人教版九年级化学第六章碳和碳的氧化物同步教案.docx

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人教版九年级化学第六章碳和碳的氧化物同步教案

一对一辅导教案

学生姓名

性别

年级

初三

学科

化学

授课教师

上课时间

年月日

第（）次课

共（）次课

课时：

2课时

教学课题

人教版九年级化学第六章碳和碳的氧化物同步教案

教学目标

知识目标：

1、了解金刚石和石墨的物理性质和用途，知道碳单质的化学性质。

2、了解二氧化碳和一氧化碳的性质，知道二氧化碳的用途。

3、了解实验室中制取二氧化碳所用的药品、反应原理，知道实验室制取二氧化碳所用的药品、发生装置的选取、操作步骤、检验和收集方法。

能力目标：

1、通过探究活动过程，体验化学实验方法的科学性，了解实验室制取气体的思路和方法；

2、探究实验室制取二氧化碳的装置、药品，并利用设计的装置制取二氧化碳。

情感态度价值观：

通过学习，保持和增强对生活和自然中化学现象的好奇心和探究欲，强化保护环境、解决环境问题的意识

教学重点与难点

重点：

碳单质和二氧化碳的化学性质，实验室制取二氧化碳原理、装置设计及制取方法。

难点：

对金刚石和石墨物性差异很大的原因的理解；实验室制取二氧化碳装置的设计思路；对二氧化碳与水反应原理的探究。

教学过程

（一）金刚石、石墨和C60

知识梳理

1、碳的单质

1、金属石：

无色透明、正八面体形状，很硬，可用来切割玻璃；经琢磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石。

