化学九年级第六单元《碳和碳的氧化物》
教材分析及课标解读
作者：温利广（广州市花都区花东镇北兴中学） 审稿：江耀村
一、本单元在全书中的地位
本单元是继第二、三单元学习的空气、氧气和水以后，学习的又一个元素及其化合物知识单元。学习碳及其氧化物的性质以及它们之间的衍变关系，为以后学习燃料及其利用、酸和碱、盐和化肥等单元的内容打下一定基础，具有承上启下的地位。本单元的学习是在学生具备了一定的化学基本概念和基本技能之后深入、细致的研究具体物质，内容紧密联系社会和高新科技，可以冲淡学生在学习物质构成以及元素符号、化学式、化学方程式等化学用语中产生的枯燥感。加之本单元的实验贴近学生生活实际、重视学科间的联系、注重探究能力培养，可以有效地恢复学生在第四、第五单元学习中受到影响的学习化学的兴趣。 二、本单元结构
教材采用“单元-课题-栏目”式结构，突出主题，具有综合性（见表1）。各课题的结构以不同的栏目呈现：1、活动与探究：呈现探究过程，体现探究方法。2、实验：结合内容在课内进行的实验。3、习题：每一课题后的练习与思考。4、讨论：实验分析、知识的应用。5、化学.技术.社会：社会关注的热点问题或科技新知识。6、调查与研究：与内容相关的调查活动，供课外活动用的个人或小组活动。7、家庭小实验：利用身边的材料在课外进行的实验，具有趣味性。8、学完本课你应该知道：课题要点、核心内容或讨论和探究的结论。9、单元小结：对本单元的归纳总结具有综合性。此外，本单元教材中许多内容是以图代文，图文并茂，使学生产生阅读的欲望，有利于激发学生的学习兴趣。
表1：人教版实验教科书第六单元《碳和碳的氧化物》中的主要栏目及内容呈现 栏目 课题1 金刚石、石墨和C60 知识内容 1、金刚石、石墨的物理性质；2碳单质的化学性质 课题2 二氧化碳制取的研究 验室中制取二氧化碳的装置、原理 课题3 二氧化碳和一氧化碳 1、二氧化碳、一氧化碳的物理和化学性质及其相关用途；2、二氧化碳对生活和环境的影响；3、温室效应及防止温室效应增强应采取的措施 活动探究 P110-111，实验室制取二氧化碳的研究与实践 实验 P105，实验6-1：木炭的吸附性；P107，实验6-2：用木炭还原氧化铜 P113，实验6-3：收集二氧化碳并验满；P113，实验6-4：倾倒二氧化碳；P114，实验6-5：二氧化碳的溶解性实验；P114，实验6-6：二氧化碳溶于水的过程的探究 讨论 习题 调查与研究 家庭小实P109，共2项 P105，共1题 P109，共6题 P112-113，共5题 P116、P118，共2题 P119-120，共9题 P119，主题：温室效应及防止温室效应增强应采取的措施 P119，共1项 1
验 化学.技术.社会 学完本课你应该知道 单元小结 P121-122，1、碳及其氧化物性质和用途的比较；2、氧气和二氧化碳的实验室制法比较；3、本单元知识间的联系图与分析；4、为防止温室效应进一步加强，人类增强应采取哪些措施？ P106，人造金刚石和金刚石薄膜 P109，共4个知识点 P112，共4个知识点 三、本单元的教学目标要求及重点、难点界定 1、教学目标（如表2所示）
表2：人教版实验教科书第六单元《碳和碳的氧化物》教学目标设计
课题 课题1 金刚石、石墨和C60 知识与技能 1、了解金刚石、石墨的物理性质的差异和用途。 2、知道不同元素可以组成不同的物质，同种元素也可以形成多种单质，能以发展的观点看待碳单质。 3、知道碳单质的化学性质。了解物理性质不同的各种碳元素的单质有相同的化学性质。 4、了解物质用途反映了物质性质，物质的性质很大程度上决定了物质的用途。 课题2 二氧化碳制取的研究 1、了解实验室内制取气体的一般设计思路。 2、探究实验室中制取二氧化碳的装置、原理，并利用设计的装置制取二氧化碳。 课题3 二氧化碳和一氧化碳 1、初步学会制取二氧化碳 2、了解二氧化碳、一氧化碳的物理和化学性质及其相关用途，了解一氧化碳毒性及其对环境的污染。 3、联系自然界的生命活动，认识二氧化碳的重要性。知道温室效应及防止温室效应增强应采取的措施。 过程和方法 1、初步学会运用观察、实验等方法获取信息，初步学会运用比较、分类、归纳、概括等2、培养学生分析研究问题的能力和解决问题的能力。 3、使学生初步认识科学探究的意义和基本过程，能提出问题，进行探究活动。用科学的方法去推理、分析、解决实际问题。 4、通过探究实验培养学生主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，逐步形成良好学习模式。 5、通过对有关实验装置的改进探究，提高学生的创新意识，培养学生科学探究的基本素质。 情感态度与价值观 1、培养学生对自然界中化学现象的好奇心和探究欲，从探究活动中体会成功喜2、增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴、为社会的进步学习化学的志向。 3、培养学生的合作意识及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。 4、学会辩证的思维方法，知道在利用一氧化碳为人类服务时，必须注意一氧化碳毒性对人类的危害，提高防范意识。 5、通过本单元的化学知识的学习，感受化学对改善人们生活、促进社会发展的积极作用，关注与化学有关的社会问题。 方法对获取的信息进行加工。 悦，增强学习化学的兴趣。
