人教版九年级化学上册第六单元碳和碳的氧化物课题1金刚石石墨和C60第2课时课时导学案新版.docx
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人教版九年级化学上册第六单元碳和碳的氧化物课题1金刚石石墨和C60第2课时课时导学案新版
金刚石、石墨、和C60(第二课时)
课时目标
1.认识碳的化学性质及其用途
2.理解还原反应的定义,初步学会从得、失氧元素的角度解释氧化性和还原性
课堂导学
知识点二单质碳的化学性质
1.常温下,化学性质稳定
碳原子内质子数为6,原子结构示意图为
,最外层有4个电子,处于半饱满状态,不容易得或失电子,所以常温下碳的化学性质不活泼,受日光照射或与空气、水分接触都不容易起变化,但温度升高后,碳又变得比较活泼。
典例解析
例1填写一些重要的档案材料书必须用( )
A.铅笔 B.圆珠笔 C.红墨水笔 D.碳素墨水笔
解析:
重要的档案材料应能长时间保存,据此点联想碳的化学性质。
答案:
D
变式训练
1.常温下,碳的化学性质不活泼。
下列用途与这一性质有关的是( )
A.用活性炭脱色制白糖 B.用金刚石切割玻璃
C.用碳素笔书写重要文件和资料 D.用石墨为主要原料制铅笔芯
2.下列说法正确的是( )
A.碳单质并非都是黑色固体
B.埋木桩之前,常把要埋入地下的一段用微火烧焦,目的是容易埋入
C.古代墨水字画能保留至今,主要是由于它是黑色的
D.因石墨在常温下化学性质稳定,用于制电极
2.可燃性——与氧气的反应
阅读教材P110,了解碳在氧气中的燃烧情况,并写出下列反应的化学方程式:
(1)碳的充分燃烧:
①_________________________________________________
(2)碳的不充分燃烧:
②_______________________________________________
3.还原性——与某些氧化物的反应
高温下,单质碳能和某些氧化物发生反应,夺取这些氧化物中的氧,表现出③__________性。
(1)碳与金属氧化物的反应
教师演示教材P110的实验6-2,学生观察实验并记录现象:
实验装置图
实验现象
试管①:
④________________________________
试管②:
⑤________________________________
[实验分析]在这个反应里,黑色的氧化铜粉末失去氧变成了红色的单质铜,木炭夺取了氧化铜的氧变成二氧化碳气体。
反应的化学方程式为:
⑥_________________________________。
[实验注意事项]
a.酒精灯加灯罩的目的⑦__________________________________________________;
b.刚开始预热,试管②中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是⑧________________________________________________________;
c.实验结束后,应先将导管从试管②中撤出,原因是⑨______________________________________________________________________。
[实验小结]碳与金属氧化物反应的规律是:
⑩______________________________。
请利用碳与金属氧化物反应的规律写出下列反应的化学方程式:
a.碳还原氧化铁(Fe2O3):
⑪_______________________________________________
b.碳还原四氧化三铁:
⑫_________________________________________________
(2)碳与非金属氧化物的反应
在高温条件下,碳还能与CO2、H2O等非金属氧化物发生反应。
写出下列情景发生反应的化学方程式。
a.将CO2通过灼热的炭层会生成有毒气体:
⑬__________________________________。
b.将水蒸气通过灼热的炭层可制取水煤气(CO和H2的混合气体):
⑭_________________________________________________________。
典例解析
例22013年3月,我国浙江大学高分子系高超教授的课题组石墨烯(石墨烯由石墨制成),制造出了一种超轻物质,取名“碳海绵”(如图),刷新了超轻固体材料的世界纪录,也是目前吸油能力最强的材料。
下列说法错误的是( )
A.“碳海绵”是一种化合物
B.“碳海绵”具有较强的吸附作用
C.“碳海绵”在空气中不完全燃烧时会产生有毒气体
D.“碳海绵”在氧气中完全燃烧的产物是CO2
解析:
根据材料信息可知“碳海绵”是由石墨制成的碳单质,具备碳单质的化学性质。
答案:
A
变式训练
3.木炭制品深受消费者欢迎,木炭是木材经过炭化处理后形成的多孔性材料,木炭不具有的性质是( )
A.黑色固体 B.有吸附性 C.易溶于水 D.能够燃烧
4.关闭门窗在室内烧炭取暖,易引发中毒事故的主要原因是________________________________(用化学方程式表示)。
知识点三氧化反应和还原反应
在碳还原氧化铜的反应里,氧化铜的氧被夺去变成铜,这种含氧化合物的氧被夺去的反应,叫做还原反应。
夺取氧的性质,叫做还原性,具有还原性的物质叫做还原剂。
氧化铜在此反应中为碳提供了氧,碳与氧结合,碳发生了氧化反应。
这种能提供氧的性质,叫做氧化性,具有氧化性的物质叫做氧化剂。
具体反应实例分析见下图。
氧化还原反应是从得氧、失氧角度研究化学反应的,不属于基本反应类型。
它存在于同一个反应中,对于一个化学反应,如果其中一种反应物发生氧化反应,那么另一种反应物就一定发生还原反应。
典例解析
例3有关C+2CuO
2Cu+CO2↑的反应,说法错误的是()
A.C发生了氧化反应
B.CuO发生了还原反应
C.反应后碳元素化合价升高
D.该反应是化合反应
解析:
反应中C-->CO2,C得到氧元素,发生氧化反应,是还原剂;CuO-->Cu,CuO失去氧元素,发生还原反应,是氧化剂。
答案:
D
变式训练
5.硅(Si)是现代电子工业的基础。
工业上用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得硅,同时还有一氧化碳生成。
