5.2碳第二课时教学设计--2026-2027学年九年级化学科粤版上册

5.2 碳（第二课时）教学设计 科粤版（2024）九年级化学上册 一、教材分析 本节是科粤版（2024）九年级上册第五单元第二节《碳》的第二课时。教材承接第一课时碳单质在物理性质上的巨大差异，转而聚焦碳的化学性质：以古字画久存不褪引出常温稳定性，以煤炉燃烧引出可燃性与完全、不完全燃烧，以碳还原氧化铜实验引出还原性，并自然过渡到一氧化碳的性质与毒性。教材注重把化学知识嵌入生活与实验情境，为后续二氧化碳、化石燃料的学习打下基础。 二、四维核心素养 化学观念：建立“结构决定性质、性质决定用途”的元素观，认识反应物的量和条件不同会导致产物不同。科学思维：通过对比、归纳与模型建构，形成碳及其氧化物的转化关系。科学探究：经历碳还原氧化铜等实验的观察、记录与证据推理过程。科学态度与责任：认识一氧化碳毒性，形成安全用火、保护环境的责任意识。 三、教学重难点 教学重点：碳的可燃性（完全燃烧与不完全燃烧）、碳的还原性，一氧化碳的化学性质及其毒性。教学难点：从反应物量与反应条件的角度理解产物多样性；建构碳、一氧化碳、二氧化碳之间相互转化的关系网络；从微观粒子变化的角度初步理解还原反应。 四、设计意图 本课时以“古画—煤炉—实验—事故—模型”为主线，把抽象的化学性质嵌入学生熟悉的真实生活情境。采用任务式活动设计，把课堂分解为层层递进的驱动任务：学生在观察古画、拆解煤炉、动手实验、辨析事故、建构模型中自主获取知识，在做中学、议中悟，突破“量变质变”与“还原反应”两个难点。板书以转化网络呈现知识结构，帮助学生形成可迁移的元素化合物学习方法，同时渗透用火安全与社会责任教育，使知识学习与价值引领同步发生。 五、教学过程 任务一：古画千年色不褪——常温下碳的稳定性 【任务情境】 多媒体展示故宫藏《清明上河图》局部、元代青花瓷器、古人用墨书写的竹简与纸质文献，并对比同时代铁器锈迹斑斑、铜器长满铜绿的照片。教师提出驱动性问题：同样是历经千百年的物品，为什么墨字画依旧乌黑发亮，而金属器物却面目全非？ 【学生活动】 学生分小组观察图片、阅读教材中“常温下碳的化学性质”相关段落，结合第一课时所学碳原子最外层电子排布进行讨论。小组代表汇报：常温下碳原子最外层电子数相对稳定，不易与其他物质发生反应，因此用墨（主要成分为碳单质）书写绘制的字画能长久保存。 【教师引导】 教师追问：既然常温下碳很“安分”，是不是意味着它在任何条件下都不反应？引导学生从“常温”二字出发，推断改变温度、改变反应物，碳的活动性可能会增强。由此自然引出下一个任务：点燃或加热条件下碳会发生什么？ 【设计意图】 以国宝文物为情境，把“常温稳定性”这一抽象结论转化为学生可观察、可推理的现象；通过与金属锈蚀的对比，强化“条件影响化学性质”的化学观念，并用反问自然过渡到可燃性的学习。 任务二：碳在氧气中的两种命运——可燃性与完全、不完全燃烧 【任务情境】 教师演示或播放视频：木炭在盛满氧气的集气瓶中剧烈燃烧，发出白光，倒入澄清石灰水后变浑浊；再演示把红热的木炭放入盛有少量水、空气不足的钟罩中燃烧，火焰呈蓝色，事后用活小白鼠或一氧化碳检测仪检测钟罩内气体。教师提出问题：同样是木炭燃烧，为什么一个烧得“透亮”，另一个却烧出“要命”的气体？ 【学生活动】 学生分组观察并填写实验记录单：对比两次燃烧的火焰颜色、发光放热情况、产物检验现象，推测氧气充足与不足时碳燃烧产物的差异。小组讨论后归纳：氧气充足时，碳充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳；氧气不足时，碳燃烧不充分，生成无色无味、具有可燃性的一氧化碳，同时仍放出热量。教师引导学生在教材对应位置标注“完全燃烧”与“不完全燃烧”两个概念。 