河北省九年级化学上学期分层作业（人教版第六单元碳和碳的氧化物整理与提升）

河北省九年级2026—2027学年人教版化学上册 第六单元《碳和碳的氧化物》整理与提升分层作业 一、作品基础信息 作品名称 第六单元《碳和碳的氧化物》整理与提升分层作业 学科 化学 学段年级 初中九年级 教材版本 人教版（2024） 单元及课题 第六单元《碳和碳的氧化物》整理与提升（含课题1《碳单质的多样性》、课题2《碳的氧化物》、课题3《二氧化碳的实验室制取》） 课型课时 单元复习课，共2课时 作业类型 分层作业（基础巩固层／能力提升层／拓展创新层） 作业容量 共9个题组 预计用时 约40分钟（必做约25分钟，选做约15分钟） 设计依据 《义务教育化学课程标准（2022年版）》 设计理念 素养为本、分层设计、减负提质 适用对象 九年级学生 设计者 教师姓名 二、设计背景与意图 （一）设计背景 1．课标依据：《义务教育化学课程标准（2022年版）》要求学生学习碳和碳的氧化物，认识碳单质的多样性，了解二氧化碳的实验室制取方法，初步形成“结构决定性质、性质决定用途”的观念，体会化学与生活、生产的密切联系。 2．政策导向：“双减”政策要求作业设计控量提质、分层弹性。本单元既有碳单质、二氧化碳、一氧化碳的性质等理解性知识，又有实验装置的选择、气体的检验与验满等技能训练，作业应精选典型题目，避免机械重复，切实减轻学生过重的书面负担。 3．教材与学情：本单元由《碳单质的多样性》《碳的氧化物》《二氧化碳的实验室制取》三个课题构成。学生已初步掌握氧气的实验室制取，但对碳单质的结构与性质的关系、一氧化碳的还原性以及二氧化碳制取装置的选择等容易混淆。 （二）设计意图 1．目标统领：紧扣本单元核心知识，围绕碳单质的多样性与碳的氧化物的性质两条主线设计题目，使每一道题都指向明确的核心素养目标。 2．情境贯穿：以“木炭还原氧化铜”“二氧化碳倒入放有阶梯蜡烛的烧杯”等真实实验情境为载体，让学生在解决具体问题的过程中复习知识、提升能力。 3．弹性选择：设置基础巩固层（★必做）、能力提升层（★★必做）、拓展创新层（★★★选做）三个层级，让学生根据自身情况选择，做到下要保底、上不封顶。 4．学评一致：作业评价采用学生自评、同伴互评与教师评价相结合的方式，评价量表与作业目标一一对应，做到“所学即所评、所评即所学”。 三、作业目标 （一）核心素养总目标 1．化学观念：能说出碳单质的多样性，初步形成“结构决定性质、性质决定用途”的观念，能说明二氧化碳与一氧化碳的主要性质与用途。 2．科学思维：能用比较、归纳的方法认识碳单质物理性质差异的原因，能根据反应物和生成物的状态、反应条件选择合适的制取装置。 3．科学探究与实践：能通过“木炭还原氧化铜”“二氧化碳的实验室制取”等实验收集证据、得出结论，能用规范的化学用语表达探究结果。 4．科学态度与责任：在探索物质性质的实验分析中养成严谨求实、一丝不苟的科学态度，体会化学在解决能源与环境问题中的价值。 （二）分层作业目标 1．基础巩固层：能说出碳单质的多样性，知道二氧化碳与一氧化碳的主要性质与用途。 2．能力提升层：能理解碳单质与碳的氧化物的化学性质，能说出木炭还原氧化铜的实验现象，能说出二氧化碳的实验室制取方法。 3．拓展创新层：能综合运用本单元知识分析气体的制取、检验与性质探究，能用图表、文字等方式表达探究结果，形成物质性质与用途相联系的意识。 四、作业内容与目标对应表 题组 作业内容 对应目标 完成层级 预计用时 题组1 碳单质与碳的氧化物的性质（填空） 知道碳单质的多样性与二氧化碳、一氧化碳的性质 ★ 3分钟 题组2 物质与用途（连线） 建立性质与用途之间的联系 ★ 3分钟 题组3 正误判断 辨析易错点，形成正确的概念 ★ 2分钟 题组4 单项选择 综合运用本单元的核心知识 ★ 2分钟 题组5 碳单质的化学性质与木炭还原氧化铜实验 说出碳的化学性质与实验现象 ★★ 4分钟 题组6 二氧化碳的化学性质 书写二氧化碳参与反应的化学方程式 ★★ 4分钟 题组7 一氧化碳的性质与二氧化碳的实验室制取 知道一氧化碳的性质，会选择制取装置 ★★ 4分钟 题组8 综合探究与实践 分析实验现象、得出结论并表达交流 ★★★ 8分钟 题组9 读写与跨学科实践 用图表和语言文字表达，发展跨学科思维 ★★★ 7分钟 五、作业评价 （一）评价原则 坚持素养导向、分层评价、激励为主的原则。评价既关注碳单质的多样性、碳的氧化物的性质等概念的准确理解，也关注化学方程式书写的规范性和实验现象描述的完整性；对不同层级的学生提出不同的评价要求，让每个学生都能获得成功的体验。 （二）评价方式 1．学生自评：学生对照答案与解析，独立完成批改，在评价量表上为自己打分，并写下本次作业的收获与困惑。 2．同伴互评：同桌之间交换作业，重点互查化学方程式的书写是否规范、实验现象的描述是否完整，互相指出问题并提出改进建议。 