第六单元--碳与碳的氧化物-导学案

31 第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物 课题课题 1 金刚石金刚石 石墨石墨 C60 1 檀林中学九年级化学组檀林中学九年级化学组 李春森李春森 陈永新陈永新 学习目标 学习目标 1 会说出金刚石和石墨的物理性质和用途 金刚石 石墨和 C60都是由碳元素形成的单质 2 确定不同元素可以组成不同的物质 同一种也可以组成不同的物质 学习重点 学习重点 金刚石 石墨和C60中原子排列方式的分析 物质的结构 性质和用途之间的关系 学习难点 学习难点 物质的结构 性质和用途之间的关系 学法指导 学法指导 阅读课本完成导学案 并总结出相关结论 一 预习导学 一 预习导学 1 单质 由 元素组成的 举出我们学过的由同种元素组成的不同的单质 2 碳元素可构成的不同单质有 二 自主探究 二 自主探究 一 一 请你们从物质的结构 性质和用途三个方面阅读课文并完成导学案 1 1 金刚石 金刚石 化学式 结构 物理性质 对应用途 对应用途 强调 金刚石是天然存在的最硬的物质强调 金刚石是天然存在的最硬的物质 2 2 石墨 石墨 化学式 结构 物理性质 对应用途 对应用途 对应用途 强调 铅笔芯中不含铅 铅笔芯是由石墨与黏土组成强调 铅笔芯中不含铅 铅笔芯是由石墨与黏土组成 思考 金刚石和石墨物理性质存在较大差异的原因是什么 3 3 无定形碳 由石墨微小晶体和少量杂质构成的混合物 无固定的形状无定形碳 由石墨微小晶体和少量杂质构成的混合物 无固定的形状 木炭 具有 结构 因此有 性 用来吸附 活性炭 也具有 结构 且 性比木炭强 可制作 脱色制白糖 焦炭 具有还原性 可用于 炭黑 用于制作油墨 油漆 鞋油 橡胶制品填料 可增加橡胶制品耐磨性 思考 结合金刚石 石墨 活性炭的性质和用途 讨论物质的结构 性质和用途之间有什么关系 结构 性质 性质 用途 反之 用途 性质 性质 结构 4 4 C60 因结构酷似足球 又被称为 因结构酷似足球 又被称为 是单质还是化合物 是单质还是化合物 用途 用于材料科学 超导等领域 小结小结 都是由都是由 元素组成的不同的单质 他们的物理性质不同 因为他们的元素组成的不同的单质 他们的物理性质不同 因为他们的 不同 即结构 不同 即结构 性质 性质 性质 性质 用途用途 评价样题 评价样题 1 金刚石 石墨的化学性质相似 物理性质却有很大的差异 其原因是 A 构成它们的原子大小不同 B 构成它们的原子数目不同 C 它们是由不同的原子构成的 D 构成它们的原子排列不同 2 下列由同种元素组成的不同单质是 A 二氧化碳和干冰 B 金刚石和石墨 C 氧气和臭氧 D 氢气和液氧 3 铅笔芯的主要成分是 A 铅 B 石墨 C 碳黑 D 木碳 4 测得某物质中只含有碳元素 这种物质 A 一定是一种单质 B 一定是石墨 C 可能是二氧化碳 D 可能是一种单质 也可能是几种碳的单质的混合物 补偿延伸练习 5 同一种元素可以组成不同种单质 碳单质有 和 等 其中 是天然存在的最硬 的物质 是最软的矿物之一 它们的性质差异是因为 由此可知 决定物质的性 质 6 木炭具有较强的吸附性是因为它具有 结构 防毒面具是利用活性炭来吸附 制糖 工业利用活性炭来吸附 7 经常不用的锁 开启比较困难时 可向锁空中加些铅笔芯粉末 便容易开启 这是因为 电视机遥控板按键下面有一层导电胶当某个按键不灵时 打开遥控板 在导电胶接触面上涂上少量铅 笔粉就能解决问题 这是由于 A 有滑腻感 B 能导电 C 质软 D 熔点高 无定形碳无定形碳 32 课题课题 1 金刚石金刚石 石墨石墨 C60 2 檀林中学九年级化学组檀林中学九年级化学组 李春森李春森 陈永新陈永新 学习目标 学习目标 能说出单质碳的化学性质 并能根据性质开发其不同用途 学习重点 学习重点 