碳和碳的氧化物导学案.docx
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碳和碳的氧化物导学案
碳和碳的氧化物导学案
第六单元碳和碳的化合物
课题1金刚石、石墨和C60
学习目标：
了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。
2.知道碳在常温与高温下，表现出不同的化学性质并能写出对应的化学方程式。
初步认识结构与性质、性质与用途之间的关系；熟悉碳在不同条件下的燃烧产物。
了解木炭与活性炭的吸附性，及与此相关的一些用途。
5.通过对金刚石、石墨、C60的了解，体会物质的多样性。
学习重点：
金刚石、石墨、木炭的重要物理性质和用途；知道碳在常温与高温下，表现出不同的化学性质并能写出对应的化学方程式。
学习难点:
金刚石和石墨物理性质差异很大的原因。
第一课时
课前预习
1.碳的单质有、和等，由于它们的不同，导致它们在物理性质上存在很大差异。
2.金刚石和石墨的比较
名称金刚石石墨
外观
导电性
硬度
导热性
用途
3.木炭和活性碳
木炭和活性碳具有性，可以用作吸附剂，除去食品和工业产品中的，消除异味和吸收有毒气体。
0是由分子构成的，每个分子中有个原子，它形似，故称为足球烯，性质很,它应用于、等方面的研究正在进行中。
温馨提示：
（1）“碳”与“炭”的区别：
“碳”是指碳元素、碳原子，并不是指具体的某种物质；常在书写碳元素的单质及含有碳元素的化合物名称时使用。
如碳元素、碳-60、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸钙、碳氢化合物等。
“炭”仅在书写由碳元素组成的无定形碳的名称时使用，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
（2）木炭、活性炭的吸附性是物理性质，吸附过程是物理变化。
课内导学
【引入】多媒体展示金刚石、石墨以及C60样品。
【图片展示】
【提问】根据金刚石和石墨的性质，它们有哪些重要的用途？
指导学生订正课前预习1、2
【讲述】实验证明，金刚石和石墨都能在氧气中燃烧，而且都生成同一种物质，这种物质能够使澄清的石灰水变浑浊。
【提问】
（1）燃烧产物是什么？
（2）它们是由什么元素组成的？
【设问】同一元素可以组成不同的物质，但它们有不同的物理性质，为什么？
用视频演示金刚石、石墨和C60的结构模型并加以说明。
【演示实验】木炭和活性炭的吸附性（课本P105实验6-1）
【提问】木炭、活性炭为什么能除去有色气体、色素或异味气体？
指导学生订正课前预习3
有效训练
1.下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是（）
A.它们都是电的良导体B.石墨质软，可作铅笔芯0是一种新型的单质D.金刚石硬度大，可切割大理石
2.下列有关碳单质的用途说法错误的是（）
A.金刚石中混有杂质就呈现不同颜色，蓝宝石和红宝石用来制作戒指
B.长期未用而难开启的锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯来作润滑剂铅粉和少量石墨粉制作铅笔芯
D.活性炭可作冰箱的去味剂以下四种型号的铅笔中，石墨含量最大的是（），粘土含量最高的是（）。
A.4BB.HBC.4HD.2B
4.防毒面具滤毒罐内盛放的物质是（）
A.石墨B.活性炭C.焦炭D.生石灰
5.化学物质中有一种由多个五边形和六边形组成的形似足球的笼状分子，称为“足球烯”（如右图示），化学式为C60。
关于C60的说法正确的是（）
A.属于单质B.属于混合物C.碳元素的化合价为+4D.足球烯是实心的
课后延伸
1.化学中把同种元素组成的不同单质互称为同素异形体。
例如白磷和红磷，下列各组物质互称为同素异形体的是（）
A.CO2和COB.金刚石和石墨C.冰和水D.液氧和氧气
2.金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是（）
A.都是黑色固体B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳碳原子的排列方式相同D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
3.“轻轨列车”是近年来新兴的交通工具，具有无污染的优点。
当轻轨列车开动时，在轻轨列车跟架电线的接触点上，由于高温摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应具有耐高温、不易氧化、能导电的性质。
你认为选用该接触点上的材料，较为合适的物质是（）