3．教师评价：教师重点关注碳的氧化物性质的应用、二氧化碳制取装置的选择与检验验满等高阶题目，对学生作业进行批阅并给予针对性的方法指导。 （三）分层评价量表 评价维度 评价内容 优秀（A） 良好（B） 基础知识 碳单质的多样性、碳的氧化物的性质 全部正确、书写规范 基本正确 化学用语 相关化学方程式的书写 书写规范、配平准确 基本能正确书写 实验能力 实验现象的描述与装置的选择 现象描述准确、装置选择正确 基本能描述与选择 科学态度 探究过程与表达交流 操作规范、表达清晰、有反思 能参与探究、能表达 （四）综合评价与结果运用 综合评价采用学生自评、同伴互评与教师评价相结合的方式，综合得分按下式计算。 评价结果分为优秀、良好、合格三个等级。对评价优秀的学生，可推荐其参加化学兴趣小组的探究活动；对评价合格及以下的学生，教师应进行个别辅导，帮助其查找问题、树立信心。 六、试题详情 （一）知识梳理 1．碳单质的多样性：金刚石、石墨和 C60 都是由碳元素组成的单质，它们的物理性质存在明显差异，根本原因是碳原子的排列方式不同。金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，硬度大；石墨是深灰色、有金属光泽的细鳞片状固体，质软、有滑腻感，有优良的导电性；C60 的每个分子由 60 个碳原子构成，分子结构形似足球；木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性。 2．碳单质的化学性质：常温下碳的化学性质不活泼；可燃性——氧气充足时 C + O2 CO2，氧气不充足时 2C + O2 2CO；还原性——C + 2CuO 2Cu + CO2↑，碳夺取氧化铜中的氧，本身被氧化，作还原剂。 3．木炭还原氧化铜的实验：现象是黑色粉末逐渐变成红色，澄清的石灰水变浑浊；在酒精灯上加网罩是为了使火焰集中并提高温度，木炭粉应稍过量，以防止已还原的铜重新被氧化。 4．二氧化碳的性质与用途：通常状况下是无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固态二氧化碳叫干冰。化学性质——不燃烧、不支持燃烧、不能供给呼吸；与水反应生成碳酸；与澄清石灰水反应（常用于检验）；与灼热的碳反应。用途——灭火、干冰作制冷剂、作气体肥料等。 5．一氧化碳的性质与用途：无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水；可燃性——2CO + O2 2CO2（发出蓝色火焰），可作燃料；还原性——Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2，用于冶炼金属；毒性——与血液中的血红蛋白结合，使人中毒。 6．二氧化碳的实验制取：用块状大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；反应物是固体和液体、不需加热，用固液常温型发生装置，二氧化碳密度比空气大、能溶于水，只能用向上排空气法收集；检验用澄清石灰水，验满用燃着的木条放在集气瓶口。 7．碳的氧化物的比较：完成下面的比较表，进一步辨析两种气体的性质与用途。 比较项目 二氧化碳 一氧化碳 颜色、状态、气味 无色无味气体 无色无味气体 密度（与空气比较） 比空气大 比空气略小 溶解性 能溶于水 难溶于水 可燃性 不燃烧、不支持燃烧 能燃烧，发出蓝色火焰 还原性 无（能与灼热的碳反应） 有，用于冶炼金属 毒性 无毒 有剧毒 主要用途 灭火、干冰作制冷剂、气体肥料 作燃料、冶炼金属 （二）基础巩固层（★必做，约10分钟） 【题组1】碳单质与碳的氧化物的性质（填空） 1．金刚石、石墨和 C60 都是由______元素组成的单质，它们的物理性质存在明显差异，根本原因是碳原子的______不同。 2．木炭和活性炭具有______的结构，因此具有______性。 3．通常情况下，二氧化碳是______色、______味的气体，密度比空气______，能溶于水。 4．固态二氧化碳叫做______，它升华时会______（填“吸收”或“放出”）大量的热。 5．一氧化碳是______色、______味的气体，密度比空气略______，______溶于水。 【题组2】物质与用途（连线） 物质 用途 金刚石 作铅笔芯、电极 石墨 作装饰品（钻石）、切割玻璃 C60 作防毒面具，净化空气和液体 活性炭 用于超导、催化、医学等领域 二氧化碳 用于灭火、作气体肥料 一氧化碳 用于冶炼金属 【题组3】正误判断（对的打“√”，错的打“×”） （1）金刚石和石墨的物理性质差异很大，是因为它们的组成元素不同。（　　） （2）活性炭具有吸附性，可用于净化空气和除去冰箱中的异味。