下列说法中正确的是()
A.上述反应的化学方程式为:
2C+SiO2
Si+2CO↑
B.碳发生了还原反应
C.碳表现了氧化性
D.二氧化硅是还原剂
课堂小结
碳的化学性质
课时达标
1.“钻石恒久远,一颗永流传”这句广告词被美国《广告时代》评为20世纪的经典广告词之一,该广告词能体现钻石的( )
A.硬度大 B.不能导电 C.化学性质稳定 D.熔点低
2.在一定条件下,下列物质中不能与单质碳发生化学反应的是( )
A.CO B.CO2 C.O2 D.CuO
3.下图是木炭还原氧化铜的实验装置图,按要求回答下列问题。
(1)酒精灯加网罩的目的______________。
(2)刚开始加热,澄清的石灰水中立即产生气泡,但澄清的石灰水不变浑浊,原因是_______________________________________________________________________。
(3)继续加热,观察到的现象:
________________________;______________________________。
(4)试管①中发生的化学方程式为:
______________________________。
(5)若此反应中有CO产生,则产生CO的反应方程式可能是:
________________________________________________________________。
课后作业
A双基过关
1.“扬州八怪”之一,清代著名画家郑板桥所绘的字画至今仍不褪色,这是因为墨汁中的碳( )。
A.具有可燃性B.在常温下性质稳定
C.具有氧化性D.具有还原性
2.用木材做木桩时,常把埋入地下的部分烧焦,目的是( )
A.烘干木材B.使木桩变得更结实
C.烧死虫子D.形成化学性质稳定的炭层
3.中华炭雕(主要成分是木炭)是一种集观赏与空气净化于一体的工艺品,关于它的说法错误的是( )
A.炭雕摆设要远离火种B.炭雕艺术品可以长久保存
C.炭雕是轻质透明的固体D.炭雕能吸附室内有害气体
4.下列对于一些事实的解释错误的是()
事实
解释
A
书写档案规定必须使用碳素墨水
常温下,碳的化学性质稳定
B
石墨能够制电极
石墨能够导电
C
焦炭可以把铁从它的氧化物矿石中还原出来
焦炭具有氧化性
D
制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖
活性炭具有吸附性
5.如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图,下列说法错误的是( )。
A.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
B.这四种物质的物理性质有较大差异的原因是碳原子的排列方式不同
C.常温下C60和碳纳米管的化学性质很活泼
D.碳纳米管在室温下能贮存和凝聚大量的H2
6.我国古代金属锡的冶炼发生的反应主要是SnO2+2CSn+2CO↑,下列分析正确的是( )。
A.此反应中,碳显氧化性B.此反应中,SnO2发生氧化反应
C.此反应中,碳是还原剂D.此反应中,碳元素的化合价由0变为+4价
7.碳在地壳中的含量不高,但它的化合物数量众多,而且分布极广。
根据所学知识回答:
(1)图①为碳原子的结构示意图,碳原子最外层电子数为________,常温下碳的化学性质____________(填“活泼”或“不活泼”)。
(2)图②、③、④对应三种碳单质:
图②单质的名称是_________,图③单质的名称是__________,图④单质的化学式是_________,以上碳单质由分子构成的是_________(填物质的化学式)。
(3)C为+4价,Cl为-1价,由C和Cl组成的化合物的化学式为_________。
8.现有A和B组成的黑色固体混合物,按下图所示流程进行实验,E有毒,回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A_________,E__________。
(2)写出相关转化的化学方程式:
①________________________________;②______________________________。
9.实验室使用木炭与氧化铜反应制取铜单质,若需要制取64g铜,则至少需要木炭多少克?
(相关原子的相对原子质量:
C-12,Cu-64)
B能力提高
10.用纯净的木炭粉末还原氧化铜粉末时,可发生的反应有C+2CuO2Cu+CO2↑,C+CuOCu+CO↑。
现用1.2g木炭粉末还原10g氧化铜粉末,反应物刚好反应完全,则生成的气体产物是( )。
A.CO2B.COC.CO、CO2D.Cu、CO
参考答案
课堂导练
①C+O2
CO2②2C+O2
2CO③还原④黑色粉末变红色⑤澄清石灰水变浑浊⑥C+2CuO
2Cu+CO2↑⑦使火焰集中并提高温度⑧刚排出的气体为装置内的空气⑨防止石灰水倒流进入试管,炸裂试管⑩碳+金属氧化物
金属+二氧化碳↑⑪3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑⑫2C+Fe3O4
3Fe+2CO2↑
⑬C+CO2
2CO⑭H2O(g)+C
CO+H2
变式训练
1.C 2.A3.C 4.2C+O2
2CO5.A
课堂小结
1.绘画写字(书写重要的档案材料)
2.做燃料
(1)C+O2
CO2
(2)2C+O2
2CO
3.冶炼金属
(1)①C+2CuO====2Cu+CO2↑
②黑色粉末变红色
(2)C+CO2
2CO②H2O(g)+C
CO+H2
课时达标
1.C 2.A 3.
(1)使火焰集中并提高温度
(2)刚开始气泡是装置内的空气 (3)黑色粉末变红色 澄清石灰水变浑浊(4)C+2CuO
2Cu+CO2↑(5)C+CO2
2CO(或C+CuO
Cu+CO↑)
课后作业
A双基过关
1.B2.D3.C4.C5.C6.C
7.
(1)4不活泼
(2)金刚石石墨C60C60
(3)CCl4
8.
(1)CCO
(2)C+2CuO2Cu+CO2↑C+CO22CO
9.解:
设至少需要木炭的质量为x,则
C+2CuO2Cu+CO2↑
12128
x64g
=,x=6g
答:
至少需要木炭6g。
B能力提高
10.C