【教师引导】 教师用微观示意图辅助：碳原子与氧分子相遇时，氧多则每个碳原子“分得”两个氧原子，生成二氧化碳；氧少则每个碳原子只能“分得”一个氧原子，生成一氧化碳。强调“反应物的量不同，产物可能不同”，并联系生活：燃气灶为什么要调节进风口？汽车发动机为什么要涡轮增压？ 【设计意图】 通过对照实验让学生亲眼看到“量变引起质变”，避免死记结论；借助微观示意图把宏观现象与微观粒子变化对应起来，落实“宏观—微观—符号”三重表征；再联系燃气灶、发动机等真实情境，让化学知识回到生活。 任务三：煤炉里的“三级跳”——一氧化碳的产生与转化 【任务情境】 展示北方家庭冬天取暖用的煤炉剖面图，引导学生观察炉体从下到上的不同温度区域。教师讲述：煤炉燃烧时，炉膛里其实“同时发生”好几件事，最上层常看到蓝色火焰。请同学们结合上一任务的结论，推想煤炉中自上而下都发生了什么。 【学生活动】 学生以四人小组为单位，在煤炉剖面图上贴标签、画箭头，用文字描述炉内三层的反应：最底层氧气充足，碳与氧气充分反应生成二氧化碳并放出热量；中间层炽热的碳与刚生成的二氧化碳继续反应，生成一氧化碳；最上层一氧化碳逸出后，遇炉口新鲜空气再次燃烧，产生蓝色火焰。各组派代表上台讲解自己画的“煤炉三级跳”示意图，其他组质疑、补充、修正。 【教师引导】 教师追问：为什么冬天用煤炉取暖容易发生中毒事故？引导学生从“门窗紧闭、氧气不足、通风不良”三个角度分析，指出一氧化碳一旦在室内积聚，就会沿通风不良的通道进入人体。这一追问直接引出下一任务对一氧化碳性质与毒性的系统认识。 【设计意图】 煤炉是学生（尤其北方学生）熟悉的生活物品，把它变成“活动的化学课堂”，让学生用刚学到的可燃性、不完全燃烧等知识去解释真实装置；贴标签、画箭头的方式把内隐的思维过程外显，便于教师及时诊断与矫正。 任务四：碳能否“夺氧”——碳还原氧化铜实验探究 【任务情境】 教师展示黑色氧化铜粉末与黑色木炭粉，提出挑战性问题：氧气充足时碳“抢”氧气中的氧生成二氧化碳，那么碳能否把氧化铜里的氧也“抢走”？如果能，氧化铜会变成什么？如何检验？ 【学生活动】 学生阅读教材中“碳与氧化铜反应”的实验装置图，明确药品取用比例、加热部位、导管通入澄清石灰水等操作要点。在教师演示或分组实验中，学生重点观察：加热后试管中黑色粉末的颜色变化；导管口导出气体通入澄清石灰水后的变化；反应结束后先移导管再熄酒精灯的操作顺序。实验后小组讨论：黑色粉末逐渐变成光亮的红色固体，说明生成了铜；澄清石灰水变浑浊，说明同时生成了二氧化碳；整个过程中碳从氧化铜中“夺取”了氧。 【教师引导】 教师在黑板上用箭头连接氧化铜—铜、碳—二氧化碳两组变化，引出“还原反应”的概念：含氧化合物里的氧被夺去的反应。指出碳在该反应中得到氧，具有还原性，因此工业上可用焦炭把铁从铁矿石中“还原”出来。教师强调实验安全：先撤导管后停止加热，防止石灰水倒吸炸裂试管；固体药品加热时试管口略向下倾斜。 【设计意图】 碳还原氧化铜是本课时最具探究价值的实验。让学生先预测现象、再验证现象，把“还原性”这一难点概念建立在亲眼所见的证据之上；同时落实实验操作规范与安全教育，为高中进一步学习氧化还原反应埋下伏笔。 任务五：沉默的杀手——一氧化碳的毒性与安全防护 【任务情境】 教师展示一则新闻简报：某家庭冬季在密闭浴室使用燃气热水器洗澡，事后家人出现头晕、恶心、昏迷症状，经送医确诊为一氧化碳中毒。教师提出问题：一氧化碳为什么会“杀人于无形”？ 【学生活动】 学生阅读教材中一氧化碳物理性质与毒性的段落，结合生物学过的血红蛋白运输氧气的知识进行小组研讨：一氧化碳是无色、无味、难溶于水的气体，肉眼无法察觉；它与血红蛋白的结合能力远强于氧气，一旦进入血液，就会抢占氧气的“座位”，使人体组织缺氧，轻则头痛恶心，重则昏迷甚至死亡。