6.1碳单质的多样性第2课时 碳单质的化学性质教学涉及-2026-2027学年九年级化学人教版上册

人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册（2024年版） 第六单元　碳和碳的氧化物　课题1　碳单质的多样性 第2课时　碳单质的化学性质　教学设计 一、课题信息 教材版本 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册（2024年版） 单元与课题 第六单元　碳和碳的氧化物　课题1　碳单质的多样性 课时与内容 第2课时——“二、碳单质的化学性质”（教材第132～133页：常温下不活泼、碳单质与氧气反应、碳单质与某些氧化物反应【实验6-2】、还原反应） 课型与课时 新授课（含演示实验【实验6-2】），1课时（45分钟） 授课对象 九年级学生（已完成本课题第1课时及第一至第五单元学习） 二、教材分析 （一）单元定位 第六单元“碳和碳的氧化物”的编排为：课题1　碳单质的多样性（第128～135页）→ 课题2　碳的氧化物（第136～144页）→ 课题3　二氧化碳的实验室制取（第145～150页）→ 整理与提升（第151页）→ 复习与提高（第152～153页）→ 实验活动3　二氧化碳的实验室制取与性质（第154～155页）→ 跨学科实践活动5　基于碳中和理念设计低碳行动方案（第156页）。 课题1内部依次为：一、碳的单质（第128～131页）；二、碳单质的化学性质（第132～133页）；“学完本课题你知道了什么”（第134页）；“练习与应用”（第134～135页）。 （二）课时切分 本设计为课题1的第2课时，内容为“二、碳单质的化学性质”（教材第132～133页），具体包括： 1. 常温下碳单质的化学性质不活泼（第132页正文第3段）； 2.碳单质与氧气反应（第132页）：充分燃烧生成二氧化碳、不充分燃烧生成一氧化碳； 3.碳单质与某些氧化物反应（第133页）与【实验6-2】； 4. 还原反应的概念（第133页），以及碳的还原性在冶金工业中的应用、高温下碳使二氧化碳转化成一氧化碳（第133页）。 第1课时已完成“一、碳的单质”（第128～131页：金刚石、石墨、木炭与活性炭的吸附性、C60及碳单质研究进展），本课时不复述；教材第134页“学完本课题你知道了什么”第3条在本课时作为课堂小结使用。 （三）前后衔接 前接第1课时：学生已知道金刚石、石墨、C60 都由碳元素组成，碳原子的排列方式不同导致物理性质差异明显，木炭与活性炭具有吸附性；也已知道“性质在很大程度上决定用途”这一基本观念。 同时衔接第五单元“化学反应的定量关系”：学生已学习质量守恒定律、化学方程式的书写与配平，以及根据化学方程式进行简单计算，本课时需要调用这些技能书写四个化学方程式，并完成第135页第7题的计算。 本课时完成从“物理性质”到“化学性质”的过渡，是课题1的落点；同时为课题2“碳的氧化物”（二氧化碳与一氧化碳的制法、性质）和课题3“二氧化碳的实验室制取”提供物质基础与反应原理。 （四）版本适配提示 本设计的页码与栏目名称均依据人教版2024年版教材。其他主流版本（沪教版、苏教版、鲁教版、科粤版等）同样包含“常温下稳定、高温下可燃与还原”这一主线，但章节序号、栏目名称与页码均有差异；跨版本使用时，请按所用版本重新核对页码与栏目归属。需特别提示两点：一是部分版本把“碳的化学性质”与“二氧化碳的制法”合并编排，本课时只讲碳单质自身的性质，不涉及二氧化碳的实验室制法；二是“还原反应”的定义在各版本中表述略有差异，本设计严格采用人教版“含氧化合物里的氧被夺去的反应”这一定义，不使用“氧化还原反应”“氧化剂、还原剂”等后续概念。 三、课标依据 （一）学习主题与内容要求 本课时内容主要对应《义务教育化学课程标准（2022年版）》的两个学习主题： 1. “物质的性质与应用”——认识常见物质的性质与用途，知道物质的性质在很大程度上决定物质的用途； 2. “物质的化学变化”——认识化学变化的基本特征，能正确书写化学方程式，认识化学反应伴随能量变化。 此外，本课时关于“碳单质与某些氧化物的反应可用于冶金工业”的内容，可服务于“化学与社会·跨学科实践”主题中“化学与工业生产”“化学与材料”的相关要求。 （二）核心素养指向 化学观念 变化观：碳单质在常温下化学性质不活泼，在高温下能与氧气、某些氧化物反应；分类观：含氧化合物里的氧被夺去的反应属于还原反应。 科学思维 比较：比较碳充分燃烧与不充分燃烧的产物；推理：由“氧化铜失去氧而变成单质铜”推出还原反应；模型认知：用“CuO→Cu”的变化图示理解“氧被夺去”。 科学探究与实践 观察并如实记录【实验6-2】的现象，区分“现象”与“分析”，由现象推出生成铜和二氧化碳的结论。 科学态度与责任 由古画长期保存、焦炭炼铁等真实情境体会化学的价值；认识不充分燃烧的危害，形成安全用火、保持通风的意识。 说明：以上“学习主题”与“核心素养”的表述依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》的主题与素养划分，为要点概述；本设计按四个核心素养维度叙写教学目标，不使用“三维目标”提法。 四、学情分析 （一）已有基础 1. 第二单元已做过木炭在氧气中燃烧的实验，知道木炭燃烧发出白光、放出热量、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体； 2. 第二单元已建立“氧化反应”“化合反应”的概念，能判断简单的反应类型； 3. 第五单元已学习质量守恒定律与化学方程式的书写、配平，能进行简单的定量计算； 4. 本课题第1课时已认识金刚石、石墨、C60 与木炭、活性炭，知道它们的物理性质差异源于碳原子排列方式不同。 （二）认知特点与常见迷思概念 1. 认为“碳能燃烧，所以碳的化学性质很活泼”——忽略了“常温”这一前提； 2. 认为木炭燃烧只生成二氧化碳——忽略氧气是否充足； 3. 把“还原反应”理解为“碳被还原”——实际是氧化铜（含氧化合物）失去氧而被还原； 4. 把“还原剂”与“还原反应”混为一谈，认为“有还原剂参加的反应”才叫还原反应； 5. 书写化学方程式时漏写反应条件、漏标“↑”、忘记配平，尤其容易把“高温”写成“点燃”； 6. 把“生成二氧化碳”当作现象描述，不能区分现象与结论； 7. 认为碳只能与氧气反应，不能与其他物质反应。 （三）困难与对策 从“得氧失氧”的角度理解还原反应 用“CuO →（失去氧）→ Cu”的箭头图把变化过程可视化；只讲“含氧化合物里的氧被夺去”，不引入电子转移、氧化剂与还原剂等高中内容。 化学方程式的条件与“↑”符号 用“写—配—注—标”四步法统一训练；把“点燃”与“高温”并列对比，强调 2CuO + C 2Cu + CO2↑的条件是“高温”而不是“点燃”。 （四）前测题（课前3～5分钟完成） 序号 题目 诊断意图与参考答案 1 木炭在氧气中燃烧时，你能观察到哪些现象？生成物是什么？ 诊断第二单元的实验基础。参考：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳） 2 写出碳在氧气中充分燃烧的化学方程式。 诊断化学方程式书写与配平的基础。参考：C + O2 CO2 3 氧化铜是什么颜色的固体？铜是什么颜色？ 为实验6-2的现象预判做准备。参考：氧化铜是黑色固体，铜是红色固体 4 古人用墨写的字能保存千百年而不变色。你猜想这与碳的什么性质有关？ 诊断对“常温下稳定”的前概念，为新课作铺垫。开放作答，不作对错评价 五、教学目标 1. 通过阅读教材第132页“墨”的引入段与“常温下碳单质的化学性质不活泼”一段，能说出碳单质在常温下不活泼的三条证据，并解释古画长期保存而不变色的原因。（化学观念） 2. 通过比较木炭充分燃烧与不充分燃烧的产物，能根据氧气是否充足判断生成物，并正确书写两个化学方程式；通过分析“氧化铜失去氧而变成单质铜”，初步建立还原反应的概念。（科学思维） 3. 通过观察【实验6-2】并填写“现象/分析”两栏，能区分现象与结论，由“黑色粉末变红、澄清石灰水变浑浊”推出生成铜和二氧化碳。（科学探究与实践） 4. 通过古画保存、焦炭炼铁等真实情境，体会碳单质性质的应用价值；认识燃料充分燃烧的意义与不充分燃烧的危害，形成安全用火、保持通风的意识。（科学态度与责任） 六、教学重点、难点与突破策略 教学重点 碳单质在常温下不活泼、在高温下能与氧气和某些氧化物反应；四个化学方程式的正确书写；还原反应的概念。 教学难点 从“含氧化合物里的氧被夺去”的角度建立还原反应的概念；区分“现象”与“分析”，由现象推出结论。 