一氧化碳.docx
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一氧化碳
一氧化碳
教学目标
知识目标：
使学生了解两种碳的氧化物在性质上的差异；通过化学实验及其分析，使学生了解一氧化碳的可燃性和还原性，了解一氧化碳的物理性质；通过对比和实验，使学生掌握CO的主要性质。
能力目标：
培养学生的实验观察能力和思维能力；通过对CO化学性质的实验探究，初步提高学生实验设计和实验操作技能；初步培养学生毒气处理的方法。
情感目标：
通过对CO化学性质实验的探究，使学生体验探究、体验成功，培养化学学习兴趣；通过一氧化碳与血红蛋白结合的现象，对中毒机理进行微观分析，揭示通过现象看本质的科学态度；通过引导学生对CO的全面认识过程，初步训练学生辩证地、全面地分析问题的科学态度；强化使用毒气的自我保护意识和环境保护的意识。
教学建议
教材分析：
本节课的教学是九年义务教育初中化学中典型的元素化合物的教学，是高中学习的重要生长点。
一氧化碳的性质不难理解，又有氢气、二氧化碳的性质作对比、铺垫，学习难度不大，有利于学生探究。
内容紧密联系实际。
此节内容与实际生活、生产联系紧密，有利于提高学生的探究兴趣。
同时一氧化碳是学生初中学习的第一个有毒物质，是典型的环保素材、自我保护素材。
对一氧化碳的学习，既可满足九年义务教育对知识普及的要求，同时又可提高学生自我保护、环保的能力。
因此，无论从教材的位置看，是从学生的知识贮备、能力水平分析，还是从九年义务教育的需要出发，一氧化碳的学习作为探究性学习，内容、难度均适合，是高中学习的生长点。
课堂引入指导：
法一：
通过介绍煤气中毒，及其危害的新闻实例引入。
突出认识——实验——应用（预防煤气中毒）的学习活动。
法二：
将小老鼠放入盛满一氧化碳的钟罩内，观察一氧化碳的毒性，讲解煤气中毒原理及救护方法，实际救护小老鼠。
从兴趣出发，学习一氧化碳性质。
法三：
单刀直入，碳有两种氧化物二氧化碳和一氧化碳，分析分子式差异，推测性质，引入实验。
知识讲解指导：
1.以实验为手段，深入剖析，一氧化碳的物理性质、化学性质（其一可燃性，其二还原性），特性（剧毒性）。
2.讲解应条理化，有层次。
3.注意对比氢气性质与一氧化碳性质的异同。
教学建议
（1）突出实验教学的功能
实验设计是探究学习中的一种重要验证方式。
本节课应充分挖掘化学实验在探究学习中的功能，在学生提出假设后，通过设计实验方案、论证方案及实施验证，以形成知识。
在此过程中，使学生充分体现化学实验在学习过程中的重要作用——形成知识、应用知识、验证假设、训练思维。
（2）充分体现主体性教育原则
无论在课的设计上，还是在课的组织上，都应十分重视教师和学生的主体性。
教师在设计课时，充分发挥主体性，创造性地处理教材，乐在其中。
学生在上课时，兴趣较高，积极参与，通过小组合作学习，提高探究能力和创造力。
（3）寓德育于学科教学中
在一氧化碳教学中应充分体现辩证唯物主义教育。
在学生仅仅认识CO有毒的基础上，通过学习CO其它性质，并引导学生分析CO在实际生活、生产中的重要用途，使学生初步学会用辩证的、全面的认识方法去认识客观事物。
（4）强化知识和能力的整合。
通过设计高质量的思考题，整合知识和能力。
高质量的思考题，不仅能将课堂教学向外延伸，而且能将学生的思维水平引向一定高度。
如本节课留的思考题（CO还原Fe2O3），有三个重要作用。
其一是引导复习CO的化学性质。
其二是应用CO的化学性质。
其三是整合实验装置。
将可燃性实验、还原性实验、尾气的处理实验整合起来，设计一套实验装置，这不仅是实验的整合，更是知识和能力的整合。
课程结束指导：
1.布置学生小结一氧化碳的性质，然后再分别与氢气、木炭等进行对照。
