5.3结构多样的碳单质（第二课时）导学案-2026-2027学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

八年级

科目

化学

周次

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班级

主题与课时

课题3 结构多样的碳单质（第二课时）

课型

新授

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课标要求

本节课依据初中化学课标要求，引导学生认识碳单质的化学性质，掌握常温下碳的稳定性、点燃条件下的可燃性、高温条件下的还原性。能区分碳完全燃烧与不完全燃烧的产物及差异，初步认识氧化反应与还原反应。结合实验现象分析化学变化，建立物质结构、性质与用途的关联，能运用碳的化学性质解释生活、生产中的简单化学现象。

学习目标

宏观辨识与微观探析：结合碳原子结构与排列特点，理解碳单质化学性质稳定的微观原因，宏观区分碳不同条件下的反应现象与产物。

变化观念与平衡思想：认识碳的化学性质随反应条件改变而变化，明确反应条件对化学反应的影响。

科学探究与创新意识：通过木炭燃烧、还原氧化铜实验，规范操作、观察现象、推导结论。

科学态度与社会责任：了解碳单质的应用价值，树立合理利用化学物质、绿色化学的理念。

重难点

重点：碳单质的三大化学性质，即常温稳定性、可燃性、还原性；碳完全燃烧与不完全燃烧的产物差异及化学方程式书写；木炭还原氧化铜的实验现象、原理与应用。

难点：从微观角度解释碳的化学性质稳定性；理解氧化反应与还原反应的对立统一关系；区分不同反应条件下碳的反应规律，辨析反应物用量对反应产物的影响。

资源与

建议

教学资源：沪科版五四学制八年级化学全一册教材、金刚石与石墨微观结构模型、木炭、氧化铜、澄清石灰水、酒精灯、试管、铁架台、导气管等实验器材；古代字画、碳素墨水、冶金工业短视频、碳燃烧仿真实验课件。

教学建议：本节课以实验探究为核心，结合生活情境导入，降低抽象知识难度。课前引导学生结合旧知预习碳单质物理性质，衔接新知；课中聚焦实验操作与现象分析，突破还原反应难点；课后结合生活实例巩固应用。注重分层教学，基础薄弱学生侧重性质与方程式记忆，能力较强学生侧重反应原理与应用拓展，同时强调实验安全，规范实验操作流程。

学习过程

（一）课前预习案

结合上一课时所学碳单质的物理性质及新教材本节内容，自主完成以下预习题目，梳理基础知识点，初步感知碳单质的化学性质，为课中实验探究和深度学习做好铺垫。

预习基础填空题

1. 常见的碳单质有________、________、C₆₀等，它们均由________元素组成，属于________（填“单质”或“化合物”）。它们的物理性质差异很大，原因是________________。

2. 古代书画家用墨（主要成分为炭黑，属于碳单质）书写、绘制的字画，历经千年不褪色，这说明常温下碳的化学性质________，不易与________、________等物质发生化学反应。

3. 当温度升高，碳的化学性质变得活泼，在点燃条件下，碳能与氧气发生反应，体现碳的________性。氧气充足时，碳发生________燃烧，生成________；氧气不足时，碳发生________燃烧，生成________。

预习选择题

1. 古代字画长久保存不褪色，主要利用了碳的哪一性质（）

A. 硬度大 B. 常温下化学性质稳定 C. 可燃性 D. 还原性

2. 下列关于碳燃烧的说法正确的是（）

A. 碳燃烧只会生成二氧化碳 B. 氧气充足时生成一氧化碳

C. 氧气不足时生成一氧化碳 D. 碳燃烧产物与氧气用量无关

3. 碳单质的物理性质差异巨大，但化学性质相似，主要原因是（）

A. 都是由碳原子构成 B. 碳原子排列方式相同

C. 碳元素化合价相同 D. 都是黑色固体

预习思考题

1. 为什么常温下碳单质化学性质稳定，而高温、点燃条件下化学性质变得活泼？请结合碳原子的核外电子排布特点简单分析。

2. 冬天室内燃煤取暖，若门窗紧闭容易发生煤气中毒，结合碳的燃烧特点分析中毒原因，并写出一条预防措施。

3. 结合生活实例，列举2个利用碳单质化学性质的实际应用场景。

预习小结

通过课前预习可知，碳单质的化学性质主要分为三种，且性质受________影响显著。常温下性质稳定，加热、高温条件下具有可燃性和还原性。碳的燃烧产物由________决定，不同反应条件对应不同生成物，也决定了碳的不同用途。预习中存在的疑问：________________。