突破策略 ① 以“古画为什么不变色”形成认知冲突，先立“常温不活泼”，再由“温度升高呢”转入“高温活泼”，形成对照；② 用“氧气充足/不足”两种条件对比，让学生自己发现“产物随条件而变”；③ 【实验6-2】先做后讲：先记录现象，再由现象推结论，最后写方程式；④ 用“CuO →（失去氧）→ Cu”的箭头图把“氧被夺去”可视化，再给出定义；⑤ 用“写—配—注—标”四步法统一训练化学方程式。 七、教学准备 （一）教师用品 多媒体课件；刚烘干的木炭粉末、氧化铜粉末；试管、铁架台（带铁夹）、单孔橡皮塞与导管、弹簧夹、乳胶管；酒精灯（配网罩）或酒精喷灯、火柴；小烧杯（盛澄清石灰水）；药匙、镊子、纸片、废物缸。 （二）学生用品与分组 教材、笔记本、实验记录单。本实验为演示实验，学生按 4 人一组就座：观察员（观察并描述颜色变化与石灰水的变化）、记录员（填写“现象/分析”两栏）、汇报员（代表小组交流）、质疑员（对结论提出疑问）。 说明：若学校具备通风橱与酒精喷灯，可在教师指导下改为分组实验；无论演示还是分组，都必须落实第十部分的安全提示，尤其是“先撤出导管、再停止加热”的操作顺序。 八、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一 情境导入： 千年墨迹为何 不变色 呈现教材第134页第3题（2）关于《富春山居图》的材料，以及教材第132页图6-8“湖北出土的战国古墨”；提问：“这些字画为什么能保存千百年而不变色？” 观察材料，结合生活经验猜测；说出“墨是碳”“碳不容易变化”等想法。 以中华优秀传统文化中的真实现象切入，形成认知冲突，激发探究欲望。 环节二 常温下碳单质 的化学性质 引导学生阅读教材第132页“在常温下……”一段，圈出三条证据（受日光照射、与空气接触、与水接触）；板书“常温——不活泼”。 阅读并圈画关键词；用自己的话归纳“都不容易发生变化”；解释古画不变色的原因。 建立“常温不活泼”这一前提，为后面“高温活泼”形成鲜明对照。 环节三 碳单质与 氧气反应 提问“你还记得木炭在氧气中燃烧的现象吗”；引导写出 C + O2 CO2；追问“如果氧气不足会怎样”，给出 2C + O2 2CO；组织填写对比表。 回忆并描述现象；书写两个化学方程式；完成“氧气条件—产物—方程式”对比表；归纳“反应条件不同，产物可能不同”。 由已知到新知；通过条件对比，让学生自己发现产物随条件而变，落实“条件决定产物”的观念。 环节四 【实验6-2】 碳与氧化铜 的反应 介绍装置与用品；按教材第133页步骤演示：混合、装管、固定、通入石灰水、加热；强调“先撤出导管、再停止加热”；巡视指导记录。 观察并记录：① 试管中黑色粉末逐渐变红；② 澄清石灰水变浑浊；分栏填写“现象”与“分析”。 以真实现象支撑“碳能与某些氧化物反应”；训练规范观察与如实记录，落实“现象与结论分开”的科学态度。 环节五 还原反应 概念的建立 由“氧化铜失去氧而变成单质铜”引出教材第133页定义；板书“含氧化合物里的氧被夺去的反应属于还原反应”；出示两三个反应让学生判断。 用自己的话说出定义；判断给出的反应是否属于还原反应，并说明依据。 从实验事实抽象出概念，避免直接给定义；用判断题即时检验理解。 环节六 还原性的应用 及其他 介绍教材第133页“碳单质与某些氧化物的反应可用于冶金工业”，写出 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2↑；补充 CO2 + C 2CO，并作通风安全提示。 记录化学方程式；说出碳在炼铁反应中的作用；理解“性质决定用途”。 把性质放到工业生产中理解，体现化学的价值；同时提示一氧化碳的生成与通风要求。 环节七 当堂检测 与讲评 依次呈现教材第134页第2题（补全“木炭”一栏）、第134页第3题（2）、第135页第7题；组织独立作答、同桌互评、即时讲评。 独立完成；依据教材页码核对答案；说明判断依据；互相纠错。 即时反馈本课时目标的达成情况；题目均标注教材页码，引导学生回到教材原文。 环节八 课堂小结与 作业布置 引导学生用“常温—高温”一条线梳理；对照教材第134页“学完本课题你知道了什么”第3条自评；布置分层作业并作安全提示。 跟随梳理知识结构；对照教材自评达成情况；记录作业与安全提示。 结构化收束；明确本课题两课时的分工，为课题2作铺垫。 