6.1认识碳单质（第二课时）导学案--2026-2027学年八年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第六单元 碳和碳的化合物 第一节 认识碳单质（第二课时）导学案 鲁教版（五四学制）·初中化学·八年级全一册 一、四维核心素养目标 通过本节课的学习，学生能从宏观与微观相结合的视角认识碳单质的化学性质，建立“结构决定性质、性质决定用途”的化学观念；通过对碳可燃性与还原性的归纳推理，发展逻辑思维与辩证思维；通过探究碳与金属氧化物反应的实验，提升观察现象、分析证据并得出结论的科学探究能力；认识碳在生产生活中的广泛应用，体会化学对社会发展的价值，树立安全意识与社会责任感。 二、学习重难点 重点：碳的化学性质——常温稳定性、可燃性与还原性。难点：从原子结构角度理解碳单质常温下化学性质稳定的原因；分析碳还原金属氧化物的实验装置、操作顺序与实验现象；区分碳充分燃烧与不充分燃烧的产物差异及实际生活中的安全意义。 三、课前预习案 （一）选择题 1. 我国古代用墨绘制的字画能够保存上千年而不褪色，这是因为墨的主要成分是碳，在常温下碳的化学性质（ ） A. 活泼　　B. 稳定　　C. 不稳定　　D. 无法判断 2. 下列做法中，利用了碳在常温下化学性质稳定的是（ ） A. 用木炭作燃料取暖　　B. 用焦炭冶炼生铁 C. 用碳素墨水书写重要档案　　D. 用活性炭吸附冰箱异味 3. 下列关于碳单质的叙述中，正确的是（ ） A. 所有碳单质都是黑色固体 B. 碳单质在任何条件下都不与其他物质反应 C. 碳单质在氧气中充分燃烧时生成二氧化碳 D. 碳单质不具有还原性 4. 下列关于碳燃烧的说法中，正确的是（ ） A. 碳在氧气中燃烧只能生成二氧化碳 B. 碳在氧气中燃烧一定放出热量 C. 碳在空气中燃烧发出白光 D. 碳燃烧时只发生化学变化，没有能量变化 5. 石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构材料。下列关于石墨烯的说法中，错误的是（ ） A. 石墨烯是一种碳单质 B. 石墨烯在常温下化学性质稳定 C. 石墨烯完全燃烧后生成二氧化碳 D. 石墨烯与金刚石的物理性质完全相同 （二）填空题 6. 在常温下，碳的化学性质________，不容易与其他物质发生化学反应。但在点燃或高温条件下，碳能够与许多物质发生反应。 7. 碳在氧气中充分燃烧时，发出________，放出大量的________，生成能使澄清石灰水变________的气体。 8. 当碳在氧气不充足时燃烧，会生成一种叫做________的气体，同时也会放出________。该气体有毒，因此冬天用煤炉取暖时必须注意通风。 （三）预习思考题 9. 为什么重要的档案资料、签名和文件要用碳素墨水书写？请用本节课的知识加以解释。 10. 冬天在密闭房间内用煤炉取暖，容易发生中毒事故。请结合碳的化学性质分析原因，并提出一条安全建议。 四、课中探究案 探究活动一：碳的可燃性 11. 木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈、更明亮，试从氧气含量的角度分析原因。 12. 等质量的碳分别在氧气充足和氧气不足的条件下燃烧，两种情况下消耗氧气的质量是否相同？产物是否相同？为什么？ 13. 家用煤炉中，煤层上方常常出现蓝色火焰。已知煤的主要成分是碳，请分析蓝色火焰产生的原因，并写出推理过程。 探究活动二：碳的还原性——碳与氧化铜反应实验 14. 实验探究：将烘干的木炭粉末与氧化铜粉末混合均匀，装入试管中加热，并将产生的气体通入澄清石灰水中。请回答下列问题： （1）实验前为什么要将两种粉末分别烘干后再混合？ （2）加热一段时间后，观察到试管中的黑色粉末逐渐变成________色，通入澄清石灰水后，澄清石灰水变________。 （3）根据上述实验现象可以得出：在高温条件下，碳与氧化铜发生反应，生成了________和________。 （4）实验装置中，酒精灯火焰上加了一个金属网罩，其作用是________。 （5）实验结束时，应先将导管从石灰水中________，再熄灭酒精灯。如果操作顺序颠倒，可能出现的后果是________，原因是________。 15. 在碳与氧化铜的反应中，碳夺取了氧化铜中的氧元素，使氧化铜失去氧而变成铜。碳在反应中表现出________性。工业上利用碳的这一性质，可以用于________。 16. 工业上用焦炭与氧化铁在高温下反应来冶炼铁。请分析：在这个反应中，焦炭表现出什么性质？氧化铁发生了什么变化？ 探究活动三：综合应用与推理 17. 下列关于碳单质用途的叙述中，既利用了碳的化学性质又利用了碳的物理性质的是（ ） A. 用活性炭作防毒面具的滤毒剂 B. 用焦炭冶炼金属 C. 用墨书写或绘制字画 D. 用木炭作燃料 18. 某黑色粉末可能由木炭粉和氧化铜中的一种或两种混合而成。请设计实验方案，探究该黑色粉末的组成，写出实验步骤、预期现象及对应结论。 19. 从原子结构的角度解释：为什么碳单质在常温下化学性质不活泼，而在高温条件下却能与许多物质发生反应？ 