第六单元碳与碳的氧化物 导学案

第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石 石墨 C60（1）檀林中学九年级化学组 李春森 陈永新学习目标：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：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：物质的结构、性质和用途之间的关系学法指导：阅读课本完成导学案，并总结出相关结论一、预习导学：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：（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.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2.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.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 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.C60：因结构酷似足球，又被称为 。是单质还是化合物？ 。用途：用于材料科学、超导等领域小结 、 、 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 不同，即结构（ ）性质，性质（ ） 用途评价样题：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.熔点高课题1 金刚石 石墨 C60（2）檀林中学九年级化学组 李春森 陈永新学习目标：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：碳的化学性质常温下具有稳定性、可燃性、还原性。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：阅读课本完成导学案，并完成配套习题一、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：（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、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、碳具有 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 ，不足生成 。 3、碳具有 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：800以上为高温，800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 。（被打回原形）能夺走含氧化合物里氧的物质具有 。（如碳，具有将CuO打回原形的能力）具有还原性的物质被称为 。（二）碳的还原性的应用-用于冶金工业焦炭炼铁原理（碳高温还原氧化铁）： 。高温条件下，碳将CO2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（ ）AFe B.H2O C.Fe3O4 D.H2（三）氧化反应：物质与氧发生的反应1.在反应中提供氧的物质是氧化剂，具有氧化性。2.氧化剂与还原剂指的是反应物，不是生成物。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 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 。课题2 二氧化碳制取的研究（1）檀林中学九年级化学组 李春森 陈永新学习目标：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。学习重点：探究实验室制二氧化碳的装置，并制取二氧化碳学习难点:探究实验室制二氧化碳的装置，并制取二氧化碳学法指导：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、预习导学思考: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（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反应原理： （二）制取二氧化碳的装置1.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）实验室制取气体的思路和方法用高锰酸钾制取氧气用过氧化氢溶液制取氧气发生装置反应原料选择 作为发生装置选择 作为发生装置反应原理反应物状态反应条件收集装置气体密度选择 作为收集装置选择 作为收集装置气体溶解性是否与水反应2由以上学习的知识可以总结出：（1）选择制取气体的发生装置要考虑 和 。收集氧气选择向上排空气法因为氧气 ，用排水法因为氧气 。（2）选择制取气体的收集装置要考虑 和 。3.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的发生装置选择 。（2）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29，如果某气体的相对分子质量大于29，则密度比空气大，如氧气； 如果某气体的相对分子质量小于29，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），因此不能用 收集。则制取的CO2收集装置选择 。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CO2的常用装置组合如下图：课题2 二氧化碳制取的研究（2）檀林中学九年级化学组 李春森 陈永新学习目标：了解实验室制取二氧化碳的反应原理，收集及检验方法。学习重点：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: 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：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、预习导学实验室常用 （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（一）实验室制取二氧化碳的步骤1.连接仪器2.检查装置气密性3.装药品（先装固体，再装液体）4.收集气体检验CO2的方法：将气体通入 中，若 ，则该气体就是CO2。验满CO2的方法：将 木条放在集气瓶 ，若木条 ，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(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 （）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 .课题3 二氧化碳和一氧化碳（1）檀林中学九年级化学组 李春森 陈永新学习目标：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习重点: 二氧化碳的性质和检验。学习难点 ：二氧化碳与水、石灰水的反应的探究。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、预习导学写出相应的化学方程式1.碳还原氧化铜 2.焦炭炼铁原理 3.碳酸钠与稀盐酸反应 4.实验室制取二氧化碳的反应原理 二、自主探究碳的氧化物有 和 ，他们的性质的有很大不同，因为 不同。（一）二氧化碳的性质探究1：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2：二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3：二氧化碳溶于水，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、CO2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：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：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。课题3 二氧化碳和一氧化碳（2）檀林中学九年级化学组 李春森 陈永新学习目标：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：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：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：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）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（一）一氧化碳的性质1、物理性质： 色 味， 水，密度 空气2、化学性质（1）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）CO的毒性CO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 ；千万不要 灯，以防爆炸。（3）CO的还原性：能 含氧化合物里的 的性质叫做 。碳还原氧化铜的原理 碳还原氧化铁的原理 3.右图是CO还原的CuO实验装置 (1)实验过程中,图中A处能观察到的实验现象是 。发生反应的化学方程式为 。B处观察到的实验现象是 。C处的酒精灯的作用是： （尾气处理装置）该尾气处理装置还可以用什么代替？ (2)实验开始时,是先给氧化铜加热,还是先通人一氧化碳? ，实验结束以后，是先熄灭酒精灯，还是停止通入气体？ ，总结：两先两后：先 后 （防止与空气混合因不纯而爆炸） 先 后 （防止灼热的铜与进入玻璃管内的空气又生成氧化铜）CO可用于冶金工业，如工业炼铁原理： 。评价样题：1.选择氧气、一氧化碳、二氧化碳填空，并写出有关的化学方程式（1）能使带火星木条复燃的是 （2）用于灭火的是 （3）能使人中毒的是 （4）植物光合作用吸收的是 ，释放的是 （5）干冰是 （6）能在空气中燃烧的是 ，反应的化学方程式是 （7）能使澄清石灰水变浑浊的是 ，反应的化学方程式是 （8）能使紫色石蕊溶液变红的是 ，它与水反应的化学方程式是 （9）能使氧化铜还原成铜的是 ，反应的化学方程式是 2.久未开启的菜窖底部存在大量的 ，由于它不能供给 ，所以在进入菜窖前，必须先用灯火试验3.按要求写符号和化学方程式（1）碳酸钠的阴离子 （2）氯化钙的阳离子 （3）天然存在的最硬的物质 （4）+3价的铝元素 （5）含有3个氧原子的单质分子 （6）石灰石 （5）紫黑色固体制取氧气 （6）有CO生成的化合反应 （7）湿法炼铜原理 （8）碳还原氧化铜 （9）CO还原氧化铜 （10）碳还原氧化铁 （11）CO还原氧化铁 （12）高温煅烧石灰石 （13）有两种氧化物生成的分解反应 （14）实验室制取CO2的反应原理 4、已知A为黑色粉末，B为单质，D为红色单质。A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系下图所示。高温澄清石灰水ABDCE请回答：（1）写出下列物质的化学式：A： C： （2）写一种由B元素组成的单质的名称： ；（3）反应的化学方程式为 ；该反应的基本类型是： 。 - 37 -