2.以一氧化碳中毒的原因为内容，进行讨论，着重在如何预防一氧化碳中毒和中毒后的处理措施。
3.辩证认识一氧化碳，了解一氧化碳的重要用途。
一氧化碳中毒及其救治
教学设计方案一
一氧化碳的性质：
从CO和的化学式可以看出：
CO分子比分子少1个氧原子。
由于分子构成的不同，两者的性质有很大的差别。
（结构决定性质）。
【指导阅读】阅读97页第1自然段（注意与物理性质的比较）。
1.物理性质：
CO是无色无气味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
提问：
制取CO气体时应如何收集？
归纳：
不宜用排空气法收集，因CO的密度与空气的密度很接近，而且有剧毒。
应采用排水法收集。
2.化学性质：
（1）一氧化碳的可燃性：
现象：
发出蓝色火焰、放热。
特别指出：
和其他可燃气体一样，点燃CO之前必须先验纯。
提问：
为什么要验纯？
怎样验纯？
明确：
若CO不纯，点燃时可能发生爆炸，因CO的爆炸极限是12.5%～74%。
验纯的方法同氢气的验纯。
讲述：
煤炉里煤层上方的蓝色火焰就是CO在燃烧时所产生的。
（引导学生看图课本第97页5－22）。
水煤气是CO和的混合气。
引导回忆：
不仅能与氧气反应，还能夺取某些氧化物中的氧，如氢气还原氧化铜。
设问：
CO是否也能夺取某些氧化物中的氧元素？
演示：
指导学生思考：
①实验的仪器、药品有哪些？
②课本上图5－23、图5－13、图5－18有什么明显区别？
③主要操作步骤有哪些？
要求学生观察：
①玻璃管中发生了什么变化？
②澄清石灰水溶液中产生了什么现象？
让学生分析有关现象得出正确结论。
归纳并出示小黑板：
药品：
CO、CuO、溶液。
仪器：
铁架台、玻璃管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、酒精灯、导管、细口瓶、气球。
步骤：
①先通一会儿CO气体；（为什么？
）
②点燃酒精灯加热；
③停止加热；
④处理收集到的尾气。
现象：
玻璃管中黑色固体变为光亮的红色固体；澄清石灰水变浑浊。
结论：
CO使CuO还原成Cu，同时生成。
在该反应中，CO是还原剂，表现出还原性。
（2）一氧化碳的还原性：
强调：
①CO必须干燥、纯净。
这样有利于反应的进行，也避免了实验事故的发生。
②增加尾气收集装置是十分必要的。
因从导管进入细口瓶的气体中或多或少含有CO，而CO不允许直接排放到空气中。
③尾气的处理方法不是唯一的，课本99页图给出了处理尾气的另一种方法。
提问：
还原CuO、C还原CuO、CO不原CuO，三个反应有何异同点？
归纳：
①反应CuO中均为氧化剂，、C、CO分别作还原剂。
②前两个反应属置换反应，最后一个不是。
讨论：
CO有哪些重要用途？
（提示：
性质决定用途）
归纳并板书：
①作气体燃料；
②作冶金工业上的还原剂。
高炉炼铁的化学反应原理是：
讨论：
如何实现CO和CO2之间的相互转变？
归纳并板书：
与CO之间的互相转变。
提问：
煤气中毒是怎么回事？
讲解：
煤气的主要成分是CO，煤气中毒就是CO中毒。
因为CO能跟血液里的血红蛋白结合，使血红蛋白的输氧功能受到破坏，从而导致体内缺氧，产生头痛、昏迷，严重时发生死亡。
3.CO的毒性：
CO剧毒！
！
使用时必须注意安全。
讨论：
如何防止CO中毒？
讲解：
使用时应注意通风、排气。
在液化煤气中添加具有特殊气味的物质能帮助人们判断是否发生了煤气泄漏，避免中毒、爆炸事故的发生。
提问：
空气中有无CO气体呢？
如果有，会产生怎样的危害性？
明确：
①空气中气体污染物有CO、、等。
②CO主要来自汽车排放的尾气等。
③空气污染的危害性极大，直接威胁人类的生存。
4.CO对空气的污染。
CO危害严重！