A．金刚石B．石墨C．铝D．铁g某物质完全燃烧后生成13.2gCO2和10.8gH2O，该物质的组成为（）
A一定含有C、H、OB一定含有C、H，可能含有OC只含C、HD只含生锈的铁锁难以打开，把少许铅笔芯粉末放进锁眼，钥匙转动几下即可打开，高温下工作的机器，常用石墨粉末作，这与它具有层状结构有关。
课前预习
1.碳在常温下化学性质，但随着的升高，碳的活动性大大增强，在高温下具有性和性。
2.按要求写出化学方程式
碳在氧气中燃烧（燃烧充分）；
碳在氧气中燃烧（燃烧不充分）；
木炭还原氧化铜；
木炭还原氧化铁。
第二课时
课内导学
一、碳的化学性质
阅读课本P107并观察图6－6学习碳在常温下的稳定性
常温下：
碳的化学性质，随着温度的升高，碳的活动性大大增强。
点燃或高温的条件下：
1.可燃性：
提问：
回忆木炭在氧气中燃烧的实验现象，并写出相关的化学方程式
讲述：
木炭充分燃烧时生成二氧化碳。
如氧气不足时，则会生成一氧化碳。
【复习提问】请写出氢气还原氧化铜的化学方程式：
2．还原性【演示实验6－2】（提醒学生注意观察现象）
（1）木炭和氧化铜反应的化学反应方程式为。
现象
分析
（2）焦炭和氧化铁反应的化学反应方程式为。
3.用途：
单质碳具有还原性，可用于工业。
有效训练
1.古代的字画经久不变色，其原因是（）
A.颜料质量好B.字画保存得好碳的化学性质在常温下稳定D.因为是黑色的
2.下列关于碳的化学性质的叙述中错误的是（）
A.碳和氧气反应时，产物只能是二氧化碳
B.碳和氧气反应无论生成物是什么，都要放出热量
C.炽热的碳能还原二氧化碳
D.碳和氧化铜反应中，碳有还原性
3.以下四种型号的铅笔中，石墨含量最大的是（），粘土含量最高的是（）
A.4BB.HBC.4HD.2B
4.据报道，科学家己经研制出世界上最薄的材料一碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。
如图所示，这种碳膜片状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是（）
A.碳膜片属于单质B.碳膜片与C60是同一种物质
C.碳膜片属于化合物
D.碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同
5.某黑色粉末在高温的条件下生成红色物质和无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，黑色粉末可能是（）
A.氧化铜和木炭B.二氧化锰和氧化铜C.木炭粉D.四氧化三铁和木炭
课后延伸
1.电子技术离不开高纯硅，硅广泛用于电子工业，工业制硅的原理是SiO2+2C=Si+2CO↑，该反应中具有还原性的物质是（）
A.SiO2BD2.近几十年来，大气中二氧化碳的含量不断上升，使全球变暖。
导致大气中二氧化碳含量不断上升的主要因素是（）
（1）人和动物的呼吸
（2）植物的光合作用（3）化石燃料（煤、石油、天然气）的燃烧和森林遭到破坏（4）畜牧业
A.
（1）B.
（2）C.（3）D.（4）
3.埋木桩前，要把埋入地下一段的表面用火微微烧焦，这是利用碳在常温（）
A.化学性质不活泼B.具有还原性C.具有吸水性D.具有吸附性
4.右图是木炭还原氧化铜的实验。
⑴在此实验过程中，可以观察到哪些现象？
。
⑵实验时，酒精灯加铁丝网罩的目的是。
⑶此反应说明木炭具有性，可用来。
5.二氧化碳通入紫色的石蕊试液中，石蕊试液会变红，向所得溶液中加入几块活性炭振荡，会，原因是活性炭有性，
这和明矾净水时的吸附原理。
6.继1985年科学家发现了C60分子后，1991年科学家又发现了一种管状的碳单质——碳纳米管。
请你用所学知识回答下列问题。
（1）在常温下C60分子和碳纳米管的化学性质是否活泼？
简要说明理由。
（2）设计一个方案，证明C60分子和碳纳米管都是由碳元素组成的。
课题2二氧化碳制取的研究
学习目标：
1.知道实验室制取二氧化碳所用的药品和反应原理。
2.掌握实验室制取二氧化碳的装置、操作步骤、检验、验满和收集方法。
3.知道实验室制取气体的思路和方法。
学习重点：
实验室中制取二氧化碳的反应原理及装置。
学习难点：
实验室制取氧气、二氧化碳气体的比较。
课前预习
1.实验室里制取CO2的药品是和。
实验室里制取CO2的原理是。
收集CO2的方法是。
检验CO2的方法是。
验满CO2的方法是。
2.实验室里制取气体的装置包括___________和_________两部分。
确定气体的发生装置应考虑的因素是_________和，确定气体的收集装置应考虑的因素是气体的_________和_________等。