九、板书设计 课题1　碳单质的多样性（第2课时） 二、碳单质的化学性质 条件 化学性质 反应实例 化学方程式 常温 不活泼 受日光照射、与空气或水接触，都不容易发生变化 高温 可燃性 碳与氧气反应（氧气充足） C + O2 CO2 高温 可燃性 碳与氧气反应（氧气不足） 2C + O2 2CO 高温 还原性 碳与氧化铜反应 2CuO + C 2Cu + CO2↑ 高温 还原性 碳与氧化铁反应 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2↑ 高温 还原性 碳与二氧化碳反应 CO2 + C 2CO 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应 【反应条件不同，产物可能不同　　性质决定用途】 板书说明：课题标题与表头用白色粉笔；表格随讲授逐行书写。“常温—不活泼”与“高温—可燃性、还原性”用两种颜色粉笔区分，形成“温度”这一条主线；“还原反应”定义写在表格下方并加框。化学方程式的反应条件统一写在箭头位置，以“—条件→”表示。板书不出现“氧化剂”“还原剂”等概念。 十、教学反思要点 （一）目标达成观测点 1. 能否说出碳单质在常温下不活泼的三条证据，并解释古画长期保存的原因； 2. 能否根据氧气是否充足，正确写出碳燃烧的两个化学方程式； 3. 能否说出现象与结论的区别，并把【实验6-2】的现象如实记录在“现象”一栏； 4. 能否判断一个反应是否属于还原反应，并说明“含氧化合物里的氧被夺去”这一依据。 （二）常见误区提醒 1. 把“碳能燃烧”等同于“碳的化学性质活泼”——忽略了“常温”这个前提； 2. 认为碳燃烧只生成二氧化碳——忽略了氧气是否充足； 3. 把还原反应理解为“碳被还原”——实际是氧化铜（含氧化合物）失去氧而被还原； 4. 把“还原剂”与“还原反应”混为一谈——本课时只要求判断“含氧化合物里的氧是否被夺去”，不引入氧化剂、还原剂的概念（属高中内容，不作考试要求）； 5. 化学方程式漏写条件、漏标“↑”、未配平——尤其 2CuO + C 2Cu + CO2↑的条件是“高温”而不是“点燃”； 6. 把“生成二氧化碳”当作现象——现象是“澄清石灰水变浑浊”。 （三）分层建议 基础层：重点达成“常温不活泼、高温可燃”两条，能默写碳燃烧的两个化学方程式，完成基础巩固题； 中间层：能独立书写三个化学方程式，能判断还原反应并说明依据，完成能力提升题； 提高层：能自主查阅焦炭炼铁的资料并作简要汇报，参与跨学科实践活动。 （四）课时衔接 本课时完成课题1的“二、碳单质的化学性质”。第1课时已讲“一、碳的单质”（第128～131页）；下一课时进入课题2“碳的氧化物”（第136～144页），从“碳单质”走向“碳的化合物”，学习二氧化碳与一氧化碳的性质、用途与相互转化，本课时写出的 CO2 + C 2CO 将作为重要衔接点。 附：教材对应关系表 本设计内容 教材位置 备注 情境导入：古画为什么不变色 第132页正文第1、2段；第134页第3题（2） 原文引用 常温下碳单质的化学性质不活泼 第132页正文第3段 原文引用 碳单质与氧气反应（充分燃烧） 第132页“1.碳单质与氧气反应”第1段 原文引用（含化学方程式） 碳单质与氧气反应（不充分燃烧） 第132页“1.碳单质与氧气反应”第2段 原文引用（含化学方程式） 碳单质与某些氧化物反应、【实验6-2】 第133页“2.碳单质与某些氧化物反应” 原文引用；装置示意图自绘 还原反应的概念 第133页“还原反应” 原文引用 碳的还原性用于冶金工业 第133页正文 原文引用（含化学方程式） 碳使二氧化碳转化成一氧化碳 第133页末段 原文引用（含化学方程式） 当堂检测 第134页第2题、第3题（2）；第135页第7题 原文引用 分层作业 第134页第3题（2）；第135页第7题（改编） 原文引用＋改编 未纳入本课时 第128～131页“一、碳的单质”；第134页“学完本课题你知道了什么”第1、2条与第3题（1）（3）；第135页第4、5、6题 属第1课时内容，本课时不复述 说明：本设计的页码与栏目名称均依据人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册（2024年版）；标注“参考”“非教材原文”的内容为教师依据教材整理，供教学参考。 1 学科网（北京）股份有限公司 $