造成环境污染有很多人为的因素。
每个人都应增强环保意识，保护人类赖以生存的环境。
教学设计方案二
教学重点及难点：
1．CO化学性质实验的组合设计和实施。
2．使用CO时的防毒意识和处理手段。
教学过程：
引入：
通过回忆、对比、观察、阅读，初步认识CO的主要性质。
[讲解]CO和CO2都是碳家族的氧化物，CO2在前面刚刚学过，利用对比和观察法来初步认识CO。
[展示]CO、CO2样品（CO的贮气瓶内有水）
[引导]学生观察实物、快速阅读教材、讨论发言、填表记录。
学生：
回忆已有的CO2知识、观察实物、阅读教材、师生对话、填表、对比CO2认识CO
CO2
CO
色味态
无色无味气体
无色无味气体
溶解性
可溶
难溶
可燃性
不燃烧
不支持燃烧
可燃
氧化性还原性
弱氧化性
还原性
与碱液反应
可反应
不反应
特性
有毒
展开：
提出探究问题：
如何用实验验证CO的化学性质？
（明确CO的化学性质：
可燃性、还原性、不与石灰水等碱液反应。
）
设计实验方案：
分组设计、讨论，教师巡视、参与讨论、协助解决疑难问题、了解设计思路。
分组讨论、可用三个独立实验来验证，也可用一个实验全解决。
l三个实验分别考虑时，可参考H2、CO2的性质实验，但要考虑CO的毒性改造装置，通过改造形成初步设计。
可燃性：
改H2燃烧装置，倒扣烧杯内壁涂石灰水
还原性：
改H2还原CuO的装置
1．普通试管改成双通试管
2．加尾气中CO2的检验、除去装置（石灰水洗气瓶）
3．加尾气中CO的处理装置（酒精灯点燃）
不与石灰水反应：
改CO2与石灰水反应的装置：
在盛石灰水的试管口加双孔塞，加一尖嘴导管点燃CO。
l设计一个实验装置时，实验顺序为：
先检验不与石灰水反应装置、干燥CO装置、还原CuO装置、检验CO2的生成并除尾气中的CO2装置、最后点燃CO并检验CO2的生成装置。
组织交流：
强调CO的毒性，讨论防毒的几种办法，强化环保意识。
特别是检验还原性、与碱液反应情况时要考虑CO的吸收和处理。
l每个小组选代表展示本组实验设计、说明设计意图。
l其他同学质疑。
l充分讨论后组内再修改方案。
CO尾气处理的主要方法：
1．点燃（无CO2）
2．回收
实施方案：
l首先组织同学讨论实验步骤（一个实验组），再次强化防毒意识，确保实验成功；
l然后协助代表组实验；
l提醒其他组记录实验现象。
l选出一组代表（设计一个实验的小组代表）
l讨论实验步骤
1．连接仪器（连）
2．检查气密性（查）
3．装药品（装）
4．通CO气体（通），立即点燃尾气（点）
5．加热氧化铜（点）
6．先停止加热（灭）、再停止通气，停止点燃尾气（停）
l在教师监控下、在毒气柜内实验。
l其他小组同学观察并记录实验现象。
总结：
l引导学生在实
验基础上形成知识，明确物质的化学性质源于化学实验。
l同时第三次强
调在实验室使用CO时自我保护、环境保护的意识和方法。
小组讨论、自愿发言
l总结CO的化学性质：
1．可燃性
2．还原性
3．不与石灰水等碱液反应
l总结毒性
在实验室使用ＣＯ时注意通风、尾气吸收或处理、操作要得当，一定要注意自身安全、注意环境保护。
结束：
讨论CO在实际生活生产中的产生、应用、尾气处理等问题
引导学生讨论思考题，了解实际生活生产中CO的产生、防毒与中毒处理、用途，形成对CO全面、辩证的认识。
思考、讨论、发言、答题
l讨论课上思考题
1．冬天用煤火取暖，使用不当会发生煤气中毒，为了防止中毒，在炉子上放一盆水，管用吗？
2．冬天，在已发动但未行驶的小轿车中取暖，引起汽车尾气中毒，如何处理？
。
3．钢铁厂利用大量的煤不完全燃烧产生的CO还原氧化铁炼铁，会给周边环境造成污染吗？
l形成认识：
1．CO有毒。
利用其性质考虑处理CO，防止环境污染、防止中毒的正确方法。
2．合理使用CO，不会引起中毒。
