2015《碳单质和二氧化碳的制取》教案(完整版).doc

1、 全国十佳课外辅导机构 星火官网：教师科目上课日期总共学时学生年级上课时间第几学时类别基础提高培优碳单质和二氧化碳的制取一、教学目标 1、了解碳元素组成的三种不同的单质 2、知道碳的三种单质的物理性质和化学性质 3、掌握二氧化碳的制取方法和收集方法 4、初步掌握二氧化碳的制取反应进行简单计算二、知识要点 1、由碳元素组成的三种不同的单质：金刚石、石墨、C60化学式颜色形状硬度导电性导热性润滑性熔点用途金刚石C无色透明正八面体最硬无无无高划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等石墨深灰色、有金属光泽、不透明细鳞片状最软之一优良良好良好电极、铅笔芯、润滑剂等注：（1）金刚石是天然存在的最硬的物质。

2、（2）C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。（3）金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。了解：无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。颜色、状态制法用途木炭灰黑色的多孔性固体木材隔绝空气加强热燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属活性炭灰黑色多孔颗粒状固体木炭在高温下用水蒸气处理净化多种气体和液体、作防毒面具焦炭浅灰色多孔性固体烟煤隔绝空气加强热冶炼金属炭黑极细的黑色粉末含碳物质不完全燃烧墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料（4）木炭、活性炭具有吸附性（物理性质）。活性

3、炭的吸附性更强。2、碳的化学性质：单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却完全相同（1）在常温下，碳的化学性质不活泼（2）碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃烧）2C+O22CO（不充分燃烧）碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭+氧化铜澄清的石灰水（3）碳具有还原性：木炭还原氧化铜的实验（见右图）【实验操作】把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管；集中加热；过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑

4、色固体逐渐变成红色。【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2注意事项：（1）反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。（2）在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。（3）配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。（4）实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。3、还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭在反应C+2CuO2Cu+CO2中作还原剂。思考：什么是氧化反应？4、 实验室制取二氧化碳（1）原料：大理石或石灰石、稀盐酸。（2）反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

5、注：a、不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。b、不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。c、不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。（3）发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）（4）收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）注意事项：检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明

6、漏气；若水面不下降，则表明不漏气。验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。5、二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3CaO+CO2三、典型例题考点一：碳单质 例1：“神舟”系列飞船上安装的生活设施中，有能够吸附异味的装置。此装置中所用的具有吸附性的物质是（ ）A. 焦炭 B. 炭黑 C.活性炭 D.石墨变式

7、1：2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在空中失事，有关专家分析认为，其原因可能是航天飞机机壳底部的石墨瓦脱落，它可以起隔热和保护作用，这主要是因为石墨（ ）A 能导电 B密度小 C 熔点高、耐高温、化学性质稳定 D硬度小、有润滑作用变式2：继“分子足球”C60之后，科学家又发现另一种“分子足球”N60。一定条件下N60中积累的巨大能量会在一瞬间释放出来，是未来的火箭燃料，N60属于（ ）A金属单质 B非金属单质 C化合物 D混合物 变式3：某物质经过试验测定发现其中只含有一种元素，则该物质不可能是（ ） A 混合物 B纯净物 C 单质 D化合物考点二：碳的化学性质例2：具有可燃性和

8、还原性的固体单质是（ ）A. CO2B. CC. H2D. CO变式1：有关2 CuO + C 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.反应前后氧元素的化合价没有改变 D.反应前后固体质量不变变式2：若还原80g氧化铜，需要碳的质量为 （ ） A24g B.12g C.6g D.3g变式3：两份质量相等的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全部生成一氧化碳。则前者与后者消耗氧气的质量比为 （ ）A 34 B 38 C 21 D12考点三：木炭还原氧化铜的实验 例3：用木炭还原氧化铜的实验如下图。(1)酒精灯加灯罩的目的_

9、；(2)刚开始预热，试管中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是_；(3)继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出带点部分的化学方程式：_、_；(4)停止加热时，应先将导管从试管中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是_。例4：一定质量的铜粉和碳粉的混合物，在空气中充分灼烧后其固体与原混合物的质量不变，则原混合物中铜粉和碳粉的质量比为 （ ） A.4：1 B.2：1 C.3：2 D.1：1考点4：二氧化碳的制取实验 例5：实验室制取CO2应选择的装置是: ( )A B C D变式1：在右图装置中通入X气体，并在管口P处点燃，实验