碳的化学性质 常温下具有稳定性 可燃性 还原性 学习难点 学习难点 碳跟氧化铜等金属氧化物的反应表明碳具有还原性 学法指导 学法指导 阅读课本完成导学案 并完成配套习题 一 预习导学 一 预习导学 1 碳元素组成的单质有 他们物理性质 因为 二 自主探究 二 自主探究 一 碳的化学性质 一 碳的化学性质 思考 为什么用墨书写的字画能保存那么长时间而不变色呢 1 1 常温下碳的化学性质 常温下碳的化学性质 原因 碳原子最外层电子数为 得电子 失电子 2 2 碳具有 碳具有 性性 升高温度后碳仍然会保持不活泼的性质吗 写出木炭燃烧的化学方程式 氧气充足时 氧气不足时 燃烧放出大量热 在室内烧炭取暖的时候应注意 否则可能会 小结 碳具有可燃性 但在不同条件下 其燃烧的产物不同 氧气充足生成小结 碳具有可燃性 但在不同条件下 其燃烧的产物不同 氧气充足生成 不足生成 不足生成 3 3 碳具有 碳具有 性 与某些氧化物反应 性 与某些氧化物反应 通过上面的学习我们知道 碳能和单质氧气中的氧元素结合 那碳能不能与氧化物中的氧结合呢 用木炭还原氧化铜的实验如下图 1 酒精灯加网罩的目的 最好使用酒精喷灯 2 反应现象 反应的化学方程式 知识链接 知识链接 800 800 以上为高温 以上为高温 800 800 以下为低温以下为低温 在上述反应中 CuO 失去氧而变成单质 Cu 含氧化合物的氧被夺去的反应叫做含氧化合物的氧被夺去的反应叫做 被打回原形被打回原形 能夺走含氧化合物里氧的物质具有能夺走含氧化合物里氧的物质具有 如碳 具有将如碳 具有将 CuO 打回原形的能力打回原形的能力 具有还原性的物质被称为具有还原性的物质被称为 二 碳的还原性的应用 二 碳的还原性的应用 用于冶金工业用于冶金工业 焦炭炼铁原理 碳高温还原氧化铁 焦炭炼铁原理 碳高温还原氧化铁 高温条件下 碳将高温条件下 碳将 CO2还原为还原为 CO 练习 将烧红的铁浸入水中急速冷却 此时发生的反应为 该反应中 具有还原性的物质是 A Fe B H2O C Fe3O4 D H2 三 氧化反应 物质与氧发生的反应 三 氧化反应 物质与氧发生的反应 1 1 在反应中提供氧的物质是氧化剂 具有氧化性 在反应中提供氧的物质是氧化剂 具有氧化性 2 2 氧化剂与还原剂指的是反应物 不是生成物 氧化剂与还原剂指的是反应物 不是生成物 评价样题 评价样题 1 下列各组物质中 化学性质相同的一组是 A 金刚石 石墨 B 冰 干冰 C 氧气 臭氧 D 氧气 氮气 2 下列物质的用途主要是由其化学性质决定的是 A 用金属铜制作电线 B 用金刚石切割玻璃 C 用煤作燃料 D 发烧病人用酒精擦身体降温 3 具有保存价值的档案等都使用碳素墨水书写 这是因为墨汁中的碳 A 常温下化学性质稳定 B 常温下被氧化成稳定性的物质 C 常温下被还原成稳定性的物质 D 常温下跟纸反应生成稳定性的物质 4 碳元素有金刚石 石墨和足球烯 C60 等多种单质 下列关于碳单质的叙述中 正确的是 A 都是黑色固体 B 碳原子的排列方式都相同 C 在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 D 都能使红墨水褪色 5 有关 2 CuO C 高温 高温 2 Cu CO2 的反应 说法正确的是 A CuO 具有氧化性 B C 发生了还原反应 C 反应前后铜元素的化合价没有改变 D 反应前后固体质量不变 6 我国农村有些木质线杆被埋入地下前 表面被火烧成黑色 如果将这种木质线杆直接埋入地下 你 认为这样做的原因是 33 课课题题2 2 二二氧氧化化碳碳制制取取的的研研究究 1 1 檀林中学九年级化学组檀林中学九年级化学组 李春森李春森 陈永新陈永新 学习目标 学习目标 了解实验室制取二氧化碳的反应原理 探究实验室中制取二氧化碳的装置 学学习习重重点点 探究实验室制二氧化碳的装置 