生活中常見(jiàn)的物質(zhì)碳和碳的氧化物教案

1、精品資料歡迎下載生活中常見(jiàn)的物質(zhì)碳和碳的氧化物適用初中化學(xué)適用年級(jí)初中三年級(jí)適用區(qū)域人教版課時(shí)時(shí)長(zhǎng)（分鐘）2課時(shí)知識(shí)點(diǎn)1、 碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途2、 一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)3、 二氧化碳的制取教學(xué)目標(biāo)1、知道碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途2、了解一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)和用途。3、掌握實(shí)驗(yàn)室制取氣體的幾種方法及注意事項(xiàng)。教學(xué)重點(diǎn)1、碳的性質(zhì)和用途。2、一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)和用途。3、二氧化碳的制取教學(xué)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制取一氧化碳的化學(xué)反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置和制取方法。教學(xué)過(guò)程一、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)氧氣的制取有幾種方法?二、知識(shí)講解課堂導(dǎo)入2019年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈蓋姆(AndreGeim)和克斯特亞諾

2、沃消洛夫(KonstantinNovoselov)發(fā)現(xiàn)他們能用一種非常簡(jiǎn)單的方法得到越來(lái)越薄的石墨薄片。他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開(kāi)膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片越來(lái)越薄，最后,他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，這就是石墨烯。考點(diǎn)1:碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途比較(1)金剛石和石墨的物理性質(zhì)與用途的比較見(jiàn)下表:顏色、狀態(tài)硬度導(dǎo)電性熔點(diǎn)用途金剛石無(wú)色、透明的正八面體的固體很大不導(dǎo)電很高劃玻璃，制鉆頭、石墨深灰色、有金屬光澤、不透明的鱗片狀固體很小導(dǎo)電很高潤(rùn)滑劑、電極、制鉛(2)C60分子金剛石、石墨都是由碳原子直接構(gòu)成的物質(zhì)，

3、沒(méi)有分子可言。但C60是由60個(gè)碳原子構(gòu)成分子、由分子構(gòu)成物質(zhì)。60分子形狀類似于足球，所以有人稱其為足球烯”?，F(xiàn)在不僅僅發(fā)現(xiàn)C60。還發(fā)現(xiàn)C70、C80、C120形成龐大的碳烯族（3）幾種無(wú)定形碳的比較見(jiàn)下表:色態(tài)制法用途木炭灰黑色多孔固體木材隔絕空氣加強(qiáng)熱作燃料、冶煉金屬、制黑火藥、制活性炭、吸附劑焦炭淺灰色多孔固體煙煤隔絕空氣加強(qiáng)熱冶煉生鐵活性炭黑色粉末木炭在局溫下用水蒸氣處理凈化多種氣體和液體，作防毒面具吸附劑炭黑黑色粉末含碳物質(zhì)不完全燃燒制造油墨、油漆、顏料、作橡膠制品的填料小結(jié)：結(jié)構(gòu)區(qū)性質(zhì)囚用途,說(shuō)明：木炭、焦炭、活性炭和炭黑都是由石墨的微小晶粒和少量雜質(zhì)組成的，均屬混合物，無(wú)一定

4、幾何形狀，所以叫無(wú)定形碳。木炭、活性炭因具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)、表面積很大、所以吸附能力很強(qiáng)。吸附是被吸附物（有色液體、有毒氣體等）吸附在其表面（細(xì)孔管道內(nèi)），這個(gè)過(guò)程是物理變化。碳”和炭”的區(qū)別：碳”是指核電荷數(shù)為6的碳元素、在描述物質(zhì)組成時(shí)用碳”.如二氧化碳。炭”是指由碳元素組成的幾種無(wú)定形物質(zhì)。如木炭、活性炭等?？键c(diǎn)2:單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)常溫下碳具有我國(guó)古代用墨書(shū)寫或繪制的畫，年深日久不褪色碳在常溫下化穩(wěn)定性定，現(xiàn)在填寫檔案，用碳素筆高溫可燃11 / 15反應(yīng)經(jīng)常發(fā)生在以煤為燃料的火爐里派相同反應(yīng)物在不同的條件反應(yīng)產(chǎn)物可能不同還原碳和CuO反應(yīng)：2CuO+C回2Cu+CO2 T現(xiàn)象：黑色的Cu

