第6单元 课题3 二氧化碳和一氧化碳 第2课时 一氧化碳（教案）

第2课时 一氧化碳
【教学目标】
1.知识目标
（1）了解一氧化碳的物理性质。
（2）了解一氧化碳的毒性和预防方法。
（3）理解一氧化碳的可燃性和还原性及其应用。
2.能力目标
（1）通过化学实验及相关分析，理解一氧化碳的可燃性和还原性。
（2）通过对一氧化碳毒性的认识，形成解决实际问题的能力。
（3）通过实验探究，提高实验分析能力和设计实验能力。
3.素养目标
（1）了解一氧化碳的物理性质，一氧化碳的毒性及其对环境的污染，加强环境保护意识。
（2）感受化学在科技生产和生活中的应用。
（3）认识事物的两面性，树立辩证唯物主义观点。
【教学重点】
一氧化碳的毒性、可燃性、还原性。
【教学难点】
一氧化碳还原氧化铜实验。
一、导入新课
［导入］碳元素有+2和+4价，所以碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳两种。前面我们已经学过二氧化碳的性质和制法，今天开始学习有关一氧化碳的知识。
二、推进新课
1.一氧化碳的物理性质
［思考］同学们一定听说过煤气中毒的事例，煤气中毒实际就是指一氧化碳中毒。它有没有颜色？有没有气味？能否溶于水？
［观察］展示盛满一氧化碳气体的集气瓶，观察气体的颜色和状态。
［实验探究］
（1）把两支分别盛满一氧化碳和二氧化碳的试管倒置在水槽中，让学生观察水面是否上升。
（2）用拇指按住盛一氧化碳的试管口，从水槽中取出试管，松开手指让一位学生闻气体气味（提示用正确的操作方法闻气味）。
（3）按（2）同样操作从水槽中取出另一试管，滴入2滴～3滴石蕊试液。
［分析］把两支盛满气体的试管倒置在水槽中。如果气体能溶于水，试管内的气压减小，大气压会把水压入管内，引起液面上升。如果气体不溶于水，液面不会有变化。
［结论］一氧化碳不溶于水，无气味。二氧化碳能溶于水。二氧化碳溶于水后，跟水反应生成碳酸，使石蕊试液变红。
［分析］因为一氧化碳无气味，所以一旦发生煤气中毒不易察觉。由此说明，平时闻到的煤气味并不是一氧化碳的气味。
［总结］一氧化碳的物理性质。
［提问］ 根据一氧化碳的物理性质，我们在实验室应怎样收集它呢？
［回答］排水集气法。
［思考］用向下排空气法行不行？
［回答］不行，因为一氧化碳密度跟空气接近，且一氧化碳无色无味，无法知道气体是否集满，而且一氧化碳有毒，长时间收集会使实验者中毒。
2.一氧化碳的化学性质
（1）可燃性
［思考］CO与CO2在分子组成上相差一个氧原子，物理性质略有差异，它们的化学性质是否不同？
［演示实验］在集气瓶中点燃一氧化碳，提问如何检验产物，追问哪里看见过这样的蓝色火焰。
［学生活动］学生设计检验产物方法，认真观察，描述实验现象，并根据实验现象写出反应方程式。
［结论］一氧化碳能燃烧，发出蓝色火焰，放出大量的热；生成气体能使澄清的石灰水变浑浊。燃烧的化学方程式为：2CO+O22CO2。
［注意］一氧化碳在与空气（或氧气）混合时，遇明火可能发生爆炸，所以点燃前必须检验它的纯度。
［讨论］煤炉中可能发生的反应。
［回答］上方：2CO+O22CO2
中部：C+CO22CO
下方：C+O2CO2
（2）毒性
［演示实验］ 一氧化碳的毒性实验
［学生活动］阅读教材P121交流、讨论：
①煤气中毒的生理过程是怎样的？
②在什么条件下容易发生煤气中毒？
③有人用煤火取暖，又担心煤气中毒，临睡前在煤炉上和地上放两大盆冷水，这样做能预防煤气中毒吗？
④用煤火取暖时，怎样预防煤气中毒？
［分析］①之所以引起煤气中毒，是因为一氧化碳被人吸入肺中跟血液里血红蛋白结合。一氧化碳跟血红蛋白的结合能力比氧气大200倍～300倍，造成机体急性缺氧。当一氧化碳在空气中占到总体积的0．02％时，人在2 h～3h后就会出现头晕恶心的症状；当一氧化碳占到总体积的0．08％时，2h即昏迷；含量再高，将危及生命。特别注意：一氧化碳有剧毒。
②火炉通风不良，氧气供给不足；当炉火快熄灭或刚加煤时，火炉里中下层煤炭燃烧产生的二氧化碳向上通过灼热煤炭会产生较多一氧化碳。因此，我们不宜长时间在密闭房间里使用炭火取暖。
③这种说法不正确。因为一氧化碳难溶于水，也不与水发生化学反应。
④门窗通风；烟囱畅通等。
［讨论］煤气厂为什么常在家用煤气（主要成分是一氧化碳）中掺入微量具有难闻气味的气体？如发生煤气泄漏，应该怎么办？
［分析］因为一氧化碳是无色无味的气体，而一氧化碳有剧毒，所以有必要加入微量具有难闻气味的气体来提醒人们煤气泄漏。如果发生煤气泄漏，应该立即开窗通风并关闭煤气阀门。此时千万不能开灯检查泄漏源，因为开灯时会产生电火花引爆煤气。如有人中毒，应立即送医院抢救。
（3）还原性
［演示实验］教师在通风橱中演示一氧化碳还原氧化铜实验，学生认真观察现象、思考。
［学生活动］观察黑色氧化铜的变化和澄清的石灰水的变化，根据实验现象，判断有什么物质生成？写出化学方程式。
［归纳小结］①实验步骤：在玻璃管中放入CuO，先通入纯净的CO排净玻璃管中的空气，加热。实验完后先停止加热，继续通CO至冷却。