3.实验室制取二氧化碳气体，反应物的状态为_________和_________反应，反应_________（填“需要”或“不需要”）加热，所以选择的气体发生装置简称为固液不加热型；又由于生成的二氧化碳气体密度比空气_________，_________溶于水，且二氧化碳还能与水发生反应，所以选择的收集方法只能是_________。
课内导学
一、实验室制取二氧化碳的药品、原理
阅读课本P109完成下列学习
（1）药品是和
（2）实验室里制取CO2的原理是。
二、实验室制取气体的装置的确定
①发生装置选择图中的
②收集装置选择图中的确定二氧化碳气体发生装置应考虑的因素
（1）反应物的状态——________________________
（2）反应发生的条件——______________________
2.确定二氧化碳气体收集装置应考虑的因素
（1）二氧化碳的密度——___________________
（2）二氧化碳的溶解性——___________________
三、验证二氧化碳的方法
（4）检验方法：
______________________________________________________________。
（5）验满方法：
。
四、操作步骤
给上图各步骤进行命名
（1）
（2）
（3）（4）（5）
四、[比较归纳]比较实验室制取氧气和制取二氧化碳的方法，归纳出实验室制取气体的思路和方法。
实验室制气体的思路和方法实验室制O2实验室制CO2
药品
反应原理
发生
装置反应物状态
反应
条件
收集
装置气体
密度
气体溶解性
检验
验满
【总结】实验室制取气体的思路
1.选择适当的反应，包括反应物和反应条件；2.选择合适的实验装置；3.验证所制得的气体
有效训练
1.实验室制取二氧化碳常用的方法是（）
A.木炭在氧气中燃烧B.大理石跟浓盐酸反应
C.大理石跟稀盐酸反应D.石灰石跟稀硫酸反应
2.实验室制取二氧化碳时应选用的仪器是（）
A.漏斗、集气瓶、水槽、导管B.酒精灯、试管、导管、集气瓶
C.平底烧瓶、长颈漏斗、集气瓶、导管D.大试管、单孔塞、集气瓶、导管
3．某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为（） 实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。
ABCDEFG
（1）写出编号所指仪器的名称：
①；②。
（2）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并填在下列横线上：
①；②。
上述装置改进后，请继续回答下列问题。
（3）小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和（填字母）进行组装。
小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置。
在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是（填化学式），在两个反应中它起作用。
请你写出小红制取氧气的化学反应方程式：
。
（4）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是（填化学式），写出实验室制取该气体的化学方程式。
（5）装置B、C都可以用来制取（4）中的气体，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点。
（6）有一名同学欲用G装置收集H2，则H2应从导管口通入。
课后延伸
1.某学生设计如下实验室制取气体的方法
（1）用稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳；
（2）用氯酸钾和少量高锰酸钾共热制取氧气；（3）电解水制取氧气；（4）用稀硫酸和大理石制取二氧化碳。
其中设计合理的是（）
A．只有
（2）B．
（1）
（2）C．
（2）（3）D．全部
2.两份质量相等的碳酸钙，第一份跟足量的盐酸反应，第二份充分煅烧，两个反应生成二氧化碳的质量（）
A.与盐酸反应生成的CO2多B煅烧生成的CO2
C.两个反应生成的CO2一样多D.无法判断已知氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度小于空气，极易溶于水。
实验室用碱石灰和硫酸铵两种固体混合加热的方法制取氨气。
根据所学知识判断，实验室制取氨气时发生装置应选择（）装置，收集装置应选择（）装置。
将洗净的鸡蛋壳（主要成分是CaCO3）放在一个玻璃杯中，往杯中加入少量稀盐酸，用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住杯口，可观察到的现象是：