3．CO有用。
可用作气体燃料、冶炼金属。
引导学生通过上网、查阅资料、访谈等方法，了解身边的化学，应用所学知识解决实际问题。
l记录课后思考题：
调查你身
边产生CO较多的地方，了解或设想处理方法。
课后进行调查、写出调查报告、全班展示交流
探究活动
1．煤气厂为什么常在家用煤气（含一氧化碳）中掺入微量具有难闻气味的气体？
如发生煤气泄漏应当怎么办？
2．在试管中加入10毫升鸡血（需加入抗凝血剂，如柠檬酸钠）的稀溶液，向试管中通入一氧化碳气体，观察血液颜色的变化。
3．小论文：
一氧化碳对人类的危害。
教学目标
知识目标
通过铁广泛的用途，认识铁与人类生活和社会发展关系紧密；
了解纯铁的物理性质，知道铁的用途在很大程度上决定于铁的性质；
掌握铁的化学性质（与氧气、与盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液），能理解金属活动性的差异，并能应用于对置换反应做简单的判断；
了解锈蚀的条件及防止生锈的简单方法，认识铁资源保护的重要性。
能力目标
通过实验教学，培养学生观察、分析总结、归纳比较的能力；
通过新旧知识的联系，培养学生知识迁移、扩展的能力；
通过探究活动，培养学生查阅资料、分析归纳和研究问题的能力。
情感目标
通过炼铁史的介绍，培养学生的爱国主义思想；
通过性质决定用途，激发学生活用知识为社会造福的兴趣和热情。
教学建议
关于课前探究的教学建议
本节教材主要内容是铁的性质。
教材在章前言中，从钢铁的简史和用途出发，在本节以设问方式提出了铁的有哪些性质的问题。
这部分的教学建议在课前布置探究课题：
“铁的发现和存在、用途和冶炼简史”。
这样学生认识会更深刻，对铁性质问题的提出就很自然了。
关于铁生锈的教学建议
关于铁的化学性质是本节的重点，教材中分三点来讲述（铁与氧气、与酸、与盐溶液）。
关于铁与氧气的反应，可在复习第一章中学过的氧气与铁的反应的基础上，讨论铁生锈的原理和防锈的方法，关于铁生锈的条件实验可做为家庭探究活动，在一周前安排给学生。
并据实验结果，进行分析推理。
此处的推理过程和方法与第一章中的关于燃烧条件和灭火原理的推理相似，所以从分析问题的方法上，学生一般不会觉得太困难。
最终得出结论，铁生锈是由于铁和氧气、还有水等物质作用发生的复杂的化学反应。
关于铁与酸反应的教学建议
铁与酸的反应可通过复习氢气的制法原理，引出几种不同的金属和酸的反应，如锌、镁、铁与稀硫酸（稀盐酸）反应，可加入铜与酸的反应做对比。
加深对铁是一种中等活泼的金属的认识。
也要提醒学生注意铁与稀硫酸（稀盐酸）反应时生成+2价铁，当与强氧化性的酸反应时，生成+3价的铁。
关于铁与盐溶液反应的教学建议
与盐溶液的反应，可通过实验观察，提问反应类型（置换反应）。
并引出问题，为什么铜不能把铁从溶液中置换出来？
从而在氢气制法原理基础上初步接触金属活动性有差异后，进一步引出金属活动性有强弱顺序，为以后酸碱盐的学习做好准备。
在这部分教学中不宜做太多的扩展。
金属活动性顺序表留在讲酸的性质时再介绍。
关于铁的变价的教学建议
在铁与氧气反应的教学中，教师也可进一步将教学深化，指出铁与氧气反应的产物是四氧化三铁（+2、+3），而铁锈是三氧化二铁（+3），为什么会表现这样的不同。
在这儿可结合在第二章中有关元素化学性质与核外电子排布的密切关系入手，铁为26号，最外层有2个电子，处于不稳定结构，易铁电子，当与弱氧化剂作用时，失去最外层的2个电子，显+2价；当与强氧化剂作用时，还要失去次外层的1个电子，显+3价。
教学设计方案
课题：
铁的性质
重点：
铁的化学性质
难点：
对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究；对铁的化学性质比较活泼的理解。