5、O變成紅色，有使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生+試管中，現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色口試管中，現(xiàn)象：生成的氣體使澄清石灰水變渾濁口一酒精燈加網(wǎng)罩的作用是使火焰集中并提高溫度口反應(yīng)：CO2+C2CO考點(diǎn)3:二氧化碳的性質(zhì)和用途1 .二氧化碳的物理性質(zhì)通常情況下.二氧化碳是無(wú)色、無(wú)味的氣體.比空氣重.溶于水.加壓、降溫時(shí)變成液態(tài)、固態(tài)，固態(tài)CO2又稱干冰”。干冰汽化時(shí)吸收大量的熱。2 .二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)一般情況下，CO2既不能燃燒，也不支持燃燒。(2)與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸不穩(wěn)定，易分解。CO2+H2OH2co3H2CO3H2O+CO2T(3)與Ca(OH)2、NaOH、Ba(OH)2等堿反應(yīng)。Ca(

6、OH)2+CO2CaCO3M0(可鑒定CO2)2NaOH+CO2-NazCOs+KO(可吸收CO2)(4)弱氧化性。2Mg+CO2山2MgO+C(5)不能供給動(dòng)物和人呼吸，參與植物光合作用。3:二氧化碳的用途CO2可用來(lái)滅火，干冰是常用制冷刑，如人工降雨和冷藏食物等；工業(yè)上用做制純堿、尿素和汽水飲料；農(nóng)業(yè)上用做溫室氣體肥料?？键c(diǎn)4:一氧化碳的性質(zhì)1 .一氧化碳的物理性質(zhì)無(wú)色、無(wú)味的氣體，密度比空氣略??；難溶于水，在通常狀況下，1體積的水僅能溶解約0.02體積的一氧化碳。注意：氣體密度大小的比較：在同溫同壓條件下，氣體密度與氣體分子的相對(duì)分子質(zhì)量成正比。所以，KCO2)>p(O2)>

7、空氣)KCO)>p(CH4)>p(H2)。2 .一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)在CO分子里每個(gè)碳原子與一個(gè)氧原子結(jié)合（碳元素的化合價(jià)為+2價(jià)），它能進(jìn)一步與氧（氧氣或某些氧化物中的氧）結(jié)合（碳元素的化合價(jià)變?yōu)?4價(jià)）而被氧化，故CO具有可燃性和還原性?？扇夹?CO+O2口2CO2（淡藍(lán)色火焰）燃燒時(shí)放出大量的熱，是重要的燃料。點(diǎn)燃前必須檢驗(yàn)CO的純度，否則，容易發(fā)生爆炸。還原性CuO+COCu+CO2Fe2O3+3COHI2Fe+3CO2工業(yè)上常用CO冶煉鐵。注息2CO+O2-2CO2CO2+C32CO二者的相互轉(zhuǎn)化往往在推斷題中出現(xiàn)。毒性CO和人體血紅蛋白的結(jié)合能力比氧與血紅蛋白的結(jié)合能力強(qiáng)

8、200300倍,而碳氧血紅蛋白的解離比氧合血紅蛋白緩慢約3600倍,人吸入CO易造成人體缺氧，嚴(yán)重者致死。CO輕度中毒者，應(yīng)該吸入大量新鮮空氣或進(jìn)行人工呼吸；醫(yī)療上常采用靜脈注射亞甲基藍(lán)進(jìn)行解毒?？键c(diǎn)5:二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法（1）藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸。原理：CaCO3+2HC1CaCl2+H2O+CO2t注意：不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)，使制得的CO2不純(混有氯化氫氣體)；不能用稀硫酸代替稀鹽酸，因?yàn)橄×蛩崤cCaCO3反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣覆蓋在大理石(或石灰石)的表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)行；不能用Na2CO3或K2CO3代替大理石(或石灰石)，因?yàn)镹a2CO3、K2C