2、石墨：

深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体很软、有良好的导电性，可制作铅笔芯。

3、木炭、活性炭有强吸附性。

4、C60：

由60个碳原子构成，分子形似足球，又名足球烯

二、碳的化学性质

1、碳与氧气反应：

C+O2

CO2（充分燃烧）

2C+O2

2CO（不充分燃烧）

2、碳与某些氧化物反应：

2CuO+C

2Cu+CO2↑

现象：

澄清石灰水变浑浊，试管粉末中有红色物质。

焦炭在工业上可用来炼铁：

2Fe2O3+3C

4Fe+3CO2↑

3、还原反应：

含氧化合物里的氧被夺去的反应。

还原性：

能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。

例题精讲

1、金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是　　　（）

A.金刚石和石墨是由不同种元素组成B.金钢石石墨里碳原子排列不同

C.金刚石是单质，石墨是化合物D.金刚石是纯净物，石墨是混合物

2、关于碳及碳的化合物的说法，正确的是（    ）

A.CO与CO2都可以将氧化铜还原成铜

B．CO2的排放不是导致酸雨的原因

C．在室内放一盆澄清石灰水可以防止CO中毒

D．铅笔字迹易变模糊是因为常温下石墨的化学性质活泼

3、碳和碳的化合物都是非常重要的物质。

（1）碳原子的结构示意图为

，碳原子的核电荷数为________。

（2）碳的单质有多种，具有下列结构的碳单质中，由分子构成的是________（填序号）。

（3）上面三种碳的单质在氧气中完全燃烧的产物都是________。

4、把经过烘干的过量的木炭粉和少量的氧化铜粉末混合均匀，小心地平铺在硬质试管底部，并将硬质试管固定在铁架台上。

然后，用酒精喷灯加热，同时用导管将生成的气体导出（如右图所示）。

请你对导出的气体成分进行猜想，并设计实验进行探究。

（1）猜想：

导出的气体可能是____________________（只写出一种猜想）；

（2）实验操作：

_________________________________________________________；

（3）实验现象预测：

_______________________________________________________ ；

（4）根据你的探究结果，写出在探究过程中所发生反应的化学方程式：

________________________________________________ 。

巩固训练

1、在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。

（1）人体中骨骼与牙齿的重要成分是羟基磷酸钙[Ca10（PO4）6（OH）2],羟基磷酸钙由    

种元素组成。

（2）二氧化碳、铜和氯化钠三种物质中，由分子构成的是       。

（3）某密闭容器中物质变化过程的微观示意图如下，请回答：

变化Ⅰ表示的宏观事实是      ；变化Ⅱ表示的宏观事实是      。

（已知：

●代表氧原子，○代表硫原子）

2、芯片是所有电脑“智能家电”核心部件，它是以高纯度的单质硅（元素符号为Si）为材料制成的。

用化学方法制得高纯硅的反应原理为：

①SiO2+C==Si+CO  ②Si+2Cl2==SiCl4  ③SiCl4+H2==Si+HCl。

根据以上信息请回答：

（1）上述反应中属于置换反应的是                 （填编号）。

（2）SiCl4物质的名称为              ； 其中的Si的化合价是        

（3）反应①中的C表现了               性（选填“氧化”或“还原性”）。

（4）反应①中生成的气体是        （填化学式），它是煤气的主要成分，容易使人发“煤气中毒”事故，煤气中毒实际是由于                                 的原因。

当你发现有人煤气中毒时应该采取的措施有                          （任写一点）。

3、生活离不开化学，化学与生活息息相关。

（1）右图的净水装置中，活性炭的主要作用是_______（填字母序号）。

A．沉淀

B．过滤

C．吸附

D．消毒

（2）生活中，人们常常利用燃料燃烧产生的能量来做饭和取暖，煤、氢气、乙醇、汽油、柴油等燃料中，不属于化石燃料的是________。

随着全球能源使用量的增长，人类正在开发新能源，如潮汐能、核能、________（填一种）等。

4、2013年3月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”。

“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。

下列关于“碳海绵”的说法中不正确的是

A. 常温下化学性质活泼              B. 具有吸附性

C. 在一定条件下可还原氧化铜       D. 在氧气中完全燃烧的产物是CO2

5、芯片是所有电脑“智能家电”核心部件，它是以高纯度的单质硅（元素符号为Si）为材料制成的。

用化学方法制得高纯硅的反应原理为：

①SiO2+C==Si+CO  ②Si+2Cl2==SiCl4  ③SiCl4+H2==Si+HCl。

根据以上信息请回答：

（1）上述反应中属于置换反应的是                 （填编号）。

（2）SiCl4物质的名称为              ； 其中的Si的化合价是        

（3）反应①中的C表现了               性（选填“氧化”或“还原性”）。

（4）反应①中生成的气体是        （填化学式），它是煤气的主要成分，容易使人发“煤气中毒”事故，煤气中毒实际是由于                                 的原因。

当你发现有人煤气中毒时应该采取的措施有                          （任写一点）。

（二）二氧化碳制取的研究

知识梳理

一、实验室制取CO2

1.药品：

石灰石（或大理石）和稀盐酸

2.原理：

CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑

注意：

（1）不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发，使制得的CO2不纯（混有氯化氢气体）；

（2）不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与CaCO3反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石（或石灰石）的表面，阻止反应的进行；