20. 下列说法中，正确的是（ ） A. 碳具有可燃性，只在点燃条件下才表现出来 B. 碳具有还原性，只有在高温条件下才表现出来 C. 碳在常温下不与任何物质反应，说明碳不具有化学性质 D. 碳的各种单质物理性质差异很大，化学性质也完全不同 21. 推理题：甲、乙两同学分别做木炭在氧气中燃烧的实验。甲同学将红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，观察到木炭剧烈燃烧；乙同学将点燃的木炭伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，木炭立即熄灭。请分析两位同学实验结果不同的原因。 22. 联系实际：钢铁工业中常用焦炭作还原剂来冶炼金属。请从化学性质的角度分析焦炭为什么可以冶炼金属，并说明使用焦炭冶炼金属时需要注意哪些安全问题。 五、板书设计 第一节 认识碳单质（第二课时）——碳的化学性质 一、常温下：化学性质稳定（不活泼） 原因：碳原子最外层电子数为4，不易得失电子 用途：碳素墨水书写档案、墨绘制字画长久不褪色 二、点燃条件下：碳具有可燃性 氧气充足——完全燃烧——生成二氧化碳，放出热量多 氧气不足——不完全燃烧——生成一氧化碳，放出热量少 用途：作燃料（木炭、煤、焦炭等） 安全提示：保持通风，防止一氧化碳中毒 三、高温条件下：碳具有还原性 碳与氧化铜反应：黑色粉末变红色，澄清石灰水变浑浊 碳夺取氧化物中的氧，使氧化物被还原 用途：冶金工业中冶炼金属 四、化学观念：结构决定性质，性质决定用途 六、参考答案 1. B 2. C 3. C 4. B 5. D 6. 不活泼（或稳定） 7. 白光；热量；浑浊 8. 一氧化碳；热量 9. 碳素墨水中含有碳单质。在常温下，碳的化学性质稳定，不容易与空气中的氧气、水分等物质发生反应，因此用碳素墨水书写的档案资料可以长期保存而不褪色。 10. 原因：在密闭房间内用煤炉取暖时，若通风不良，室内氧气不足，碳燃烧不充分，会生成有毒的一氧化碳气体。一氧化碳被人体吸入后会与血液中的血红蛋白结合，使人体缺氧而中毒，严重时可危及生命。安全建议：取暖时必须打开窗户或保持通风，确保室内氧气充足，使碳充分燃烧，防止一氧化碳积聚。 11. 物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。空气中氧气的含量相对较低，而纯氧中氧气浓度很高。氧气浓度越大，木炭与氧气分子接触越充分，反应越剧烈，燃烧也就越旺盛、越明亮。 12. 消耗氧气的质量不相同，产物也不相同。等质量的碳在氧气充足时完全燃烧，每个碳原子结合的氧原子数多，消耗氧气多，产物为二氧化碳；在氧气不足时不完全燃烧，每个碳原子结合的氧原子数少，消耗氧气少，产物为一氧化碳。因此两种情况下消耗氧气的质量和产物均不同。 13. 煤炉底部碳在充足空气中燃烧生成二氧化碳；二氧化碳上升至煤层中部，在高温下与炽热的碳反应，生成一氧化碳；一氧化碳上升至煤炉口，与空气中的氧气接触燃烧，产生蓝色火焰。因此蓝色火焰实际上是一氧化碳在燃烧。 14.（1）除去粉末中的水分，防止加热时试管因受潮而炸裂，同时使反应更充分。（2）亮红（或紫红）；浑浊。（3）铜；二氧化碳。（4）集中火焰，提高加热温度。（5）取出；石灰水倒吸入热的试管，使试管炸裂；熄灭酒精灯后试管内温度降低，压强减小，小于外界大气压，石灰水在大气压作用下被压入热的试管中。 15. 还原；冶炼金属 16. 在焦炭与氧化铁的反应中，焦炭夺取了氧化铁中的氧元素，使氧化铁失去氧而被还原成铁。焦炭表现出还原性，氧化铁发生了还原反应（失去氧）。 17. C 18. 实验方案：取少量黑色粉末于试管中，加入足量稀硫酸（或稀盐酸），充分振荡后静置观察。若黑色粉末全部溶解，溶液变为蓝色，说明原黑色粉末只含有氧化铜；若黑色粉末部分溶解，溶液变为蓝色，仍有黑色固体剩余，说明原黑色粉末由木炭粉和氧化铜混合而成；若黑色粉末不溶解，溶液颜色不变，说明原黑色粉末只含有木炭粉。 19. 碳原子的最外层电子数为4，在化学反应中既不容易失去电子，也不容易得到电子，因此在常温下碳的化学性质不活泼，不容易与其他物质发生反应。但在高温条件下，碳原子获得足够能量后，可以与氧气、某些金属氧化物等物质发生反应，表现出可燃性和还原性。 20. B 21. 燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到可燃物的着火点。甲同学实验中，集气瓶内充满氧气，红热的木炭与充足的氧气接触，温度又达到了木炭的着火点，因此木炭剧烈燃烧。乙同学实验中，集气瓶内充满二氧化碳，二氧化碳不支持燃烧，木炭无法与氧气接触，燃烧缺少了必要条件，因此木炭立即熄灭。 22. 焦炭的主要成分是碳，碳在高温下具有还原性，能夺取金属氧化物中的氧元素，使金属氧化物被还原成金属单质，因此焦炭可用于冶炼金属。安全问题：一是冶炼过程中会产生一氧化碳有毒气体，必须保持车间通风良好，防止工人中毒；二是高温作业需防止烫伤和火灾；三是排放的烟气需经过处理，防止一氧化碳污染空气。 学科网（北京）股份有限公司 $