9、O3與稀鹽酸的反應(yīng)速率太快，不便于收集。(3)裝置的選擇。發(fā)生裝置：選用與過(guò)氧化氫溶液制O2相同的發(fā)生裝置。氣體收集方法：向上排空氣法(因?yàn)镃O2能溶于水，密度比空氣大)。(4)驗(yàn)證方法：將氣體通入澄清的石灰水中，如果澄清石灰水變渾濁，則該氣體為CO2?；瘜W(xué)方程式：CO2+Ca(OH)2三CaCO3J+HO。(5)驗(yàn)滿方法：用點(diǎn)燃的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅。證明已集滿二氧化碳?xì)怏w。實(shí)驗(yàn)室制取CO2的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程：檢查裝置的氣密性；裝入大理石，塞緊膠塞；固定裝置；從長(zhǎng)頸漏斗加入稀鹽酸至長(zhǎng)頸漏斗下端管口液封；收集氣體，導(dǎo)管一定要伸入集氣瓶底部；檢驗(yàn)是否集滿?？键c(diǎn)6:二氧化碳的工業(yè)制法煨燒石灰石

10、：CaCO3區(qū)CaO+COzT。生石灰和水反應(yīng)可得熟石灰：CaO+H2。一Ca(OH)2。三、例題精析【例題11我國(guó)古代一些書(shū)法家、畫家用墨（用炭黑等制成）書(shū)寫或繪制的字畫能夠保存很長(zhǎng)時(shí)間而不變色，這是因?yàn)閱钨|(zhì)碳具有（）A.可燃性B.還原性C.在常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑D.吸附性【答案】C【解析】A、B項(xiàng)是碳的化學(xué)性質(zhì)，但都與題干無(wú)關(guān)，D項(xiàng)是碳的物理性質(zhì)，只有C項(xiàng)切合題意，墨（用炭黑等制成）書(shū)寫或繪制的字畫能夠保存很長(zhǎng)時(shí)間而不變色，這是因?yàn)閱钨|(zhì)碳在常溫下的化學(xué)性質(zhì)不活潑?！纠}2不能用來(lái)鑒別二氧化碳和氧氣的是（）A.燃著的木條B.顏色、氣味C.紫色石蕊試液D.澄清石灰水【答案】B【解析】氧氣能支

11、持燃燒，二氧化碳既不燃燒，又不支持燃燒，用燃著的木條能鑒別二氧化碳和氧氣。二氧化碳能使紫色石蕊試液變紅色，氧氣不能，用紫色石蕊試液也能鑒別二氧化碳和氧氣。二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，氧氣不能，用澄清石灰水也能鑒別二氧化碳和氧氣。氧氣和二氧化碳都是無(wú)色、無(wú)味的氣體，通過(guò)顏色、氣味無(wú)法鑒別二氧化碳和氧氣?！纠}3在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳?xì)怏w，可選擇的藥品是()A.碳酸鈉粉末與濃鹽酸B.塊狀石灰石與稀硫酸C.石灰石D.塊狀大理石和稀鹽酸【答案】DAX碳酸鈉粉末與濃鹽酸反應(yīng)過(guò)快，且濃鹽酸易揮發(fā)，碳酸鈉價(jià)格貴BX不能用稀硫酸，因?yàn)榉磻?yīng)生成的硫酸鈣會(huì)阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行CX高溫分解石灰石是二氧化碳的工業(yè)制法D