（1）
（2）。
将100g碳酸钙与足量盐酸反应，问产生CO2的质量是多少？
6.现有A、B两个塑料瓶，A瓶内盛有CO和O2的混合气体，B瓶内装有纯净的CO2气体。
某同学为了验证CO与CO2的某些性质，从野外捉来两只健康的蝗虫，分别放入两个塑料瓶中，拧紧瓶盖。
观察，两只蝗虫都很快死亡。
请你根据该实验现象，帮该同学写出相应的结论：
A瓶实验说明：
B瓶实验说明：
课题3二氧化碳和一氧化碳
学习目标：
1.了解一氧化碳的物理性质和主要用途，掌握二氧化碳的化学性质和用途。
2.认识一氧化碳在冶金工业的重要用途，知道生活中一氧化碳的产生途径，致人中毒的机理及对环境的污染。
3.学会观察和描述有关二氧化碳和一氧化碳的性质实验。
学习重点：
二氧化碳的化学性质。
学习难点：
二氧化碳与水、石灰水的反应。
第一课时
课前预习
1.二氧化碳的物理性质
颜色气味状态密度溶解性
2.二氧化碳的化学性质
（1）不能供给呼吸。
（2）将一瓶二氧化碳倒入放有两层蜡烛（已点燃）的烧杯中，层蜡烛先熄灭，层蜡烛后熄灭。
这一实验证明二氧化碳。
（3）二氧化碳与水反应生成H2CO3，它能使紫色石蕊试液变成，碳酸很不稳定，会分解生成和，化学方程式为。
（4）二氧化碳可使澄清石灰水变，是因为它与反应生成了，化学方程式为二氧化碳的用途
（1）。
（2）。
（3）。
（4）。
课内导学
（一）二氧化碳的性质
1．【实验6-3】学生利用课本P113装置制取二氧化碳气体并观察它的颜色、气味、状态
2．【实验6-4】向有两支高矮不同蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳气体；
现象
分析
3．【实验6-5】向一瓶装满二氧化碳的软塑料瓶中加入约1∕3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。
颜色气味状态密度溶解性
CO2
【思考】二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢？
4．【演示实验6-6】根据四朵浸在石蕊试液的小花在不同条件下颜色的变化，探究二氧化碳与水反应的生成物
ⅠⅡⅢⅣ
现象
分析
结论
5.二氧化碳与澄清的石灰水的反应：
二氧化碳能使澄清的石灰水变，原因是（书写化学反应方程式）。
二、二氧化碳对生活和环境的影响2的用途（性质决定用途）
（1）由于CO2既不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可用于；
（2）CO2可促进植物进行作用；用作肥料。
（3）CO2可用作化工产品原料；
（4）CO2能溶于水，可制；
（5）固体CO2叫“”，易；可用于人工降雨、作制冷剂等。
2.CO2对环境的影响－温室效应
（1）概念：
大气中的气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖。
（2）产生的原因：
Ⅰ.人类消耗的能源急剧增加，大气中的的含量不断上升；
Ⅱ.人类乱砍滥伐，遭到破坏，能够消耗大量二氧化碳的绿色植物减少。
（3）危害：
全球变暖将可能导致两极的冰川，释放大量有害气体，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地、农业减产等。
（4）预防措施：
Ⅰ.减少使用煤、石油、天然气等化石燃料；
Ⅱ.大力开发和利用新能源，如太阳能、风能、地热能等清洁能源；
Ⅲ.大力，严禁森林等。
有效训练
1.下列关于CO2的说法中，错误的是（）
A.地窖中常聚集着较多的CO2B.CO2可做气体肥料2可用于制汽水D.CO2有毒，人体不能吸入
2.干冰的粉末常用在舞台上制造云雾缭绕的幻境，干冰能产生白雾是因为（）
A.干冰发出大量的水蒸汽B.干冰能产生大量的白色的CO2气体干冰易升华，吸收大量的热D.CO2可溶于水
3.如图所示有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（）
4.长期放石灰水的试剂瓶内会有一层白膜，白膜的主要成分是碳酸钙，产生的原因用化学方程式表示为。
课后延伸
1．美国首颗“嗅碳”卫星在2009年2月24日在发射升空过程中因运载火箭出现故障坠毁，这颗卫星的主要任务是绘制全球二氧化碳循环地理分布图。
下面关于二氧化碳的叙述不正确的是（）
A．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊
B．二氧化碳是植物进行光合作用必不可少的原料
C．自然界中的二氧化碳主要消耗途径是植物的呼吸作用