②实验现象：黑色粉末变成光亮的红色，澄清的石灰水变浑浊。
③化学方程式：CO+CuOCu+CO2
［分析］ 一氧化碳在反应中夺取了氧化铜中的氧，使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。说明一氧化碳具有还原性，是这个反应的还原剂。这与碳单质的化学性质相似。从得氧、失氧的角度分析：
氧化铜失氧，被还原（成铜）,发生还原反应；氧化铜是氧化剂——具有氧化性。
CO得到氧，被氧化（成CO2）, 发生氧化反应；CO是还原剂——具有还原性。
［交流讨论］
①做实验时，要注意尾气中一氧化碳的处理和综合利用，为什么不能直接排入空气？
②应该怎样处理尾气中的一氧化碳，防止对空气的污染？（可以用气球收集或直接点燃尾气，使其燃烧。）
③前面我们已学过木炭还原氧化铜的实验装置。这套装置是否适用于一氧化碳还原氧化铜呢？为什么？（投影木炭还原氧化铜的实验装置图，学生讨论后回答：用碳还原氧化铜的装置不行，因为不能把一氧化碳气体先装在试管里跟氧化铜反应。）
④在用一氧化碳还原氧化铜实验中，我们必须注意“两先两后”，即“先通气后点燃，先熄灯后停气”。请叙述理由。（学生讨论回答：先通入一氧化碳，赶出试管内空气，避免一氧化碳跟管内的空气混合，受热而引起爆炸。停止反应后，先熄灭酒精灯，仍继续通一氧化碳，防止灼热的铜遇到进入管内空气又生成氧化铜。）
3.一氧化碳的用途
［提问］物质的性质决定物质的用途。根据一氧化碳化学性质讨论分析它有什么用途，并分别说明这些用途利用了一氧化碳的哪些化学性质。
［回答］（1）作气体燃料（可燃性）
（2）冶炼金属（还原性）
［分析］工业上利用一氧化碳的还原性，在炼铁厂把铁矿石还原成铁。一氧化碳跟氧化铁反应的化学方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
三、典例剖析
例1 如果除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳，应该采用的方法是（ ）
A．把混合气体点燃
B．把混合气体通过澄清的石灰水
C．将混合气体通过灼热的氧化铜
D．把混合气体从一个容器倾倒到另一个容器中
【解析】CO和CO2混合气体不可能点燃，将混合气体通过灼热的氧化铜，CO会被除去，故A、C不正确；将混合气体从一个容器倾倒到另一个容器中，虽然CO2的密度比CO的大，但CO会散逸到空气中，造成大气污染，故不正确；将混合气体通入澄清的石灰水中，只有CO2与石灰水反应，符合题意。
【答案】B
例2 下列关于区别一氧化碳和二氧化碳的四种方法，正确的是（ ）
①分别通入澄清石灰水中；②分别通过灼热的氧化铜粉末；③分别通入水中；④观察颜色和闻气味
A．①②③ B．①② C．②③④ D．②④
【解析】将两种气体分别通入水中，二氧化碳能和水反应，生成碳酸，一氧化碳不与水反应，但在实验现象上都是无明显变化，所以无法区别这两种气体；两种气体都是无色无味的气体，所以从颜色和气味上无法区分。
【答案】B
例3 木炭、氢气、一氧化碳分别跟灼热的氧化铜反应，下列叙述正确的是（ ）
A.反应后都有水生成
B.反应后都有二氧化碳生成
C.反应后都有红色固体生成
D.反应类型均属于置换反应
【解析】木炭、氢气和一氧化碳都具有还原性，都能夺取氧化铜中的氧生成铜，由于三种还原剂的成分不同，生成的其他物质不完全相同；置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，H2、C还原CuO属于置换反应，CO还原CuO不是置换反应，反应物中没有单质。
【答案】C
四、课堂检测
完成练习册中本课时对应课堂作业部分。
五、课堂小结
［提问］本课主要学习了哪些内容？你有哪些收获？
［小结］本节课主要学习了一氧化碳的三大性质：可燃性、毒性、还原性。通过本节学习，我们了解一氧化碳的各种性质，它既可能危害人类，又能造福于人类。我们只有掌握物质的性质，才能合理利用资源，防止污染，保护环境。
六、布置作业
完成练习册中本课时对应课后作业。
课题3 二氧化碳和一氧化碳
第2课时 一氧化碳
1.CO的物理性质
（1）无色无味的气体
（2）难溶于水
（3）密度比空气略小
2.CO的化学性质
（1）可燃性：2CO + O22CO2
（2）毒性： 易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体内缺氧
（3）还原性：CO + CuOCu + CO2
3.CO的用途
（1）作气体燃料（可燃性）
（2）冶炼金属（还原性）
本节课主要是学习一氧化碳的性质，首先根据一氧化碳与二氧化碳在组成上不同来认识，然后分别介绍一氧化碳的物理性质和化学性质。在这些学习过程中注重紧密联系学生的生活实际，注重培养学生关注社会和人类生存环境的情感，让学生从中得到启示，达到把知识运用到生活中去。
本节课结束后要注意加强相关化学方程式的巩固与练习，对个别学生应加强督促与辅导。通过有关碳及碳的氧化物化学方程式的练习，可以引导学生“发现”含碳物质间的转化规律，提升学习效益，扩大知识的建构。