（3）不能用Na2CO3或CaCO3代替大理石（或石灰石），因为Na2CO3与稀盐酸的反应速度太快，不便于收集。

3.装置的选择

（1）发生装置：

选用与过氧化氢溶液制O2相同的发生装置

（2）气体收集方法：

向上排空气法（因为CO2能溶于水，密度比空气大）

4.验证方法：

将气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则该气体为CO2。

化学方程式：

CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O

5.验满方法：

用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。

证明已集满二氧化碳气体。

★实验室制取CO2的实验操作过程

（1）检查装置的气密性；

（2）装入大理石，塞紧胶塞；（3）固定装置；（4）从长颈漏斗加入稀盐酸至长颈漏斗下端管口液封；（5）收集气体，导管一定要伸入集气瓶底部；⑹检验是否集满。

二、实验室制取气体的方法和思路

1.选择合适的反应物和反应条件

2.选择合适的实验装置

（1）发生装置：

由反应物状态及反应条件决定：

反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。

反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用过氧化氢溶液制O2的发生装置。

反应物是固体和液体且不需加热反应物是固体且需加热

（2）收集方法：

由气体的密度及溶解性（能否溶于水，能否与水反应）决定：

①凡难溶于水或不易溶于水且不和水反应的气体均可采用排水法收集；

②凡密度比空气大的气体可采用瓶口向上排空气法收集；

③凡密度比空气小的气体可采用瓶口向下排空气法收集。

3.验证所制得的气体

例题精讲

1、实验室制取二氧化碳气体，有如下图所示的仪器可供选用

请你回答下列问题：

（1）制取二氧化碳气体所需的药品是；

（2）收集二氧化碳气体的方法是；

（3）制取并收集二氧化碳气体所需的仪器是（用仪器的序号回答）；

（4）检验二氧化碳气体是否收集满的方法是；

（5）制取二氧化碳的化学方程式是。

2、已知实验室里制取气体丙的化学方程式为：

甲（固）+乙（固）

丙↑+丁，且气体丙易溶于水，密度比空气的大，则应选用的装置和收集方法是（）

A.制取CO2的发生装置和排水法收集

B.用KMnO4制取O2的发生装置和向上排空气法收集

C.制取CO2的发生装置和向下排空气法收集

D.用KMnO4制取O2的发生装置和排水法收集

3、根据下图回答问题。

（1）仪器a的名称是______。

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是                                 ，所选用的发生装置是______（填序号，下同），收集装置是______或E

（3）实验室用装置B、C制取二氧化碳的化学方程式是                            。

将生成的气体通入紫色石蕊溶液，观察到的现象是                          ，该反应的化学

方程式是                                                 。

4、小强在做实验时，发现硬水在蒸发的过程中，产生了少量气体并得到一种难溶性的固体（水垢）．提出猜想：

产生的气体可能是二氧化碳，难溶性的固体可能是碳酸盐．进行实验：

（1）将生成的气体通入　　中，观察到　　的现象，证明气体是二氧化碳，写出有关反应的化学表达式：

　　．

（2）向这种难溶性的固体中滴入稀盐酸，观察到大量的气泡产生，则这种固体可能是碳酸盐；若这种固体是碳酸钙，写出该反应的化学表达式：

　　。

反馈与应用：

通过上述实验得到启发，在家可用　　除去热水瓶胆内壁的水垢．

巩固训练

1、下列各组仪器中，不能用来组装实验室制取二氧化碳装置的是（    ）

A. 长颈漏斗、集气瓶、酒精灯     B. 长颈漏斗、集气瓶、试管

C. 长颈漏斗、锥形瓶、集气瓶     D. 平底烧瓶、长颈漏斗、集气瓶

2、小明和小红利用下图装置，以碳酸钙和稀盐酸为原料来制取二氧化碳气体，并进行比较分析．

（1）小明用图甲和图乙组合来制取二氧化碳气体，如何检验二氧化碳是否收集满？

请写出具体操作：

                                       。

（2）小红认为用甲丙收集二氧化碳气体的方法比图乙更好．你认为她的理由是：

        （写出一点）。

（3）实验过程中小红发现反应有快慢，请你列举一种判断反应快慢的方法                              。

3、请结合下列常用的仪器和装置，回答有关问题：

（1）写出标号仪器的名称：

ｄ             

 ；e              。

（2）选择上图中的             （填序号）可组合成实验室制取二氧化碳的发生装置，在不添加他仪器的情况下，检查该发生装置气密性的方法为                                                                                                             ；收集二氧化碳气体，可选择上图中的          （填序号）装置；若要检验二氧化碳气体，则需将

