人教版九年级化学上册《碳单质的化学性质》导学案（附答案解析）

人教版九年级化学上册《6.1・2碳单质的化学性质》导学案（附答案解

析）

学习目标

一、知识目标

1.了解常温下碳的稳定性，认识化学反应是有条件的，掌握不同条件下碳与氧气的反应。

2.掌握碳与某些氧化物的反应，能正确书写相关化学方程式，认识碳的还原性。

3.理解还原反应的概念，了解碳的还原性在冶金工业等方面的应用。

二、核心素养目标

1.宏观辨识与微观探析：从宏观现象（如碳燃烧的现象、木炭与氧化铜反应的现象）入手，探析碳单质在

不同反应中的性质及变化实质。

2.证据推理与模型认知：通过对碳与氧气、碳与某些氧化物反应的实验现象和数据的分析推理，建立化学

反应条件、反应物用量与产物关系的模型。

3.科学态度与社会责任：认识碳的性质和用途，了解碳在生活即工业中的应用，增强安全意识和环保意识,

如使用木炭做燃料的注意事项。

学习重难点

一、学习重点

碳与氧气、碳与某些氧化物的反应，碳的还原性及相关化学方程式的书写。

二、学习难点

理解化学反应条件和反应物用量对产物的影响，以及还原反应的概念。

1.当木炭充分燃烧时，与氧气反应生成二氧化碳，反应的化学方程式

为。当木炭燃烧不充分的时候，生成一氧化碳，反应的化学方

程式为O

2.木炭与氧化铜反应，生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式

为..

3.在高温条件下，碳单质还能使二氧化碳转化成一氧化碳，反应的化学方程式

为,

课堂探究

一、新课导入

问题思考：展示钻石、用墨书写或绘制的历经千年而不变色的字画、重要文件签写时使用的碳素墨水的图

片，思考为什么钻石能长久保存，墨宝能历经千年不褪色，碳素墨水适合用于重要文件签写？

问题思考2：提出疑问：如果温度升高，碳单质的活泼性又会如何呢？冬天北方农村地区常在房间里燃煤、

烧炭取暖，有时会发生中毒现象，这背后隐藏着怎样的化学奥秘？

二、碳单质与氧气反应

活动一：碳单质常温下的稳定性

问题思考：从“钻石恒久远，一颗永流传”，用墨书写或绘制的字画历经千年而不变色，重要文件的签写使

用碳素墨水这些现象中，能推测出碳单质在常温下具有怎样的化学性质呢？

活动二：碳单质与氧气的反应

问题思考1：回顾木炭在氧气中燃烧的实验，描述其现象，并写出化学方程式。

问题思考2：冬天烧炭取暖中毒的原因是什么？

问题思考3：对比碳充分燃烧和不充分燃烧的两个化学方程式，从反应物用量和反应条件的角度，能得出什

么结论呢？

问题思考4：碳单质的可燃性可以用于做什么呢？使用木炭做燃料有哪些注意事项？

活动三：典例精讲

典例1：墨的主要成分是碳单质，古代水墨画保存至今而不变色的原因是（）

A.碳单质在常温下不活泼B.碳单质的硬度大

C.碳单质有吸附性D.碳单质有可燃性

典例2：关于碳的燃烧，下列说法中正确的是（）

A.Ceo结构稳定，不能燃烧B.碳和氧气反应一定会生成CO?