并制取二氧化碳 学习难点学习难点 探究实验室制二氧化碳的装置 并制取二氧化碳 学法指导 学法指导 通过对比实验选择制取 CO2的药品 对比制取氧气的方法选择制取 CO2的装置 一一 预预习习导导学学 思考 哪些反应能生成 CO2 实验室选择哪种方法制取 CO2比较合适 二 自主探究二 自主探究 一 学生分组实验 一 学生分组实验 以下给出了 4 种可生成 CO2的反应 请根据现象对比 选择哪种方法制取 CO2比较合适 注意 大理石的主要成分是碳酸钙 稀盐酸是氯化氢的水溶液注意 大理石的主要成分是碳酸钙 稀盐酸是氯化氢的水溶液 步骤现象 1碳酸钠与稀盐酸反应 2大理石与稀盐酸反应 3碳酸钠与稀硫酸反应 3大理石与稀硫酸反应 比较这四个实验 分析哪个比较适合于实验室制取二氧化碳气体 为什么 1 药品 或 他们的主要成分都是 CaCO3 和稀盐酸 参与反应的成分为 HCl 2 实验室制取 CO2反应反应原理 二 制取二氧化碳的装置 二 制取二氧化碳的装置 1 1 回忆实验室制取氧气的方法及装置选择 回忆实验室制取氧气的方法及装置选择 在右图中选择发生和收集装置在右图中选择发生和收集装置 实验室制取气体的实验室制取气体的 思路和方法思路和方法 用高锰酸钾制取氧气用高锰酸钾制取氧气用过氧化氢溶液制取氧气用过氧化氢溶液制取氧气 反应原料反应原料 反应原理反应原理 反应物状态反应物状态 发发 生生 装装 置置 反应条件反应条件 选择选择 作为发生作为发生 装置装置 选择选择 作为发作为发 生装置生装置 气体密度气体密度收收 集集 装装 气体溶解性气体溶解性 选择选择 作为收集作为收集 选择选择 作为收作为收 置置是否与水反应是否与水反应装置装置集装置集装置 2 2 由以上学习的知识可以总结出 由以上学习的知识可以总结出 1 1 选择制取气体的发生装置要考虑 选择制取气体的发生装置要考虑 和和 收集氧气选择向上排空气法因为氧气收集氧气选择向上排空气法因为氧气 用排水法因为氧气 用排水法因为氧气 2 2 选择制取气体的收集装置要考虑 选择制取气体的收集装置要考虑 和和 3 3 实验室制取二氧化碳的装置选择实验室制取二氧化碳的装置选择 1 实验室用 和 来制取 CO2 其中 是固体 是液体 且反应不用 则制取 CO2的发生装置发生装置选择 2 2 判断气体密度是否比空气大的方法 判断气体密度是否比空气大的方法 空气的平均相对分子质量为空气的平均相对分子质量为 2929 如果某气体的相对分子质量大于 如果某气体的相对分子质量大于 2929 则密度比空气大 如氧气 则密度比空气大 如氧气 如果某气体的相对分子质量小于如果某气体的相对分子质量小于 2929 则密度比空气小 如氢气 则密度比空气小 如氢气 CO2的相对分子质量为 大于空气的 29 则 CO2的密度比空气 可用 收 集 后面我们会学到 CO2是可溶于水的 能与水反应 碳酸饮料的来历碳酸饮料的来历 因此不能用 收集 则制取的制取的 CO2收集装置收集装置选择 总结总结 实验室常用 或 和 来制取 CO2 实验室制取 CO2的反应原理 一般用 法收集 因为 实验室制取实验室制取 CO2的常用装置组合如下图 的常用装置组合如下图 34 课课题题2 2 二二氧氧化化碳碳制制取取的的研研究究 2 2 檀林中学九年级化学组檀林中学九年级化学组 李春森李春森 陈永新陈永新 学习目标 学习目标 了解实验室制取二氧化碳的反应原理 收集及检验方法 学学习习重重点点 检验与验满二氧化碳的方法 选择制取二氧化碳的装置 学习难点学习难点 检验与验满二氧化碳的方法 选择制取二氧化碳的装置 学法指导 学法指导 根据二氧化碳的性质思考检验二氧化碳的方法 选择制取装置 一一 预预习习导导学学 实验室常用 或 和 来制取 CO2 实验室制取 CO2的反应原理 一般用 法收集 因为 二 自主探究二 自主探究 一 实验室制取二氧化碳的步骤 