D．固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂
2.检验一瓶气体是否是二氧化碳的正确方法是（）
A.将燃烧的木条伸入瓶中,观察木条是否熄灭
B.将燃烧的木条伸到集气瓶口观察木条是否熄灭
C.向瓶内倒少量澄清石灰水,观察石灰水是否变浑浊
D.放入一只小动物,观察小动物能否存活
3.氧气和二氧化碳在性质上的相似点有（）
①都具有氧化性；②都具有还原性；③都易溶于水；④都能跟碳反应；⑤常温常压下都是气体；⑥都是氧化物；⑦都可用于灭火；⑧通常状况下密度都比空气大
A.①④⑤⑧B.①③④⑤⑥⑧C.②④⑤⑧D.①④⑤⑦⑧
4.超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂，被誉为“绿色环保溶剂”。
下列说法正确的是（）
①超临界CO2流体性质特殊，因此，与干冰的化学组成不同
②CO2是自然界中存在的物质，它参与自然界的碳元素循环
③超临界CO2流体是一种特殊的物质，容易燃烧
④超临界CO2流体可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
A.①②B.②④C.①③D.①②③④
5.随着经济的发展，人类向大气中排放的气体越来越多，气候也在不断变化，我国已经历了多个“暖冬”。
（1）造成气温变暖的主要物质是。
（2）请举出防止“暖冬”现象进一步加剧的两项具体措施；。
6．生活中处处有化学，小强把学到的化学知识用于生活中，进行下列探究。
（1）小强在化学课上知道了鸡蛋壳的主要成份是碳酸钙，决定制作一个“无壳鸡蛋”送给妈妈。
他应从厨房中选择鸡蛋和。
（2）小强同学在家里做了右图所示的小实验，根据图示实验回答以下问题：
①（I）中观察到的主要现象是。
由此得出有关CO2性质的结论是。
并依此性质确定的一个主要用途是。
②当蜡烛熄灭后，在玻璃杯口迅速盖—块蘸有石灰水的玻璃片（见Ⅱ）。
观察到的现象是。
根据Ⅱ中实验，（“能”、“否”）证明蜡烛中含有碳元素?
原因是。
（3）新鲜的鸡蛋是有生命的（通过气孔进行生命活动，同时细菌也易从气孔进入），小强用石灰水浸泡后，可以在较长时间内保鲜，试用化学方程式表明原理。
（4）小强把含碳酸钙95％的鸡蛋壳20g和足量的稀盐酸反应产生的气体在标准状况下的体积是多少?
（已知标准状况下该气体的密度为1.977g／L）（保留二位小数）
第二课时
课前预习
1.一氧化碳是______色______味的气体，______溶于水，密度比空气______。
2.一氧化碳燃烧时发出_色火焰，同时____，一氧化碳燃烧的化学方程式为___。
根据一氧化碳的这一性质，它可以做____。
3.一氧化碳和二氧化碳虽然都是由_________元素和_________元素组成的，但是，一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个_________，这种不同的分子构成，使得它们性质_________。
4.一氧化碳化学性质有_________性_________性和_________性。
它的主要用途是作_________和在冶金工业中作_________剂。
5.一氧化碳中毒是由于一氧化碳吸进肺里跟血液里的_________结合，使血液里的这种物质不能很好地跟________结合，致使人体缺少________。
6.用纯净的CO还原CuO时，试管中的CuO由_________色逐渐变为_________色；将生成的气体通入澄清的石灰水中，可以看到澄清的石灰水_________。
课内导学
一、一氧化碳的物理性质
学生阅读课本P117总结CO的物理性质，并与二氧化碳进行对比。
颜色气味状态溶解性密度
CO2二、CO的化学性质的可燃性
现象
方程式
用途
2.还原性
现象
方程式
用途
3.毒性
三、填空：
写出煤炉里炉层中的三层变化的化学反应方程式，
上方；
中方；
下方。
提出讨论问题：
1．在什么条件下容易发生煤气中毒？
2．用煤火取暖时，应该怎样防止煤气中毒？
3．煤气厂为什么常在家用煤气中掺入很少量具有难闻气味的气体？
4．如发生煤气泄漏，应该怎么办
有效训练
1.下列有关CO的说法正确的是（）
A.一氧化碳是有刺激性气味的有毒气体
B.在炉火上放一盆水，可以避免一氧化碳中毒
C.一氧化碳中含有氧元素和碳元素，所以它属于混合物
D.一氧化碳能与血红蛋白结合，导致人体缺氧
2.下列物质中，既有可燃性，又有还原性，而且是化合物的是（）
A.氢气B.碳C.一氧化碳D.二氧化碳和CO2对人体健康有着重要的影响，关于一氧化碳和二氧化碳的叙述中，正确的是（
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