C.碳的燃烧是放热反应D.碳在氧气中燃烧的产物一定是纯净物

典例3：“卖炭翁，伐薪烧

炭南山中”出自我国唐代诗人白居易的《卖炭翁》，与诗中提到的炭用途相关的性质是（：

A.黑色B.稳定性C.可燃性

D.还原性

三、碳单质与某些氧化物反应

活动一：木炭与氧化铜的反应

问题思考1：根据资料写出木炭与氯化铜反应的化学方程式。

问题思考2：在实验中，在酒精灯上加网罩的作用是什么？

问题思考3：反应结束时，为何要先撤出导管，后熄灭酒精灯？用弹簧夹夹紧乳胶管后，为何要待试管冷却

后再将粉末倒出？

问题思考4：实验中观察到了什么现象？能得出什么结论？

活动二：还原反应

问题思考1：在木炭与氧化铜的反应中，哪种物质得到氧，哪种物质失去氧？

问题思考2：还原反应的定义是什么？在木炭与氧化铜的反应中，碳具有什么性质？

问题思考3：还原反应在实际生活中有哪些应用呢？

活动三：典例精讲

典例1：如图所示是木炭还原氧化铜的实验，下列关于该实验分析正确的是（）

A.装置中的酒精灯可以改用酒精喷灯

B.试管②导管口刚有气泡冒出说明试管①反应开始

C.试管②中溶液由红色变为无色说明试管①反应结束

D.实验结束，用弹簧夹夹紧乳胶管是防止试管冷却过快

典例2：有关碳与二氧化碳高温下发生的反应，下列说法正确的是（）

A.碳具有氧化性B.二氧化碳发生了还

原反应

C.反应前后氧元素的化合价发生了改变D.反应前后固体的质量不变

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随堂练习

i.墨的主要成分是碳单质，占代水墨画保存至今而不变色的原因是（）

A.碳单质在常温下不活泼B.碳单质的硬度大

C.碳单质有吸附性D.碳单质有可燃性

2.关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是（）

A.碳燃烧后的产物不可能是混合物

B.碳和氧气的质量比不同，生成物可能不同

C.碳在充分燃烧和不充分燃烧时，都放热

D.金刚石、石墨和C6o在氧气中充分燃烧，产物都是CO2

3.如图是碳与其他物质之向的反应及转化关系（“一”表示物质间可发生反应，“t”表示物质间可发生一步

转化）。下列说法不正确的是（）

A.反应①体现了碳的还原性

B.反应②前后碳元素的化合价不变

C.反应③固体质量增大，符合质量守恒定律

D.反应④中C与。2的质量比为3：8,一定只生成CO2

4.某小组利用如图装置进行木炭与氧化铜的实验，酒精灯加金属网罩是为了提高火焰温度。下列说法错

误的是（）

用泰爱坯nm

A.该反应说明木炭具有还原性

B.反应过程中，黑色氧化铜变为红色固体

C.该反应中，化合价降低的是铜元素和碳元素

D.装置中发生反应：C+2CUO==2CU+CO2：

课后总结

一、碳单质与氧气反应

1.氧气充足，充分燃烧：___________________________________________________

2.氧气不足，不充分燃烧：o

二、碳单质与某些氧化物反应

I.木炭与氧化铜反应：

(I)实验现象：黑色粉末，石灰水O

(2)化学方程式：___________________________________________________________

2.还原反应

(1)定义：含氧化合物里的氢被夺去的反应。

(2)应用

①冶金工业：2Fe2O3+3C1=

②转化co2：co2+c===

7

课后作业

考点1碳单质的可燃性

1.木炭具有可燃性，根据性质决定用途，所以其可以用作

A.吸附剂B.燃料C.冶炼金属D.制墨水

2.相同质量的碳燃烧分别生成CO和CO-消耗氧气的质量比是

A.2:1B.1:2C.14:11D.11:14

考点2木炭还原氧化铜

1.实验小组采用如图所示装置验证碳粉还原氧化铜，下列说法错误的是

澄清的

石灰水

A.实验前要先检验装置的气密性

B.网罩的作用是集中火焰，提高温度

C.点燃酒精灯一段时间后，玻璃管内黑色粉末逐渐变为红色

D.实验产生的气体一定没有CO

参考答案与解析

