科粤新课标九年级上册初中化学《第五章 燃料 5.2 组成燃料的主要元素——碳》_37

5.2 组成燃料的主要元素—碳
【教学目标】
知识目标：了解金刚石与石墨的物理性质及主要用途；明确物质的性质与用途的关系；知道一种元素能够因结构不同而能组成几种不同的单质；理解
碳的燃烧及其产物。

水平目标：培养学生分析、理解等水平。

情感目标：培养学生对“性质决定用途”的观点等。

【教学重点】
了解金刚石与石墨的物理性质及主要用途，理解碳的燃烧及其产物。

【教学难点】
知道一种元素能够因结构不同而能组成几种不同的单质。

【教学过程】
[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。

当前已知的1000 多万种化合物中,绝绝大部分都是含碳化合物,碳是为人类提供能量的燃料的主要元素。

首先,大家来理解一下碳的几种单质。

[板书]§5.2组成燃料的主要元素——碳
[阅读与讨论]阅读教材,讨论推断以下各题：
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?（见P140的“长话短说”）。

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——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]这是因为碳原子(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 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： 每一个碳原子需要消耗一个氧分子发生完全燃烧：
C + 02 CO 2 ……①
(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①式生成的C02发生反应(该反应是吸热的)：
C + C02 2CO (吸热)……②
因为①、②两式在同一系统中发生,①式生成的 C02恰好在②式中消耗了。

两式相加
C + 02 CO 2
+ C + C02 2CO
2C + 02 2CO (放热 9.2 kJ/kg)……③
③式就是碳的不完全燃烧反应式,故③式的条件是高温。

如果即时加入
氧气,②式生成的CO 是能够继续燃烧的：
2CO + 02 2CO 2 ……④
现把②、④两式相加便得到①式。

再引导学生比较①、③两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——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,因为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。

点燃
高温
高温 高温
点燃
高温
3.碳的化学性质
①常温下碳的化学性质很稳定。

②碳的燃烧 ：
氧气充分时完全燃烧 C ＋O 2 CO 2 热值 32.8kJ/kg
氧气不足时不完全燃烧 2C + 02 2CO 热值 9.2kJ/kg
③高温下碳能与某些氧化物反应，如 C + C02 2CO 【布置作业】完成课本第142页的《检查站》（碳三角）。

【教学反思】
点燃
高温 高温。