气体通过盛有                  的i装置。

（3）在实验室除去水中的不溶性杂质时，除上图有关仪器外，必须添加的仪器含下列中的             （填序号）。

A.玻璃棒        B. 铁架台（带铁圈）       C.水槽       D.分液漏斗

4、阅读资料：

（1）氨气（NH3）具有还原性，可以还原氧化铜，生成铜、氮气和水；

（2）实验室制氨气：

2NH4Cl+Ca（OH）2 

 CaCl2 +2NH3↑ +2H2O

（3）白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色，可以用于检测微量水的存在；

（4）碱石灰可以吸收水分，可以干燥氨气；

利用氨气还原氧化铜的反应，可设计测定铜元素相对原子质量近似值的实验。

原理是先称量反应物氧化铜的质量，反应完全后测定生成物水的质量，由此计算铜元素相对原子质量。

为此设计了下列实验装置（图中部分夹持仪器省略，加入的NH4C1与Ca（OH）2的量足以产生使CuO完全还原的氨气）：

图9

请回答下列问题

（1）写出氨气还原氧化铜的化学方程式                                

（2）B装置的作用是                            D装置的作用是            __________

（3）为了确认没有水进入C装置中，需在整套装置中添加装置M于          （选填序号）。

     a.A－B间      b.B－C间      c.C－D间

（4）在本实验中，若测得水的质量为ag，反应物氧化铜的质量为bg，则铜元素的相对原子质量是____。

（5）在本实验中，还可通过测定______和_____的质量，达到实验目的。

（三）二氧化碳和一氧化碳

知识梳理

1、二氧化碳的性质

1、物理性质：

无色无味的气体

；密度比空气大，1.977g/L，为空气的1.5倍

；能溶于水。

干冰的升华：

气体的CO2在一定条件下可变成固体，固体二氧化碳叫“干冰”。

干冰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、化学性质

（1）即不燃烧也不支持燃烧

（2）与水反应：

CO2+H2O==H2CO3

碳酸的分解：

H2CO3==CO2↑+H2O

（3）与石灰水的反应：

CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O（检验二氧化碳的方法）

3、二氧化碳用途：

灭火；致冷剂；人工降雨；化工原料；气体肥料；光合作用等。

4、

CO2对环境的影响：

温室效应

（1）产生：

CO2、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷

（2）危害：

全球变暖，气候变化

二、一氧化碳的性质

1、物理性质：

无色无味气体，难溶于水

点燃

2、化学性质

（1）可燃性：

2CO+O2====2CO2

现象：

一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色火焰，放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。

（2）一氧化碳的还原性：

CO+CuO===Cu+CO2

3、一氧化碳的毒性：

一氧化碳极易与血红蛋白结合，使血红蛋白不能很好的与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时危害生命，所以实验尾气应该进行处理再排放。

例题精讲

1、

将蘸有酒精的棉芯点燃后放入烧杯中，向烧杯中缓缓倾倒二氧化碳，观察到烧杯中的棉芯

________熄灭。

说明二氧化碳具有的性质有                         ，由此可推知的灭火原理是                            。

若使棉芯下半段恢复燃烧，操作方法是                   。

2、室温时，进行如下实验：

①在盛有3mL蒸馏水的试管中滴入5滴紫色石蕊试液，充分振荡；

②在盛有3mL稀盐酸的试管中滴入5滴紫色石蕊试液，充分振荡；

③在盛有3mL蒸馏水的试管中通入二氧化碳达到饱和，再滴入5滴紫色石蕊试液，充分振荡．

（1）将实验③所得溶液加热至沸腾一段时间后，溶液变为　　色，该反应的化学方程式为　　．

（2）实验②、③共有的现象是　　，说明　　．

（3）实验①的作用是　　．

（4）实验①、②和③中滴加紫色石蕊试液滴数相同的目的是　　．

3、 A～H是初中化学常见的8种物质，它们有下图所示的转化关系。

已知A、C是无色液体，B、F、G是无色气体，其中大量排放F会引起温室效应，D是黑色固体，E在纯净的B中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。

（1）推断物质的化学式：

D_________ ；G_________ ；H  ____________。

（2）写出下列变化的化学符号表达式：

①B→F _____________________   ；②B→G _________________。

4、有两种黑色粉末A、B和两种无色气体C、D，用图6-6的装置图所示的装置做了以下实验：

第一步：

当加热管内盛有的黑色粉末A时，由a端导管通入气体D，结果在b端产生气体C，管内的黑色粉末变为亮红色；

第二步：

当加热管内盛的黑色粉末B时，由导管a端通入气体C，结果在b端产生气体D，气体D可以燃烧；

第三步：

当把a端堵上，加热管内两种黑色固体的混合物，结果在b端也产生气体C。

根据以上实验事实完成下列问题：

（1）写出各物质的名称：

A________；B________；C________；D________。

图6-6

（2）写出各步反应的化学方程式：

①__________

______。

②________________。

③________________。

巩固训练

1、O2、CO2都是身边常见的物质。

下列说法正确的是

A．O2能支持燃烧，可用作燃料B．O2、CO2中都含有氧分子

C．可用带火星的木条鉴别O2和CO2D．CO2是光合作用的原料，空气中含量越高

越好

2、煤气中毒的罪魁祸首是一氧化碳，它是一种无色无味的气体，密度跟空气很接近，是一种难溶于水的气体．一氧化碳燃烧后生成二氧化碳，并且放出大量的热量，一氧化碳还可以跟铁矿石中的氧化铁在高温时反应，生成铁和二氧化碳，一氧化碳具有毒性，它易于人体内血红蛋白相结合，使机体缺氧而中毒，根据以上信息回答下列问题：