（　　） （3）二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳是一种酸。（　　） （4）一氧化碳有毒，室内放一盆水就可以防止一氧化碳中毒。（　　） （5）实验室用块状大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳。（　　） （6）二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集二氧化碳。（　　） 【题组4】单项选择（每题只有一个选项符合题意） 1．下列关于碳单质的说法不正确的是（　　） A．金刚石是天然存在的最硬的物质　　B．石墨有良好的导电性，可作电极 C．C60 由 60 个碳原子构成　　D．金刚石、石墨和 C60 都由碳元素组成 2．下列变化中，属于化学变化的是（　　） A．干冰升华　　B．活性炭吸附色素　　C．木炭燃烧　　D．石墨导电 3．下列关于二氧化碳和一氧化碳的说法正确的是（　　） A．都是无色无味的气体，都有毒　　B．都能溶于水 C．二氧化碳能灭火，一氧化碳可作燃料　　D．都能使澄清石灰水变浑浊 4．实验室制取二氧化碳时，下列做法正确的是（　　） A．用碳酸钠粉末与稀盐酸反应　　B．用稀硫酸与块状石灰石反应 C．用向上排空气法收集　　D．把燃着的木条伸入瓶内检验是否收集满 5．下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（　　） A．碳在氧气中燃烧一定生成二氧化碳　　B．一氧化碳还原氧化铁的反应中，一氧化碳作还原剂 C．二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红　　D．一氧化碳难溶于水，二氧化碳易溶于水 （三）能力提升层（★★必做，约15分钟） 【题组5】碳单质的化学性质与木炭还原氧化铜实验 1．常温下碳的化学性质______，所以古代用墨书写的字画能长久保存。 2．碳具有可燃性：氧气充足时，碳燃烧的化学方程式为______；氧气不充足时，碳燃烧的化学方程式为______。 3．碳具有还原性：木炭与氧化铜在高温下反应的化学方程式为______，其中碳作______剂。 4．木炭还原氧化铜的实验现象是______、______。 5．实验时在酒精灯上加网罩的目的是______。 【题组6】二氧化碳的化学性质 1．二氧化碳不燃烧，也不______，不能______。 2．把二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变成______色，原因是（用化学方程式表示）______；加热该溶液后，溶液又变成______色，原因是（用化学方程式表示）______。 3．检验二氧化碳常用______，反应的化学方程式为______。 4．把二氧化碳倒入放有阶梯蜡烛的烧杯中，可观察到的现象是______，由此说明二氧化碳______。 【题组7】一氧化碳的性质与二氧化碳的实验室制取 1．一氧化碳具有可燃性，燃烧时发出______火焰，化学方程式为______。 2．一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为______。 3．一氧化碳有剧毒，是因为它极易与血液中的______结合，使人中毒。 4．实验室制取二氧化碳常用______和______，反应的化学方程式为______。 5．制取二氧化碳应选择______型发生装置，用______法收集，原因是______。 6．检验二氧化碳用______，验满的方法是______。 （四）拓展创新层（★★★选做，约15分钟） 【题组8】综合探究与实践：二氧化碳性质的探究 某小组同学用下图装置探究二氧化碳的性质（装置图略），请完成下表。 实验操作 现象与结论 把二氧化碳通入紫色石蕊溶液 加热上述变红的溶液 把二氧化碳通入澄清石灰水 把二氧化碳倒入放有阶梯蜡烛的烧杯 5．结合上述实验，请从“性质决定用途”的角度，写出二氧化碳的一条用途并说明理由：______。 【题组9】读写与跨学科实践 1．请用 100 字左右写一段话，向同学介绍“为什么金刚石和石墨的物理性质差异很大”，要求用上“碳原子”“排列方式”“物理性质”等词语。 2．二氧化碳的用途广泛，请统计同学们最关注的用途，并按式计算某项所占的比例。 用途 关注人数 占比 灭火 干冰作制冷剂 作气体肥料 其他 七、答案与解析 （一）基础巩固层 题组1　1．碳；排列方式。2．疏松多孔；吸附。3．无；无；大。4．干冰；吸收。5．无；无；小；难。 解析：金刚石、石墨和 C60 的组成元素相同，都是碳元素，物理性质差异很大是因为碳原子的排列方式不同，这正是“结构决定性质”的体现；活性炭的吸附性属于物理性质。 