（二）课中探究案

结合课前预习的基础认知，通过情境导入、实验探究、小组讨论、难点突破、当堂巩固等环节，深度探究碳单质的化学性质，理清知识逻辑，突破重难点，构建完整的知识体系。

探究一：常温下碳的化学性质——稳定性

情境素材：新教材素材展示，王羲之的书法作品、古代木质古建筑、碳素墨水书写的档案，历经数百年甚至上千年，依然完好保存、字迹清晰、木质不腐。现代重要档案、合同均要求使用碳素墨水书写，禁止使用圆珠笔、签字笔。

小组讨论问题

1. 结合生活经验和预习知识，分析上述现象的原因是什么？

2. 从微观角度分析，碳原子的核外电子排布有什么特点？为什么该结构让碳在常温下不易发生化学反应？

3. 除了书写档案、古代字画，还有哪些场景利用了碳常温下的稳定性？

知识梳理与探究总结

碳原子的质子数为6，核外有6个电子，最外层电子数为4。最外层4个电子属于相对稳定的电子结构，既不容易失去电子，也不容易得到电子，因此常温下，碳单质很难与氧气、水、酸碱等物质发生化学反应，化学性质稳定。该性质广泛应用于档案书写、文物保存、木质器具防腐等领域。需要特别注意，碳的稳定性仅限常温条件，温度升高后，碳的化学性质会迅速变得活泼。

当堂探究习题1

下列现象不能说明碳常温下化学性质稳定的是（）

A. 碳素墨水书写的档案长期保存不褪色 B. 深埋的千年木炭依然完好

C. 木炭点燃后能剧烈燃烧 D. 木质电线杆埋入地下部分烧焦防腐

探究二：点燃条件下碳的化学性质——可燃性

实验探究：分组完成木炭燃烧实验，结合教材实验步骤，观察不同氧气浓度下木炭的燃烧现象，记录实验数据，对比分析产物差异。

实验步骤

1. 取一小块木炭，用坩埚钳夹持，在酒精灯火焰上点燃，观察木炭在空气中的燃烧现象。

2. 将点燃的木炭缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，观察木炭在氧气中的燃烧现象。

3. 燃烧结束后，向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，观察石灰水变化。

4. 结合教材内容，分析氧气不足时木炭燃烧的产物与现象。

实验现象记录

1. 木炭在空气中燃烧：发出________光，放出________，无火焰，燃烧不剧烈。

2. 木炭在氧气中燃烧：发出________光，剧烈燃烧，放出大量________。

3. 集气瓶中倒入澄清石灰水后，石灰水________，证明燃烧生成了________。

深度探究问题

1. 对比木炭在空气和氧气中的燃烧现象，说明可燃物燃烧的剧烈程度与什么因素有关？

2. 氧气充足和氧气不足时，碳的燃烧产物分别是什么？写出对应的文字表达式。

3. 冬天燃煤取暖煤气中毒的原理是什么？结合本实验知识点说明如何避免中毒？

知识梳理与探究总结

碳具有可燃性，燃烧产物由氧气的用量决定。氧气充足时，碳完全燃烧，生成二氧化碳，反应放热多；氧气不足时，碳不完全燃烧，生成有毒的一氧化碳，反应放热少。一氧化碳极易与人体血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒，因此密闭空间燃煤、烧炭必须保证通风换气。同时，氧气浓度越高，可燃物燃烧越剧烈，充分燃烧能节约燃料、减少有毒气体排放，践行绿色化学理念。

当堂探究习题2

1. 碳在氧气中充分燃烧的产物是________，不充分燃烧的产物是________，由此可知，化学反应的产物可能与________有关。

2. 下列关于碳燃烧的说法错误的是（）

A. 完全燃烧放热更多 B. 不完全燃烧会产生有毒气体

C. 氧气浓度影响燃烧剧烈程度 D. 碳燃烧都是化合反应，产物相同

探究三：高温条件下碳的化学性质——还原性

实验探究：木炭还原氧化铜实验，严格按照教材实验流程操作，观察实验现象，分析反应原理，突破还原反应难点。

实验器材：试管、铁架台、酒精灯（加网罩）、导气管、木炭粉末、氧化铜粉末、澄清石灰水

实验步骤

1. 将干燥的木炭粉末和氧化铜粉末按比例均匀混合，装入试管底部。

2. 将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜，连接导气管，导气管另一端伸入澄清石灰水中。

3. 点燃酒精灯（加网罩集中火焰、提高温度），高温加热试管内混合物，观察试管内固体和石灰水的变化。

4. 实验结束后，先移出导气管，再熄灭酒精灯，冷却后观察固体颜色变化。

实验现象记录

1. 加热一段时间后，试管中黑色混合物逐渐出现________色固体。

2. 澄清石灰水逐渐________。

3. 实验结束冷却后，试管内有光亮的红色固体生成。

实验注意事项探究

1. 试管口为什么要略向下倾斜？________________。

2. 酒精灯加网罩的目的是什么？________________。