学习目标

一、知识目标

1.了解常温下碳的稳定性，认识化学反应是有条件的，掌握不同条件下碳与氧气的反应。

2.掌握碳与某些氧化物的反应，能正确书写相关化学方程式，认识碳的还原性。

3.理解还原反应的概念，了解碳的还原性在冶金工业等方面的应用。

二、核心素养目标

1.宏观辨识与微观探析：从宏观现象（如碳燃烧的现象、木炭与氧化铜反应的现象）入手，探析碳单质在

不同反应中的性质及变化实质。

2.证据推理与模型认知：通过对徙与钝气、碳与某些钝化物反应的赛验现象和数据的分析推理，建立化学

反应条件、反应物用量与产物关系的模型。

3.科学态度与社会责任：认识碳的性质和用途，了解碳在生活即工业中的应用，增强安全意识和环保意识,

如使用木炭做燃料的注意事项。

学习重难点

一、学习重点

碳与氧气、碳与某些氧化物的反应，碳的还原性及相关化学方程式的书写。

二、学习难点

理解化学反应条件和反应物用量对产物的影响，以及还原反应的概念。

课前预习

1.当木炭充分燃烧时，与氧气反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为C+O?===CO?。当木炭燃烧小

占蜴

充分的时候，生成一氧化碳，反应的化学方程式为2c+O「==23

2.木炭与氧化铜反应，生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为2CuO+C==2Cu+CO?f°

3.在高温条件下，碳单质还能使二氧化碳转化成一氧化碳，反应的化学方程式为CO?+C===28。

n课堂探究

一、新课导入

问题思考：展示钻石、用墨书写或绘制的历经千年而不变色的字画、重要文件签写时使用的碳素墨水的图

片，思考为什么钻石能长久保存，墨宝能历经千年不褪色，碳素墨水适合用于重要文件签写？

答案：这些现象都和碳单质在常温下的化学稳定性有关，常温下碳的化学性质稳定。

问题思考2：提出疑问：如果温度升高，碳单质的活泼性又会如何呢？冬天北方农村地区常在房间里燃煤、

烧炭取暖，有时会发生中毒现象，这背后隐藏着怎样的化学奥秘，？

答案：带着这些问题，我们将在后续学习碳单质与氧气、某些氧化物的反应来揭开谜团。

四、碳单质与氧气反应

活动一：碳单质常温下的稳定性

问题思考：从“钻石恒久远，一颗永流传”，用墨书写或绘制的字画历经千年而不变色，重要文件的签写使

用碳素墨水这些现象中，能推测出碳单质在常温卜.具有怎样的化学性质呢？

答案：碳单质在常温下化学性质不活泼。

活动二：碳单质与氧气的反应

问题思考1：回顾木炭在氧气中燃烧的实验，描述其现象，并写出化学方程式。

答案：现象是发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；化学方程式为。+。2==。。2°

问题思考2:冬天烧炭取暖中毒的原因是什么？

答案：可能是碳燃烧不充分生成了一氧化碳，化学方程式为2。+。2=2。。，CO是无色无味剧毒气体。

问题思考3：对比碳充分燃烧和不充分燃烧的两个化学方程式，从反应物用量和反应条件的角度，能得出什

么结论呢？

答案：化学反应是有条件的，反应物的用量不同，产物也不同。具体为：①当〃】（。：，〃（。2於3:8（氧气充足）

时，只生成CO2：②当/〃及3:4（氧气不充足）时，只生成C。；③当3:8<〃?（。:〃】（。2）<3：4时，生成CO

和。。2°

问题思考4：碳单质的可燃性可以用于做什么呢？使用木炭做燃料有哪些注意事项？

答案：碳单质的可燃性可作燃料；使用木炭做燃料要开窗通风，防止一氧化碳中毒。

活动三：典例精讲

典例1：墨的主要成分是碳单质，古代水墨画保存至今而不变色的原因是（）

A.碳单质在常温下不活泼B.碳单质的硬度大

C.碳单质有吸附性D.碳单质有可燃性

答案：A因为常温下碳的化学性质稳定，所以用墨绘制的古代水墨画能保存至今不变色，A选项正确；

碳单质的硬度大、有吸附性和可燃性与水墨画保存不变色无关，B、C、D选项错误。

典例2：关于碳的燃烧，下列说法中正确的是（）

A.C60结构稳定，不能燃烧B.碳和氧气反应一定会生成CO?