10、结果澄清石灰水变浑浊，则X可以是（ ）A.H2B.COC.CO2D.O2变式2：检验集气瓶中是否收集满CO2,正确的操作方法是( ) A.倒入澄清的石灰水 B.用燃着的木条接近瓶口C.把燃着的木条伸入瓶里 D.用带火星的木条接近瓶口 变式3：实验室制取CO2有以下步骤：查装置的气密性； 按要求组配好仪器; 向长颈漏斗中加入稀盐酸； 收集气体; 向锥形瓶中加入小块的大理石; 验满。 正确的操作顺序为() A. B. C. D. 变式4：实验室制取气体的装置如图7所示，根据所学的知识回答下列问题。图7(1)图中标有、的仪器名称： ； 。(2)写出用装置A制氧气的一个化学方程式 。A装置中试管口略向

11、下倾斜的目的是 。(3) 写出用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式 ，可选用图中和（填标号）组装一套制取二氧化碳的装置。检验二氧化碳集满的方法是_。四、课堂检测1、继“分子足球”C60之后，科学家又发现另一种“分子足球”N60。一定条件下N60中积累的巨大能量会在一瞬间释放出来，是未来的火箭燃料，N60属于（ ）A金属单质 B非金属单质 C化合物 D混合物2、纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1nm=10-9m）的空心管。下列说法错误的是（ ）A纳米碳管是一种由碳元素组成的单质B纳米碳管是一种新型的化合物C纳米碳管材料如果完全燃烧生成物是

12、二氧化碳D纳米碳管在常温下，化学性质稳定。3、区分02、H2、C02三种气体的最简便的方法是（ ） A将气体通入澄清石灰水 B将气体通过红热的铜网C将气体通过灼热的氧化铜 D用燃着的木条伸入集气瓶中4、下列物质的用途，主要利用其化学性质的是（ ）A. 金刚石用来裁玻璃B. 干冰用于人工降雨C. 乙醇被用作内燃机中的燃料D. 铝用于制造电线5、科学家采用新技术，将二氧化碳和氢气以一定比例混合，在一定条件下发生了如下反应：2CO2+6H2=4H2O+X，则X的化学式为:( )A. C2H4 B.C2H2 C.C6H6 D.CH46、2006年11 月13日，中石油吉化公司双苯厂胺苯车间发生爆炸事件

13、，使松花江水体受到污染，哈尔滨市政府决定供水管网临时停止供水四天。为了净化水源，从全国各地紧急调用大量活性炭。净化水源利用了活性炭的（ ）A.吸附性 B.稳定性 C.可燃性 D.还原性7、试管中盛有的黑色固体混合物，加热到高温充分反应后，有红色固体及使石灰水变浑浊的气体生成。这混合物是 （ ）A.木炭和石墨粉 B.CuO和木炭粉 C.木炭和Fe2O3 D.铁粉和木炭粉8、化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题： A B C D E(1)写出图中带标号仪器的名称： 。 (2)若实验室对你开放，请从图1中选择合适的装置，制取一种你

14、熟悉的气体。你想制取的气体是 ，选择的发生装置是 (填序号，下同)，选择的收集装置是，选择此收集装置的理由是 。 (3)装置B虽然操作简便，但无法控制反应速率。请从图2中选取 (填序号)取代B中的单孔塞，以达到控制反应速率的目的。五、课后练习1、据厦门日报报道：厦大郑兰荪院士的研究小组成功地获得了C50颗粒。1985年美国科学家斯莫利发现了C60，获得了1996年诺贝尔化学奖。下列说法正确的是（ ）A .C60是一种新型的化合物B. C60如果完全燃烧，生成物是一氧化碳C. C50与C60都是由碳原子构成的，它们是相同的一种单质D .C60的发现说明还有可能存在碳元素的其他未知单质 2、下图是

15、金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是( )金刚石 石墨 C60 碳纳米管A.这四种物质都很软，可作润滑剂B.这四种物质碳原子的排列方式相同C.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2D.这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子 3、下列关于碳的单质及其化合物的用途与其所依据的性质不相符合的是（ ）A金刚石用于刻划玻璃：金刚石的硬度最大B活性炭用作冰箱除臭剂：活性炭具有吸附性C一氧化碳用于冶炼生铁：一氧化碳具有可燃性D石墨可作电极材料：石墨能导电4、当氧化铜中混有少量炭粉时，提纯氧化铜的方法是 （ ）A隔绝空气加强热 B在氧气流中加热混合物C加水后再过滤 D用磁铁吸引5、实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。带小孔的隔板A B C D E F G（1）写出编号所指仪器的名称：_；_。（2）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：_；_。上述装