一 实验室制取二氧化碳的步骤 1 1 连接仪器连接仪器 2 2 检查装置气密性检查装置气密性 3 3 装药品 先装固体 再装液体 装药品 先装固体 再装液体 4 4 收集气体收集气体 检验检验 CO2的方法 将气体通入的方法 将气体通入 中 若中 若 则该气体就是 则该气体就是 CO2 验满验满 CO2的方法 将的方法 将 木条放在集气瓶木条放在集气瓶 若木条 若木条 则气体已收集满 则气体已收集满 评价样题 1 实验室制取二氧化碳时 常用 A 木炭和氧气反应 B 煅烧石灰石 C 大理石跟稀盐酸反应 D 大理石跟稀硫酸反应 2 检验集气瓶内二氧化碳是否已收集满 应该采用的正确方法是 A 注入紫色石蕊试液 B 将燃着的木条放在集气瓶口 C 注入澄清的石灰水 D 将带火星的木条放在集气瓶口 3 小明在实验室里学习制取 CO2 他的具体操作步骤如下 1 组装仪器后 进行了装置气密性的检查 见图 A 请你帮他判断一下 这套装置是否漏气 2 他从稀 H2SO4 稀 HCl 中选择了一种酸 与石灰石反应制 CO2 想一想他不选另一种酸的 理由 3 小明想用图 B 装置来制取 CO2 你认为是否理想 为什么 4 请你告诉他集满 CO2的集气瓶 应该 填 正 或 倒 放在桌面上 4 下图是实验室制取气体的一些装置 据图回答有关问题 友情提示 以下所选装置均填装置序号 G G 1 写出指定仪器的名称 2 写出一个初中化学中用装置 C 制气体的化学方程式 该装置中试管口略向下倾斜的原因是 实验完毕时 应先 后 否则可能 3 收集 2 中所得气体可选用的一种装置是 利用该装置还能收集的一种气体是 4 实验室制取二氧化碳选用的试剂是 制备并收集二氧化碳选用的装置为 填代号 反应的方程式为 如果选择 G 实验时应 注意 必须伸入液面以下 判断 CO2已收集满的方法 5 用双氧水制备氧气 为了控制反应速率 最好选用的发生装置为 填代号 反应的方程式为 6 用高锰酸钾制取 O2 装置 C 还需做的一点改动是 5 硫化亚铁是一种黑色块状固体 把稀硫酸滴在硫化亚铁的表面 会产生硫化氢 H2S 气体 实验室 常用这个反应来制取硫化氢气体 硫化氢是无色有臭鸡蛋气味的气体 它的密度比空气大 能溶于 水 35 制取硫化氢 应选用的发生装置为 装置 填代号 下同 收集硫化氢时应 选用如图所示的 装置 硫化氢气体可以燃烧 当氧气不充分时 燃烧产物是单质硫和水 其化学方程式 为 课课题题3 3 二二氧氧化化碳碳 和和一一氧氧化化碳碳 1 1 檀林中学九年级化学组檀林中学九年级化学组 李春森李春森 陈永新陈永新 学习目标 学习目标 能说出二氧化碳的物理性质 通过演示实验让学生能够概述出二氧化碳的化学性质 学学习习重重点点 二氧化碳的性质和检验 学学习习难难点点 二氧化碳与水 石灰水的反应的探究 学法指导 学法指导 根据实验和生活常识得出二氧化碳的性质 并完成相应的题目 一一 预预习习导导学学 写写出出相相应应的的化化学学方方程程式式 1 1 碳碳还还原原氧氧化化铜铜 2 2 焦焦炭炭炼炼铁铁原原理理 3 3 碳碳酸酸钠钠与与稀稀盐盐酸酸反反应应 4 4 实实验验室室制制取取二二氧氧化化碳碳的的反反应应原原理理 二二 自自主主探探究究 碳碳的的氧氧化化物物有有 和和 他他们们的的性性质质的的有有很很大大不不同同 因因为为 不不同同 一一 二二氧氧化化碳碳的的性性质质 探究探究 1 1 倾倒二氧化碳 阶梯蜡烛实验 倾倒二氧化碳 阶梯蜡烛实验 现象 底层的蜡烛 熄灭 上层的蜡烛 熄灭 结论 二氧化碳密度比空气 不 也不 因此验满 CO2的方法是 将 木条放在集气瓶 若木条 则气体已收集满 探究探究 2 2 二氧化碳的溶解性实验二氧化碳的溶解性实验 现象 塑料瓶 结论 二氧化碳 生产碳酸饮料 因此收集 CO2的方法是 通过以上探究你可以得出什么结论 二氧化碳的性质 1 色 味的 体 