课时安排：
1课时
课前探究：
1． 查阅资料开展“铁的发现、存在和冶炼简史”、“铁的用途”的课题研究。
并思考铁为什么会有这么多的用途。
2．查阅资料、社会调查等形式开展关于我国钢铁工业的发展的课题研究。
3．通过一组铁生锈的家庭实验：
分析铁在什么条件下最容易生锈，及防止钢铁生锈的措施。
（可以把书上的演示实验改进，如加热试管可改为在密闭容器中加入造量干燥剂。
也可只做一个生锈的实验，并让学生思考“一个有一半浸在水中的铁钉，哪一部分锈斑最明显，为什么？
）从而引导学生在以前研究灭火原理的基础上，运用相似的思维方法，总结分析出铁生锈的原理及防锈的方法。
4．通过观察、做社会调查等形式总结出日常生活及工业生产中用于防锈的方法。
课上教学：
汇报、展示课题1的结果。
并思考：
铁为什么会有这么多的用途？
为什么我们用的菜刀、锤子等是用铁制的，而不是用铝制的？
看下面的图，讨论。
（菜刀、锤子都应是由硬度大的物质做成，从表中可见，铁的硬度远远大于铝，所以，铁用有以上用途是因其硬度较大。
学生也可能进一步提出问题：
为什么不用铬呢？
这里要讲解，在考虑物质的用途时，性质不是唯一决定因素，还需考虑价格、资源、美观、使用是否便利及是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
）
同理，铁的其它的用途在很大程度上也是由铁的性质决定。
那么铁到底有哪些重要的性质呢？
板书：
一、铁的物理性质
铁是我们生活中常见的金属，它具有一些多数金属共有的物理性质，比如：
能导电，导热，常温下是固体等。
此外，铁还有其自己的特性。
生活中见到的铁多不是纯铁，展示纯铁图片：
纯铁具有银白色的金属光泽，质软，有良好的延性和展性。
密度是7.86克/厘米3，熔点是1535℃，沸点2750℃。
铁是电和热的导体。
铁的用途不仅与物理性质有关，还和化学性质有关。
比如铁为什么会生锈？
为什么铁制的器皿不能盛装酸溶液？
板书：
二、铁的化学性质
观看录象：
（铁生锈：
1分29秒）
讨论课前铁生锈的实验：
展示：
一周前开始做的三个铁生锈对比实验结果。
分析思考：
１、三个实验的条件有什么不同？
２、三个实验的结果有什么不同？
３、这说明铁在什么条件下最容易生锈？
４、如何防止铁生锈？
５、举出你所知道的防止铁生锈的例子，它们的原理是什么？
小结：
铁生锈是由于铁和氧气、还有水等物质作用发生的复杂的化学反应。
如果铁锈不除去，大家还会看到铁生锈的速度加快。
这是因为铁锈很疏松，易吸水而加快生锈。
如何防锈？
总结常见防锈方法。
（视频）
启发：
铁锈的主要成份是什么？
是氧化铁（
）。
在氧气的化学性质学习中我们知道铁在氧气中点燃会发生剧烈的化学反应，生成产物是四氧化三铁。
在这两种产物中，铁元素的化合价是不同的，三氧化二铁中显+3，四氧化三铁中铁显+2、+3价。
为什么同一元素在不同的物质中会显示不同的化合价，即有这种变价现象呢？
在排外电子排布知识学习中，我们知道元素的化学性质与其原子核外最外层电子排布关系密切。
我们来看铁原子的核外电子排布。
铁是26号元素：
最外层有两个电子，处于不稳定状态，所以它易与氧化剂作用失去电子，当与弱氧化剂作用时，它只失去最外层2个电子，显+2；当与强氧化剂作用时，它还要失去次外层的1个电子，显+3。
铁是一种化学性质比较活泼的金属，如何去理解？
板书：
1．铁与氧气的反应
由氧气的性质知，氧气可以与金属反应。
如与镁、与铁。
这两种金属与氧气反应有什么不同呢？
仔细观察反应的现象，描述其反应现象。
（观看镁在空气中燃烧、铁在氧气中燃烧的视频）
小结：
镁与氧气更容易反应。
回忆以前学过的知识，金属除了可以和氧气反应外，还可与什么物质反应？
（实验室制氢气的原理）