C.碳的燃烧是放热反应D.碳在氧气中燃烧的产物一定是纯净物

答案：C

C60也能燃烧，A选项错误；碳和氧气反应，氧气充足时生成CO?,氧气不充足时生成CO,B选项错误；碳

的燃烧是放热反应，C选项正确；碳在氧气中燃烧，根据氧气的量不同，产物可能是CO?、CO或二者的混

合物，不一定是纯净物，D选项错误。

典例3：”卖炭翁，伐薪烧

炭南山中”出自我国唐代诗人白居易的《卖炭翁》，与诗中提到的炭用途相关的性质是（）

A.黑色B.稳定性C.可燃性

D.还原性

答案：C诗中卖炭翁烧炭是为了利用炭的可燃性来取暖等，与炭的黑色、稳定性和还原性无关，C选项

正确。

五、碳单质与某些氧化物反应

活动一：木炭与氧化铜的反应

问题思考1:根据资料写出木炭与氧化铜反应的化学方程式。

答案：2C〃O+C===2C〃+CO2T,

问题思考2：在实验中，在酒精灯上加网罩的作用是什么？

答案：集中火焰，提高温度。

问题思考3：反应结束时，为何要先撤出导管，后熄灭酒精灯？用弹簧夹夹紧乳胶管后，为何要待试管冷却

后再将粉末倒出？

答案：先撤出导管，后熄灭酒精灯是为了防止澄清石灰水倒流入热的试管致使试管破裂；待试管冷却后再

倒出粉末是为了防止生成的铜再被氧化成氧化铜。

问题思考4：实验中观察到了什么现象？能得出什么结论？

答案：现象是黑色粉末变红色，澄清石灰水变浑浊；结论是有生成，有CQ生成。

活动二：还原反应

问题思考1：在木炭与氧化铜的反应中，哪种物质得到氧，哪种物质失去氧？

答案：碳得到氧变成二氧化碳，氧化铜失去氧变成铜。

问题思考2：还原反应的定义是什么？在木炭与氧化铜的反应中，碳具有什么性质？

答案：还原反应是含氧化合物里的氯被夺去的反应。在这个反应中，碳夺走氯化铜中的氧，作还原剂，它

具有还原性。

问题思考3：还原反应在实际生活中有哪些应用呢？

答案：

可用于冶金工业，例如利用焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来，化学方程式为

2Fe2O3+3C===4Fe+3CO2］；还能在高温条件下使二氧化碳转变成一氧化碳，化学方程式为。。2+。==2。。

活动三：典例精讲

典例1:如图所示是木炭还原氧化铜的实验，下列关于该实验分析正确的是（）

A.装置中的酒精灯可以改用酒精喷灯

B.试管②导管口刚有气泡冒出说明试管①反应开始

C.试管②中溶液由红色变为无色说明试管①反应结束

D.实验结束，用弹簧夹夹紧乳胶管是防止试管冷却过快

答案：A酒精喷灯的火焰温度更高，装置中的酒精灯可以改用酒精喷灯，A选项正确；试管②导管口刚

有气泡冒出可能是装置内的空气受热膨胀排出，不能说明反应开始，B选项错误；试管②中澄清石灰水变

浑浊说明有二氧化碳生成，反应结束时石灰水依然是浑浊的，C选项错误；实验结束，用弹簧夹夹紧乳胶

管是防止空气进入使生成的铜被氧化，D选项错误。

典例2：有关碳与二氧化碳高温下发生的反应，下列说法正确的是（）

A.碳具有氧化性B.二氧化碳发生了还

原反应

C.反应前后氟元素的化合价发生了改变D.反应前后固体的质量不变

答案：B在CO2+C===2CO反应中，碳得到氧，具有还原性，A选项错误；二氧化碳失去氧，发生了还

原反应，B选项正确；反应前后乳元素的化合价均为-2价，没有发生改变，C选项错误；反应前固体是碳,

反应后固体质量减少，D选项错误。

5随堂练习