密度比空气 水 1 体积水溶解 的二氧化碳 2 不燃烧也不支持燃烧 与水反应 探究探究 3 3 二氧化碳溶于水 有没有发生化学变化呢 二氧化碳溶于水 有没有发生化学变化呢 查阅资料 紫色石蕊遇酸变成红色查阅资料 紫色石蕊遇酸变成红色 将 CO2通入紫色石蕊溶液中 观察到 是什么使石蕊变红呢 猜想 1 2 3 设计实验并做实验 课本第 118 页实验 6 5 把浸过石蕊试液的 4 朵小花分别进行实验对比 1 喷醋酸 观察到小花 说明紫色石蕊溶液遇酸确实会变成红色 2 喷水 观察到小花 红 说明不是水使石蕊变红的 3 直接放入盛有 CO2的集气瓶 观察到小花 红 说明不是 CO2使石蕊变红的 4 喷水后放入盛有 CO2的集气瓶 观察到小花 红 说明 H2O 和 CO2在一起可以使石蕊变红 结论 结合 1 4 可知是 和 反应生成的酸使石蕊变红 是什么酸呢 H2O 和 CO2反应的原理 将通入了 CO2的石蕊溶液在酒精灯上加热 发现石蕊溶液由 重新变为了 结论 碳酸 易分解成 CO2和 H2O 碳酸的分解的方程式 3 3 CO2与石灰水的反应 与石灰水的反应 回忆如何检验二氧化碳 将气体通入 中 若 则该气体就是 CO2 为什么二氧化碳与石灰水反应 能使澄清石灰水变浑浊呢 因为 CO2与石灰水中的 Ca OH 2反应 生成了白色的碳酸钙 CaCO3 沉淀的缘故 实验室检验 CO2的反应原理 二 二氧化碳的用途 二 二氧化碳的用途 1 干冰 固态的 CO2 在常温常压下易升华 升华时吸收大量的热 因此可作致冷剂 2 灭火 3 碳酸饮料 4 光合作用 5 气体肥料 三 二氧化碳的影响 三 二氧化碳的影响 1 不供给呼吸 过多会使人窒息甚至死亡 2 造成温室效应 除了 CO2以外 还有 也会造成温室效应 防止温室效应做法有 评价样题 评价样题 36 实验室按右图所示装置制取 CO2 并验证实验 CO2的性质 回答以下问题 1 用装置 A 来制取 CO2 反应的化学方程式 2 若要用装置 B 鉴定 CO2 在 B 中应盛放的试剂名称是 B 中看到的实验现象是 反应的化学方程式 3 若要用装置 C 证明 CO2能与水反应生成碳酸 C 中除有少量水外 应加入的试剂是 C 中看到的实验现象是 涉及的化学方程式 4 烧杯 D 中放在燃着的蜡烛如图所示 D 中看到的实验现象是 证明 CO2具有 的性质 课课题题3 3 二二氧氧化化碳碳 和和一一氧氧化化碳碳 2 2 檀林中学九年级化学组檀林中学九年级化学组 李春森李春森 陈永新陈永新 学习目标 学习目标 能说出一氧化碳的性质和用途 解释一氧化碳中毒的有关问题 教学重点 教学重点 一氧化碳的物理性质 一氧化碳的毒性 可燃性 还原性 教学难点 教学难点 一氧化碳的还原性 理解记忆一氧化碳还原氧化铜的实验注意事项 学法指导 学法指导 通过观看视频和研讨来得出结论 一 预习导学 写出对应的化学方程式 一 预习导学 写出对应的化学方程式 1 CO2与水反应 2 实验室检验 CO2的反应原理 3 碳酸分解 4 实验室制取 CO2的反应原理 二 自主探究二 自主探究 一 一氧化碳的性质 一 一氧化碳的性质 1 1 物理性质 物理性质 色 味 水 密度 空气 2 2 化学性质 化学性质 1 1 可燃性 可燃性 现象 CO 燃烧的化学方程式 一氧化碳和 气都具有可燃性 属于可燃性气体 点燃可燃性气体前要先 烧炭产生 CO 的反应有 碳不充分燃烧 CO2被碳还原 2 2 CO 的毒性的毒性 COCO 使人中毒原理 CO 极易与运输氧气的血红蛋白结合 从而使血红蛋白不能再与氧气结合 造成缺 氧 预防 CO 中毒的方法 有人用炉火取暖 为防止煤气中毒 在火炉在放一盆水 可行吗 有人说他不会煤气中毒 闻到气味就跑出去 这种说法对吗 课本第 122 页讨论 煤气中为什么掺入微量难闻性气体 如果煤气泄漏怎么办 天黑泄漏要注意什么 先 然后