内人员发生煤气中毒事件，甚至失去生命。
此外，在高温下，C又可以同CO2反应生成CO，所以，在室内用火，一定要注意让碳燃烧充分。
如何使碳单质燃烧充分呢？如何防止煤气中毒呢？
炉门打开，通入大量空气。
二. 碳的化合物——氧化物
大家知道碳有两种氧化物，它们的分子结构上仅相差一个氧原子，但性质上却有极大的不同，这就是量变导致质变的一个例子，也更证明了分子是保持物质化学性质的最小粒子。这节课，我们就来具体学习这两种氧化物。
CO，是我们俗称的煤气的主要成分，来源于碳的不完全燃烧，也可以由碳在高温下同CO2反应生成。
CO是无色、无味、难溶于水的气体，可以燃烧，燃烧的产物是CO2，主要特性是具有毒性，使用时要注意防止煤气中毒。
CO中毒的原因是它与人体的血红蛋白结合，使血红蛋白失去同氧气结合的能力。
CO2与CO仅相差一个氧原子，它具有什么样的性质呢？
CO2的性质：
（一）二氧化碳的物理性质
二氧化碳是无色、无味的气体
固态时被称为“干冰”，有升华的特点
通过饮用啤酒、汽水及碳酸饮料时的感性知识，二氧化碳在水中的溶解性应该是怎样的？
二氧化碳能溶于水，1体积的水约能溶解1体积的CO2
【实验】CO2熄灭蜡烛火焰的实验
【提问】该现象说明了什么？
（二）二氧化碳的化学性质：
1. 通常CO2不能燃烧，也不支持燃烧，不供给呼吸
【实验】向盛有紫色石蕊试液的试管中加几滴盐酸
说明：紫色石蕊试液遇酸变成红色
【实验】向滴有紫色石蕊试液的水中通入二氧化碳
【提问】产生该现象的原因是什么?
2. 二氧化碳跟水反应生成碳酸
CO2＋H2O＝H2CO3
【实验】将上述变红的溶液加热
【提问】红色溶液为何变成紫色?
说明：碳酸很不稳定,易分解成水和二氧化碳,加热时分解更快.
H2CO3＝H2O＋CO2