2、重点、难点界定（如表3所示）
表3：人教版实验教科书第六单元《碳和碳的氧化物》教学重点、难点界定
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本单元重点 1、碳的几种单质和碳的化学性质。 2、物质用途和物质性质的关系。 3、二氧化碳制取的研究。 4、二氧化碳的性质和用途。 5、一氧化碳的化学性质和用途。 本单元难点 1、物质用途和物质性质的关系。 2、二氧化碳跟石灰水的反应，一氧化碳跟金属氧化物的反应。 3、碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐间的相互关系。 4、研讨气体的实验室制法的思路和方法 四、对本单元教学的建议
1、 引导学生学会比较。引导学生通过比较弄清物质的结构与性质、性质与制法、性质与用途之间的关系。
（1）充分利用教材中的图片，让学生比较不同碳单质的结构与性质的关系，树立结构决定性质的观念。（2）列表比较、分析二氧化碳和氧气制取实验及相关性质，使学生认识物质性质决定制法。（3）通过不同碳单质的性质与用途，二氧化碳、一氧化碳性质与用途的讨论、归纳，使学生理解物质性质决定用途。（4）通过实验室制取二氧化碳的研究与实践，让学生从反应物的状态、反应条件等方面比较、选择气体发生装置，从气体密度、溶解性等方面比较、选择气体收集装置。
2、提倡在教师指导下学生亲自体验的教学形式和学习形式。
（1）组织好实验室制取二氧化碳的活动与探究。这种探究是由实验室具体条件设备出发，围绕药品、原理、装置、收集、检验这一主线来进行的探究，药品可增加Na2CO3和HCl，学生通过直观的实验现象分析出选择石灰石和稀盐酸的原因，同时为后面灭火器反应原理的学习埋下伏笔。在对该活动进行设计时，可以参考以下形式进行：
探究活动设计（如图1所示）： 装置 实验性质比较 气体发生装置 反应物状态、反应条件 气体收集装置 气体的性质 讨论：发生、收集装置设计实验装置 特点比较
讨论：最佳实验装置
活动设计思路（如图2所示）： 研讨实验装置 研讨实验装置 研讨实验装置 研讨实验装置 研讨实验装置 教科书显示的装置 学生思考和体验 学生思考和体验教
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科书显示的装置
（2）创设教学情境，以情激学、以趣渡学。探究学习中要坚持创设探究情境、提出探究问题、营造探究氛围、亲历探究过程、启迪探究思维、体现探究价值的设计思路，使学生通过探究学习体验科学研究的方法和途径，培养学生的科学态度和科学思维品质，提升学生的科学素养。同时，还可以运用学生喜闻乐见的相声、小品的形式来激发学生的学习兴趣，
如，在第六单元课题3教学过程中，笔者每年都组织学生表演自编的渗透环境教育化学相声《碳哥们》（见链接），且每次的表演形式和内容都会有创新。在角色定位上，有时候学生是演员、教师是导演，有时候学生演员、导演都是学生，有时则师、学同台演出；在节目形式上，有相声、小品和舞台剧。其实，不管是演员，还是观众，都在欢乐的氛围中自觉或不自觉加深了对二氧化碳和一氧化碳性质与用途的理解，达到以趣渡学的效果。
链接1：渗透环境教育的化学相声 碳 哥 们
编剧：温利广
CO ：喂，你是谁？ CO2 ：你是谁？
CO ：我是碳的氧化物，叫一氧化碳。 CO2 ：我也是碳的氧化物，叫二氧化碳。 CO ：哦，原来我们是一家人，兄弟俩。（做出握手的动作） CO2 ：别攀高，谁跟你兄弟俩？（用手一推，做出不屑的表情） CO ：装什么清高，我才不稀罕，也不拿镜子照照自己。 CO2 ：我怎么了？拿出镜子照，自言自语道：“我玉树临风……”。
CO ：你真是干了坏事不脸红，恬不知耻呀。最近，媒体经常报道你的丑闻，说你经常躲在
地洞中害人，杀人不眨眼，还跑到天空中兴风作浪，造成温室效应，全球变暖，冰山融化，企图毁灭人类，你真是胆大包天。
CO2 ：得了，得了，别光指责我。其实你也好不到哪里去。 CO ：我怎么了？
CO2 ：好，你听着，我现在当着三（9）班全体同学们的面来揭发你： 1989 年，你在山西省