i.墨的主要成分是碳单质，古代水墨画保存至今而不变色的原因是（）

A.碳单质在常温下不活泼B.碳单质的硬度大

C.碳单质有吸附性D.碳单质有可燃性

【答案】A

【解析】因为常温下碳的化学性质稳定，所以用墨绘制的古代水墨画能保存至今不变色，A选项正确；碳

单质的硬度大、有吸附性和可燃性与水墨画保存不变色无关，B、C、D选项错误。

2.关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是（）

A.碳燃烧后的产物不可能是混合物

B.碳和氧气的质量比不同，生成物可能不同

C.碳在充分燃烧和不充分燃烧时，都放热

D.金刚石、石墨和C6o在氧气中充分燃烧，产物都是CO2

【答案】A

【解析】碳燃烧后的产物可能是混合物。当氧气不足时，碳不完全燃烧会同时生成一氧化碳（CO）和二氧

化碳（CO2）,这两种气体混合形成混合物。因此“产物不可能是混合物”的说法是错误的。

3.如图是碳与其他物质之向的反应及转化关系（“一”表示物质间可发生反应，"1”表示物质间可发生一步

转化）。下列说法不正确的是（）

o1

A.反应①体现了碳的还原性

B.反应②前后碳元素的化合价不变

C.反应③固体质量增大，符合质量守恒定律

D.反应④中C与。2的质量比为3：8,一定只生成CO2

【答案】B

【解析】反应②可能是碳与CuO的反应，例如：2CuO+C===2Cu+CO2].在此反应中：碳单质（C）的

化合价为0；CO2中碳的化合价为+4；碳的化合价从。变为+4,化合价发生了变化。B不正确。

4.某小组利用如图装置进行木炭与氧化铜的实验，酒精灯加金属网罩是为了提高火焰温度。卜.列说法错

误的是（）

A.该反应说明木炭具有还原性

B.反应过程中，黑色氧化铜变为红色固体

C.该反应中，化合价降低的是铜元素和碳元素

D.装置中发生反应：C+2CuO==2Cu+CO2：

【答案】C

【解析】分析反应中各元素的化合价变化：

铜元素：CuO中Cu为+2价，Cu中Cu为0价，化合价降低（被还原）。

碳元素：C中C为。价，CO2中C为+4价，化合价升高（被氧化）。

氧元素：CuO中。为-2价，CO?中O为-2价，化合价不变。

结论：碳元素的化合价是升高的，而非降低。因此C错误。

课后总结

一、碳单质与氧气反应

点燃

1.氧气充足，充分燃烧：C+0」===co>

2.氧气不足，不充分燃烧：2c+O?==22co

二、碳单质与某些氧化物反应

1.木炭与氧化铜反应：

(1)实验现象：黑色粉末变红,石灰水变浑浊

(2)化学方程式：2Cu0+C==2Cu+CO?T

2.还原反应

(1)定义：含氧化合物里的邕被夺去的反应。

(2)应用

①冶金工业：2Fe203+3C==4Fe+3c0?T

②转化CO2：CO2+C===2CO

课后作业

考点1碳单质的可燃性

1.木炭具有可燃性，根据性质决定用途，所以其可以用作

A.吸附剂B.燃料C.冶炼金属D.制墨水

【答案】B

【解析】A、木炭具有吸附性，可用作吸附剂，和木炭的可燃性无关，错误；

B、木炭具有可燃性，可用作燃料，正确；

C、木炭具有还原性，可用于冶炼金属，和木炭的可燃性无关，错误；

D、制墨水一般利用炭黑等，和木炭的可燃性无关，错误；

故选B。

2.相同质量的碳燃烧分别生成CO和CO2,消耗氧气的质量比是

A.2:1B.1:2C.14:11D.11:14

【答案】B

【解析】碳燃烧的化学方程式：