12、V反應(yīng)速率適中，易于操作和收集，是合適的藥品四、課堂運(yùn)用【基礎(chǔ)】1、二氧化碳能滅火是因?yàn)?)A.它是一種能溶于水的氣體B.加壓、降溫，它可以變成干冰C.它的密度比空氣大D.它不能燃燒，也不支持燃燒【答案】CD【解析】用二氧化碳滅火是利用了二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)，但是氮?dú)獠蝗紵膊恢С秩紵?，為什么不用氮?dú)鈦?lái)滅火呢？由于氮?dú)獾拿芏缺瓤諝庑?，不能覆蓋在燃燒的物體上，不能隔絕空氣，而二氧化碳的密度比空氣大，使燃燒物質(zhì)與空氣隔離。因此用二氧化碳滅火，既利用了二氧化碳的物理性質(zhì)，也利用了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。2、下圖為自然界中碳循環(huán)示意圖。圖2-91(1)海洋能夠吸收二氧化碳，其原因之一是

13、二氧化碳可以與水反應(yīng)，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)請(qǐng)驗(yàn)證人和動(dòng)物呼出的氣體中含有二氧化碳(用化學(xué)方程式表示)(3)請(qǐng)根據(jù)上圖簡(jiǎn)述二氧化碳對(duì)人類生活和環(huán)境的影響(各寫出1條即可)。利：?弊：?！敬鸢浮?DCO2+H2OH2CO3(2)CO2+Ca(OH)2CaCO3J+HO(3)光合作用(或做化工產(chǎn)品原料或用于滅火等)溫室效應(yīng)(或含量過(guò)高影響人體健康等)【解析】此題應(yīng)從CO2的產(chǎn)生和消耗兩個(gè)方面進(jìn)行分析，充分認(rèn)識(shí)CO2對(duì)人類生活和環(huán)境的影響。CO2能溶于水且與水反應(yīng)生成H2CO3,檢驗(yàn)CO2常用澄清石灰水，現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁。空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)約為0.03%,是綠色植物光合作用的主要

14、原料。CO2含量過(guò)多會(huì)影響人體健康，造成溫室效應(yīng)，引起氣候異常。3、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、氫氣、二氧化碳等氣體，可以共同使用的儀器裝置是（）A.簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置B.試管并附有帶塞導(dǎo)管C.酒精燈D.帶導(dǎo)管的燒瓶【答案】B【解析】將三種氣體氧氣、氫氣、二氧化碳的制取裝置用圖或用文字表達(dá)出來(lái)，通過(guò)歸納整理，以便于記憶、比較。制取氣體的裝置由反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件和生成氣體的物理性質(zhì)來(lái)決定的。實(shí)驗(yàn)室制氧氣是加熱固體制氣體，用酒精燈、試管并附有帶膠塞導(dǎo)管。實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳、氫氣是固體、液體接觸反應(yīng)，不需加熱，用簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置，需要試管、帶導(dǎo)管的燒瓶。因此，制備氧氣、氫氣、二氧化碳所共同使用的儀器是試管并附帶

15、塞導(dǎo)管?！眷柟獭?、石墨烯是新發(fā)現(xiàn)的二維空間材料，它是由石墨制成的新型碳單質(zhì)。金剛石、石墨、C60和石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖如下所示，下列關(guān)于這四種物質(zhì)的說(shuō)法中正確的是（）。A.都是黑色固體B.都質(zhì)軟，可作潤(rùn)滑劑C.碳原子排列方式都相同D.在氧氣中充分燃燒都生成二氧化碳精品資料歡迎下載【解析】金剛石是無(wú)色晶體，A錯(cuò)；金剛石的硬度很大，不能作潤(rùn)滑劑；石墨質(zhì)軟，可作潤(rùn)滑劑，B錯(cuò)；在這些單質(zhì)中碳原子的排列方式不同，使得物理性質(zhì)差別很大，C錯(cuò)；這四種物質(zhì)均是由碳原子直接構(gòu)成的，因此完全燃燒生成物都是二氧化碳。2、二氧化碳能滅火是因?yàn)?)A.它是一種能溶于水的氣體B.加壓、降溫，它可以變成干冰C.它的密度比空