某公共浴池一口气毒死了 22 条生命；接着， 1990 年，东北一户人家用碳火盆取暖，你又偷偷溜出来，害得他们昏迷不醒，差点惹出大祸；近来，许多环保专家还常常说到你经常混在工厂，汽车的尾气中，污染环境。还有，还有……我说不下去了。你这黑心肝挨千刀的家伙，简直是无恶不作，有辱我家门，我要宰了你，清理我碳氏家族的门户。（抽出一把菜刀做出砍杀动作）
CO ：别，别这样。君子动口不动手嘛，这样，我们别比缺点了，比比优点，如何？
CO2 ：比就比，还不知道谁怕谁？谁输了就做小狗。我先说，我既不能燃烧，也不支持燃烧，
可以用来灭火，消防队员最了解我了。 CO ：我有可燃烧性，能作燃料，为社会发光送热
CO2 ：我能与石灰水反应，可使石灰沙浆变为坚固的碳酸钙；我还可用于制汽水，或变成干
冰，帮人类进行人工降雨，够冷也够酷。
CO ：我有还原性，能用来冶炼金属，使 CuO 由黑脸变成红脸,人人都称我为美容师呢!（出
示黑色氧化铜和光亮铜片） CO2 ：我有七十二变,甚至能变成你。 CO ：怎么变？
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CO2 ：在高温条件下，我与黑妹——木炭（“黑妹”出场）反应就变成了你。 黑妹：（唱）我很丑，可是我很温柔……（与CO2手拉手）。 CO ：这算什么？我也能变成你。 CO2：怎么变？
CO ：只要温度达到着火点，我就与 O2 姐姐（“氧气”出场）结合变成你。 氧气：我好想你啊，我们结婚吧。（与CO拥抱） CO2 ：真有意思，你变成我，我变成你。 CO ：我都说啦，我们是一家人啦。
合：真是不打不相识。我们兄弟俩以后要改正不足，发扬优点，更好地为人类服务。 (注：该文发表于《学习方法报》2007年12期)
（2）有关碳的氧化物性质的实验均可以改为学生分组实验。本单元的实验都力求贴近生活，以学生生活实际素材创设情境。这样编排的目的最主要的是使学生以轻松愉快甚至兴奋的心情，去主动体验探究过程，保持学习化学的兴趣，提高学好化学的信心。关于二氧化碳的性质的实验，“倾倒二氧化碳”、“二氧化碳的溶解性实验”，、“二氧化碳与水的反应的探究”都具有很强的趣味性，可以创造条件让学生亲自体验一下这些有趣的实验，引发学生学习的兴趣。二氧化碳溶于水使饮料瓶瘪下去的实验与物理学中气压的变化很好地结合在一起，使学生能利用已具备的物理知识分析实验现象、得到正确结论，增进了学科之间的融合。二氧化碳与水的反应，教学时可以先提供酸可使紫色石蕊溶液变红色的信息，然后提出研究课题“如何设计实验证明二氧化碳可与水反应生成碳酸”，并引导学生将自己设计的方案与课本设计的小花变色相比较，再通过讨论、交流，分析哪种方案更科学，从而培养学生的思维能力和探究性学习方法。
4、 帮助学生完成家庭小实验。本单元有3个家庭小实验，由于缺少试剂，学生回家不一定都能完成。如鸡蛋壳与醋精反应放出二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的家庭小实验，教师可向缺少试剂的学生提供澄清石灰水。使学生顺利完成实验，加深对二氧化碳性质的印象，同时也了解鸡蛋壳和醋精的主要成分和相关知识，为后面的学习奠定基础。
5、切实完成调查与研究。新教材的一个亮点是开辟了“调查与研究”， “调查与研究”的开展有利于增强化学教育的实践性，体现STS的理念，培养学生对自然、社会的责任感和正确的价值观，提高公民的科学素养，有利于培养学生的实践能力和创新精神。很多调查与研究的课题也适合作为环境专题研究性学习的课题，若加以合理的深化，以“可解决的问题”作为切入点，将会收到事半功倍的效果。本单元教材在最后安排的“温室效应的影响及防止温室效应”的调查与研究，是落实培养学生关注社会和环境的责任感这一教学目标的重要载体，必须切实认真地组织实施。以下案例是笔者对该“调查与研究”栏目进行的拓展时设计的一个探究实验“二氧化碳与温室效应关系的受控对比实验”。
案例：二氧化碳与温室效应关系的受控对比实验
课题的提出
为了让学生进一步了解二氧化碳对生活和环境的影响，我布臵学生在课外完成课本P119的调查与研究: 通过广播、电视、报纸、网络等新闻媒体收集有关资料，就温室效应的影响及防止温室效应进一步增强应采取的措施等议题，制作黑板报、宣传栏等，或写成小论文，登录人教网中学化学教育论坛进行交流。学生通过电视网络等新闻媒体收集了很多关于温室效应的资料，但也产生了一些疑问，好几个学生都问到“老师，空气中二氧化碳气体的含量的变化真的会影响气温升降吗？能不能用简单的实验证明呢？”我觉得这个问题很有价值，进一步深化了“调查与研究”，且难度不大，属于初中学生“可解决的问题”，于是，我便建议学生大胆的预测，并自行设计简易的受控实验证明二氧化碳是否会导致“温室效
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