题组2　1—B　2—A　3—D　4—C　5—E　6—F。 提示：连线时先抓住物质的性质，如金刚石硬度大、石墨质软且有导电性、活性炭有吸附性，再逐项匹配用途。 题组3　（1）×　（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√。 解析：（1）金刚石和石墨都由碳元素组成，物理性质差异大是碳原子排列方式不同造成的。（3）二氧化碳本身不能使石蕊变红，是它与水反应生成的碳酸使石蕊变红。（4）一氧化碳难溶于水，室内放一盆水不能防止中毒。（5）稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻碍反应进行，故不用稀硫酸。 题组4　1．C　2．C　3．C　4．C　5．B。 解析：第 1 题 C60 由 C60 分子构成，每个 C60 分子由 60 个碳原子构成，不能说“由 60 个碳原子构成”。第 2 题干冰升华、活性炭吸附、石墨导电都是物理变化，只有木炭燃烧属于化学变化。第 4 题不能用碳酸钠粉末（反应太快）、不能用稀硫酸（生成硫酸钙阻碍反应）、不能用燃着的木条伸入瓶内（那是检验，验满应放在瓶口），故选 C。第 5 题碳在氧气充足时生成二氧化碳、氧气不充足时生成一氧化碳，二氧化碳本身不能使石蕊变红。 （二）能力提升层 题组5　1．不活泼。2．C + O2 CO2；2C + O2 2CO。3．C + 2CuO2Cu + CO2↑；还原。4．黑色粉末逐渐变成红色；澄清的石灰水变浑浊。5．使火焰集中并提高温度。 解析：碳夺取氧化铜中的氧，本身被氧化，作还原剂，氧化铜作氧化剂；实验时木炭粉应稍过量，以免已还原的铜重新被空气氧化。 题组6　1．支持燃烧；供给呼吸。2．红；CO2 + H2O = H2CO3；紫；H2CO3 =（加热）H2O + CO2↑。3．澄清的石灰水；CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O。4．下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭；密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧。 解析：碳酸不稳定，受热易分解，所以加热后溶液由红色变回紫色；把二氧化碳倒入放有阶梯蜡烛的烧杯中，下层蜡烛先熄灭，既说明二氧化碳密度比空气大，也说明它不燃烧、不支持燃烧。 题组7　1．蓝色；2CO + O2 2CO2。2．Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2。3．血红蛋白。4．块状大理石（或石灰石）；稀盐酸；CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。5．固液常温；向上排空气；二氧化碳密度比空气大且能溶于水。6．澄清的石灰水；把燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭则已收集满。 解析：一氧化碳还原氧化铁时，一氧化碳夺取氧化铁中的氧，本身被氧化成二氧化碳，作还原剂；二氧化碳制取装置的选择要从反应物状态和反应条件入手，收集方法要从气体的密度和溶解性入手。 （三）拓展创新层 题组8　1．紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳与水反应生成了碳酸；2．变红的溶液加热后变成紫色，说明碳酸不稳定，受热易分解；3．CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O，石灰水变浑浊；4．下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，且不燃烧、不支持燃烧；5．参考：二氧化碳可用于灭火，因为它不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大。 评价要点：现象描述准确、结论与现象对应、能结合性质说明用途，表达清晰即可评为优秀。 题组9　1．参考：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质差异很大。这是因为在金刚石和石墨中，碳原子的排列方式不同：金刚石中碳原子排列紧密，所以硬度很大；石墨中碳原子排列成层状，层与层之间容易滑动，所以质软、有滑腻感。可见，结构决定性质。2．某项所占比例＝选择该项的同学人数÷被调查的总人数×100%。 评价要点：内容科学准确、能体现“结构决定性质”的观念、语言通顺、字数符合要求，图表与说明一致，即可评为优秀。 学科网（北京）股份有限公司 $