16、氣大D.它不能燃燒，也不支持燃燒【答案】CD【解析】用二氧化碳滅火是利用了二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)，但是氮?dú)獠蝗紵膊恢С秩紵?，為什么不用氮?dú)鈦?lái)滅火呢?由于氮?dú)獾拿芏缺瓤諝庑?，不能覆蓋在燃燒的物體上，不能隔絕空氣，而二氧化碳的密度比空氣大，使燃燒物質(zhì)與空氣隔離。因此用二氧化碳滅火，既利用了二氧化碳的物理性質(zhì)，也利用了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。3、在實(shí)驗(yàn)室里分別用集氣瓶收集。2、CO2、H2三種氣體，如下圖所示，由此可得，a中是,b中是,c中是?！敬鸢浮縃2O2CO2【解析】通過(guò)對(duì)比三個(gè)集氣瓶放置的方式看出，不同之處是瓶口向下或向上、瓶?jī)?nèi)是否裝水，抓住這個(gè)主要問(wèn)題，聯(lián)系已學(xué)過(guò)的知識(shí)，主

17、要是由氣體的物理性質(zhì)決定，就可找到解題的思路和方法，得出以上答案，并且還可歸納出凡是要收集某種氣體都可從密度和在水中的溶解性去考慮和設(shè)計(jì)收集裝置。根據(jù)三種氣體的物理性質(zhì)可知，O2密度比空氣大，難溶于水，可用向上排空氣法或者排水法收集，放置時(shí)瓶口要向上；H2密度比空氣小，不溶于水，可用向下排空氣法或排水法收集，放置時(shí)瓶口要向下；CO2密度比空氣大，可溶于水，只能用向上排空氣法收集，集氣瓶中不能有水，且放置時(shí)瓶口向上?！景胃摺?、納米材料被譽(yù)為21世紀(jì)最有前途的新型材料。納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個(gè)納米(1nm=10-9m)的空心管。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.納米碳管是一種新型的有機(jī)化合物

18、B.納米碳管如果完全燃燒，生成物是二氧化碳C.納米碳管材料管道多，表面積大，吸附能力強(qiáng)D.納米碳管在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定【答案】A【解析】本題是信息給予題。結(jié)合題目所給信息，并遷移課本中關(guān)于碳單質(zhì)的性質(zhì)來(lái)解答。依題意，納米碳管是由碳原子構(gòu)成的。所以，它的化學(xué)性質(zhì)在常溫下很穩(wěn)定；如果完全燃燒，生成物為CO2；納米碳管又是一個(gè)空心管，所以表面積大，吸附能力強(qiáng)。2、實(shí)驗(yàn)室按下圖所示裝置制取二氧化碳，并試驗(yàn)二氧化碳的性質(zhì)。試回答以下問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置A的o(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是（3）若要用裝置B鑒定二氧化碳，在B中應(yīng)盛放的試劑名稱是,當(dāng)將和的導(dǎo)管口連接時(shí)，B中看到的現(xiàn)象是（4）若要用裝置C證明二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，C中除有少量水外，還應(yīng)加入的試劑是,當(dāng)將和的導(dǎo)管口連接時(shí)，C中看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。（5）燒杯D中放有燃著的蠟燭，當(dāng)將和的導(dǎo)管口連接時(shí)，D中看到的現(xiàn)象是,證明二氧化碳具有的性質(zhì)?！敬鸢浮浚?）氣密性（2）CaCO3+2HCl-CaCb+CO?T+HO（3）澄清石灰水澄清石灰水變渾濁（4）石蕊試液溶液變紅（5）下面的蠟燭先熄滅、上面的蠟燭后熄滅不燃燒、不支持燃燒、密度比空氣大【解析】此題全面考查二氧化碳的性質(zhì)，突出二氧化碳在本單元的重要地位。（1）考查裝置的氣密