（1）一氧化碳的物理性质有　　．

（2）一氧化碳的化学性质有　　．

（3）你认为实验室可以用　　法来收集一氧化碳气体．

（4）根据以上信息写出一氧化碳的两种用途：

　　、　　．

3、根据如图所示装置回答有关问题：

（1）写出下列仪器名称M　       　；N　       　

（2）若用装置B排水收集氧气，气体从　   　（填“a”或“b”）导管通入瓶内；瓶底留少量水进行装置C中的实验，水的作用是　         

              　．

（3）对比装置D和C，可以得出关于可燃物燃烧的条件是　                    　．

（4）某同学连接A、E、F进行实验，A中所加药品不同，F中所加药品相同．

①若实验时E中蜡烛熄灭，F中溶液变浑浊，说明A中产生的气体所具有的性质为　      ．

 ②若实验时E中蜡烛燃烧更旺，F中溶液变浑浊，则A中反应的化学方程式为　         　．

③F中溶液

变浑浊的化学方程式为　      

   　．

4、A、B、C、D、E、F为初中化学常见物质，它们之间的转化如图所示，A是固体物质，C是气体，请回答下列问题：

（1）你推测C是　    　气体。

（2）B、F的化学式分别是　        、　

        　，写出B物质的一种用途　                  　。

（3）F与C反应的化学方程式为　                  。

（4）写出①反应的化学方程式________________________。

中考链接

1、某无色气体可能含有CH4、CO、H2中的一种或几种，依次进行下列实验（假设每一步反应或吸收均完全）：

①将无色气体充分燃烧；②燃烧后生成的气体通过浓硫酸的装置，装置的质量增加7.2g；③再将剩余气体通过盛溶液的装置，装置的质量增加8.8g。

下列推断错误的是（）

A．原无色气体中可能只含有CH4和H2B．原无色气体中可能只含有CH4

C．原无色气体中可能只含有CO和H2D．原无色气体中一定含有碳元素、氢元素

2、下列实验设计中，不能有效证明二氧化碳的密度比空气大的是 （  ）

3、“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。

常利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，过程如下图所示（部分条件及物质未标出）。

下列说法正确的是（）

A．该方法的优点是没有能耗

B．该方法可减少碳排放

C．整个过程中，只有一种物质可以循环利用

D．“反应、分离”中，分离物质的基本操作是蒸发、结晶

课后作业

1、小娥同学在一段时间的化学学习后梳理了以下知识：

①某物质在空气中燃烧生成二氧化碳说明该物质中一定含有氧元素和碳元素；②由同种元素组成的物质可能是单质，可能是混合物；③在同一化合物中，金属元素显正价，则非金属元素一定显负价；④日常生活中常用煮沸的方法降低水的硬度；⑤氧气可以支持燃烧，所以氧气可以做燃料；⑥过滤时，将玻璃棒斜靠在三层滤纸的一边．其中正确的是（　　）

A．

②④⑥

B．

①②③④⑥

C．

②③④⑥

D．

②③④⑤⑥

2、鉴别O2、CO、CO2三种气体，可行简便的方法是（）

A．将气体分别通入澄清石灰水B．将气体分别通入石蕊试液

C．试验三种气体在水中溶解性D．用燃着的木条分别伸入瓶内

3、在含氢氧化钙14.8克的石灰水里；至少通入多少克二氧化碳，能使氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀？

4、在标准状况下33.6升的一氧化碳和足量的氧化铜反应，可得到多少克铜？

（

co=1.25克／升）

5、下列实验装置的

（1）至（5）部分各有什么现象发生？

为什么？

写出有关反应的化学方程式

6、实验室用下图所示装置的部分或全部组合后完成如下实验，请回答下列问题：