师:同学们大家好,今天这节课讲的是九年级化学人教版第六单元课题一、第二课时碳单质的化学性质。本节课有三个学习目标:一、掌握碳的化学性质,重点掌握碳的还原性;二、能根据碳的化学性质了解碳的用途;三、知道物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途。
大家看这几幅图片,碳在日常生活中有很多用途,像常用碳化木装饰,用木炭烧烤,工业上用焦炭冶炼金属。你们能从这些用途中看出碳具有怎样的化学性质吗?带着这个疑问,我们进入今天的课堂。
这幅《清明上河图》是中华民族的文化瑰宝,至今已有上千年历史,却仍然保存完好。这其中蕴含着怎样的化学原理呢?因为用于书画的墨,主要成分是碳单质,在常温下,碳的化学性质不活泼,很稳定,不容易与空气中的其他物质发生反应,所以能保存很长时间。由此可知,在常温下,碳具有化学性质不活泼的特性。
那碳为什么在常温下化学性质不活泼呢?这是由碳的原子结构决定的。碳原子在元素周期表中排第六,原子结构示意图显示,碳原子最外层电子数是4。它要成为稳定结构,得到或失去4个电子都不容易,所以常温下碳的化学性质不活泼。由此也能知道,在化学中,物质的结构决定物质的性质。
同学们,除了《清明上河图》能长期保存,碳的这一化学性质在日常生活中还有哪些用途呢?比如“钻石恒久远,一颗永流传”,象征着永恒不变的爱情;需要长期保存的文书档案常用碳素墨水书写;铁路上的枕木和农田里的电线杆表面都被烧焦碳化,使木材表面形成不易被微生物腐蚀的木炭,延长使用寿命。这些用途都是因为碳的化学性质不活泼。
刚才讲的是常温下碳的化学性质不活泼,如果改变外界温度,碳的化学性质会发生改变吗?我们在第二单元学过木炭在氧气中的燃烧,大家回忆一下木炭在氧气中燃烧的现象。
生:木炭在氧气中燃烧发出白光,放出热量,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
师:对,这个反应体现了碳具有可燃性。碳在氧气充足的条件下燃烧生成二氧化碳。那碳的可燃性在生活中有哪些应用呢?
生:常用木炭烧烤,冬天北方人用木炭烧水取暖。
师:非常好,这些用途都体现了碳可以作为燃料取暖供热。不过,同学们注意,冬季人们为了抵御严寒,常将门窗紧闭,使用煤炉取暖,但往往会发生中毒事故,这是为什么呢?使用煤炉时应该注意什么?
生:煤炭燃烧时门窗紧闭,房屋内氧气含量不充足,碳燃烧生成有毒的一氧化碳,导致中毒。使用炭火取暖时应保持室内通风,使碳完全燃烧。
师:没错。大家仔细观察分析碳在氧气充足和不充足条件下燃烧的两个化学方程式,反应物都是碳和氧气,但生成物不同。由此可以得出结论,反应物的含量有时候决定生成物的种类,比如碳在氧气中燃烧,氧气含量不同,生成物也不同。
大家再看这幅图片,常用焦炭冶炼铁,这体现了碳怎样的化学性质呢?我们先来看实验6 - 2木炭还原氧化铜的实验视频。
(播放视频)把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管,并将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管,用酒精灯加热混合物几分钟,然后先撤出导气管,待试管冷却后,再把试管里的粉末倒在纸上观察现象并分析。
师:大家看到了什么现象?
生:导管口有气泡生成,澄清石灰水慢慢变浑浊,说明反应有二氧化碳生成。关闭止水夹,待试管冷却后,把试管里的粉末倒在纸上,看到有红色颗粒状物质生成,这种物质是铜单质。