2．铁与酸反应
做铁与酸反应的实验，请学生描述实验现象。
（生成物颜色、状态）并据实验现象写出反应方程式。
在氢气的制法中，我们知道某些金属与酸反应放出氢气。
我们来做一组对比实验。
金属与酸的反应的实验：
锌、镁、铁、铜与稀硫酸（稀盐酸）反应。
（操作注意：
加酸顺序从铜-铁-锌-镁）
提示学生要注意观察反应进行情况及放氢气的速度。
小结：
镁与酸反应很快就有大量氢气泡放出，锌次之，铁更次之，而铜与酸不反应。
由此，由上，镁的化学性质在以上四者中最活泼。
铜最不活泼。
提问：
以上几个反应，是属于基本反应类型中的哪一个？
（置换反应）什么样的反应是置换反应？
3．铁与硫酸铜溶液的反应
演示实验：
观察现象：
提问：
铜为什么不能置换铁？
小结：
铁置换出了铜，因为铁的化学性质比铜活泼。
置换反应发生的条件只能是化学性质活泼的单质置换出不活泼的单质。
通过以上铁与氧气、铁与酸、铁与硫酸铜溶液反应，表现出金属的性质。
我们知道铁的化学活泼性比镁、锌弱，比铜活泼。
金属活动性有顺序。
看动画演示：
了解了铁的性质，我们就可以用于来指导实际的生活和生产。
充分发挥有利的一面，而又最大限度的避免不利的一面。
探究活动
1.关于本节所讨论的内容，通过查阅资料等方式，了解当今最先进的防锈方法及技术，并写出一篇科学小论文。
（课上已总结出防锈的原理）
2.家庭小实验：
掉瓷的搪瓷缸子能否用于盛放胆矾溶液？
原因？
教学目标
知识目标
了解金刚石、石墨等碳的单质的物理性质和用途；
通过分析金刚石、石墨是由碳元素组成的两种不同单质，进一步理解元素和单质这两个基本概念的区别和联系。
能力目标
通过三种单质用途的学习，继续深化“结构决定性质”思路，培养对比思维能力；
发展和培养学生的实验观察能力和从现象到本质的思维能力。
情感目标
通过碳单质的学习，了解同一元素可以组成不同物质，提高学习化学兴趣；
通过C60的学习，拓展课堂学习，开阔学生视野，了解化学与社会。
教学建议
教材分析：
碳单质（金刚石、石墨、球碳等）是初中学生学习氧气、氢气之后首次全面学习的固态非金属单质。
此节内容起着承上启下的作用，它是氧气、氢气学习的继续，同时为后面学习金属单质打下基础。
碳单质有定型碳和无定型碳两类。
金刚石、石墨是重要的定型碳，做重点介绍。
从学生较熟悉的金刚石、石墨入手学习，而后介绍球碳，符合学生认知规律，由宜到难，由远及近，又熟悉到陌生，使学生在学习过程中体验化学与社会的关系、体验化学科学的发展。
另外，教材编排首先对碳的典型单质——金刚石和石墨的结构、物理性质、用途进行学习，而后再简介无定型碳，最后安排碳单质的化学性质学习，旨在使学生从感性上理解碳单质结构不同，物理性质不同，但化学性质几乎相同。
课堂引入指导
法一：
璀灿的钻石，普通的铅笔芯，取暖用的煤，光合作用的原料——二氧化碳，“工业血液”石油等物质之间有什么相互联系？
学完碳和碳的化合物后你就明白了。
今天我们先来学习“第一节碳的几种单质”。
法二：
石墨、木炭能变成钻石吗？
学习完《碳和碳的化合物》后你将自己得出结论。
关于球碳（C60）的建议：
球碳是碳的又一同素异形体，是科学家的最新发现，建议补充介绍。
如何介绍，应根据学生状况而定。
生源较好的学校应对照金刚石、石墨的结构介绍球碳的结构，简单介绍球碳的用途，有条件的学校课安排学生上网查阅球碳的发现史及其它资料。
生源机较差的学校至少应介绍球碳也是碳单质的一种，结构独特，性质特殊。
教学时适当介绍球碳，对学生感受科学的发展大有益处。
如果程度更好的学校，课安排学生探究活动，主题是关于球碳的调查。
课下调查，课上交流汇报，从而培养学生探究能力、语
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