学生列举家庭中可能产生一氧化碳的设备：燃气热水器、煤气灶、炭火火锅、汽车尾气，并讨论对应的防范措施：保持通风、安装报警器、定期检修、不在密闭车库内长时间发动汽车。 【教师引导】 教师补充一氧化碳的另一项重要化学性质——可燃性：一氧化碳燃烧时产生蓝色火焰，是良好的气体燃料，水煤气、家用管道煤气中都含有一氧化碳。因此一氧化碳既是“杀手”，也是“能源”，关键在于人类能否科学认识、安全使用。 【设计意图】 用真实新闻案例引入，让知识学习与生命教育自然融合；跨学科联系生物学血红蛋白知识，帮助学生理解毒性的微观机制，避免停留在“一氧化碳有毒”的口号式记忆；最后辩证看待一氧化碳，培养学生“一分为二”看待化学物质的科学态度。 任务六：建构转化网络——碳及其氧化物关系图 【任务情境】 教师在黑板中央写下“碳”一个词，邀请学生把本课时学到的所有物质（碳、一氧化碳、二氧化碳、铜、氧化铜）和变化（稳定、可燃、还原）用箭头连成一张完整的关系图。 【学生活动】 学生以小组为单位，在白纸上绘制转化网络图：碳在常温下稳定；碳在氧气充足时转化为二氧化碳，在氧气不足时转化为一氧化碳；一氧化碳继续燃烧转化为二氧化碳；碳在高温下与二氧化碳反应也能生成一氧化碳；碳与一氧化碳都能把氧化铜还原为铜。各组上台展示自己的网络图，说明每一条箭头背后的反应条件与现象。师生共同评议哪一张图最简洁、最完整、最易读。 【教师引导】 教师把各组优秀图合并成一张板书关系图，并引导学生归纳学习元素化合物的一般思路：先看单质，再看其氧化物，最后用“转化箭头”把它们串成网络。强调：所有转化都离不开“条件”与“反应物的量”，这是化学学习的两把“钥匙”。 【设计意图】 本任务是整节课的“收网”环节。学生通过绘图把零散知识结构化、网络化，既完成了知识的系统化，又训练了模型建构与归纳概括能力；教师最后提炼的“学习思路”具有迁移价值，可用于后续学习铁、酸、碱等其他元素化合物。 任务七：迁移应用——生活中的碳化学 【任务情境】 教师出示三道生活情境题，要求学生当堂抢答并说明理由：其一，古代用墨书写的字画能保存上千年，而用铅笔写的字时间久了会模糊，为什么？其二，家里燃气灶火焰呈黄色、锅底发黑，可能是什么原因？应如何调节？其三，冬天有人在密闭车库内发动汽车开暖气睡觉，这种做法为什么非常危险？ 【学生活动】 学生独立思考后同桌交流，再全班分享。第一题对应常温下碳的稳定性；第二题对应氧气不足导致不完全燃烧、产生炭黑，应调大进风口；第三题对应汽车尾气含一氧化碳、密闭空间易中毒，应保持通风。教师对学生回答及时追问，暴露并纠正错误认识，例如“只要闻到臭味就是一氧化碳”的误区——实际上一氧化碳无味，家中闻到的臭味是人工添加的警示剂。 【教师引导】 教师小结：化学不是书本上的符号，而是解释生活、保护生命的工具。布置课后延伸任务：观察家中燃气热水器或燃气灶的安装与通风情况，向家人讲解一条安全用气建议，并在班级群分享。 【设计意图】 用三道贴近生活的题目当堂检测学习效果，把知识巩固、错误诊断与社会责任教育合为一体；课后延伸任务把课堂学习延伸到家庭，使学生从“学会化学”走向“会用化学”。 六、板书设计 5.2 碳（第二课时） 一、碳的化学性质 1. 常温下：化学性质稳定（字画久存不褪） 2. 可燃性： 氧气充足时完全燃烧，生成二氧化碳（放出大量热） 氧气不足时不完全燃烧，生成一氧化碳（放热） 3. 还原性：高温下夺取金属氧化物中的氧 典型反应：碳与氧化铜共热，生成铜和二氧化碳 （黑色粉末变红，石灰水变浑浊） 二、一氧化碳 物理性质：无色、无味、难溶于水 化学性质：可燃（蓝色火焰）、有毒（与血红蛋白结合） 用 途：作燃料、冶炼金属 安全防护：通风、报警、远离密闭环境 三、转化关系 碳完全燃烧生成二氧化碳；碳不完全燃烧生成一氧化碳； 一氧化碳燃烧生成二氧化碳； 高温下碳与二氧化碳反应生成一氧化碳； 碳与一氧化碳都能将氧化铜还原为铜。 学科网（北京）股份有限公司 $