(共32张PPT)
第六单元 碳和碳的氧化物
Carbon and its oxides
课题1碳单质的多样性
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
学习目标
02
01
通过碳的可燃性的学习,知道单质碳的化学性质
认识到化学变化需要一定条件,条件不同反应就不同
通过碳的还原性实验,了解还原反应,发展学生问题意识和探究能力
初步形成“结构决定性质”“性质决定用途”的思想观念
04
03
思考:碳原子排列方式多种多样,使碳单质的物理性质差异很大,那它们的化学性质也会差异很大吗?
金刚石 石墨 C60
说一说金刚石、石墨和C60的物理性质及用途,以及三者物理性质差异很大的原因。
课程回顾
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
新课导入
新课导入
金刚石
石墨
C60
这些单质都是由碳元素组成的。
元素的化学性质与原子结构的最外层电子数的关系最密切,
因此这些物质的化学性质在很大程度上是相似的。
不易得到电子
不易失去电子
原子结构相对稳定
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
碳单质的化学性质不活泼应用于生活中的很多方面:
1. “钻石恒久远,一颗永流传”。
2.需要长期保存的文书档案,常用碳素墨水书写。
如果温度升高,碳单质的活泼性会变化吗?
碳素墨水
钻石
一、碳单质的化学性质
1.碳的稳定性
结构
性质
决定
重要的文件档案和考试都要求用黑色的碳素笔(炭黑)答题,
用2B铅笔(石墨)填涂答题卡信息。
木质电线杠插入地下部分要烧焦(焦炭)
“钻石恒久远,一颗永流传”(金刚石)
一、碳单质的化学性质
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
一、碳单质的化学性质
炭火取暖
炭火烤肉
炼钢炼铁
碳在任何情况下化学性质都这么稳定吗?
一、碳单质的化学性质
回顾木炭在氧气中燃烧的现象
碳具有可燃性
外界条件改变
化学方程式:C+O2 ====CO2
点燃
木炭燃烧还会
生成其他物质吗?
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
一、碳单质的化学性质
探究:木炭在空气中的燃烧
实验现象
一氧化碳传感器数值不断增加;反应过程中放出热量;反应结束后有剩余的碳单质。
2C + O2 2CO
点燃
化学方程式:
实验结论
碳在空气中燃烧有一氧化碳生成。空气中较纯氧中氧气浓度小,碳未充分反应。
一、碳单质的化学性质
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
思考:冬天在房间里燃煤、烧炭取暖,常发生中毒现象,你知道是什么原因吗?
碳不充分燃烧:
2C + O2 === 2CO
点燃
结论:反应物浓度或反应条件不同,决定反应的进行程度或产物的不同。
碳充分燃烧:
点燃
C+O2 === CO2
一、碳单质的化学性质
资料1:常温下,金刚石化学性质不活泼。
金刚石的化学性质
金刚石
资料2:
反应条件不同,物质体现出不同的化学性质。
金刚石的化学性质不活泼和可燃性矛盾吗?
高温条件
知识拓展
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
金刚石在液氧中的燃烧
在熊熊燃烧的炭火堆中放几块孔雀石,在灰烬中会有红色的铜出现。
(提示:孔雀石是一种铜矿石,灼烧之后会生成黑色的氧化铜)
2.碳跟某些氧化物的反应——还原性
一、碳单质的化学性质
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
在较高温度下,碳还能和其他物质发生化学反应吗?
6-2
实验
实验步骤
用木炭还原氧化铜
1.检查装置气密性;
2.将木炭和氧化铜粉末混合均匀装进试管中;
3.按右图连接固定装置;
4.打开弹簧夹,用酒精灯(或酒精喷灯)加热混合物几分钟;
5.先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管,停止加热;待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。
用木炭还原氧化铜
一、碳单质的化学性质
一、碳单质的化学性质
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
实验现象
实验分析
开始加热时,试管中的空气因受热体积膨胀而逸出,温度达到高温后,木炭与氧化铜开始反应,生成的铜为红色固体,另一种生成物二氧化碳为无色气体,能使澄清石灰水变浑浊
开始加热时,导管口处有无色气泡逸出,一段时间后,黑色粉末变为红色且澄清石灰水变浑浊
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
高温
碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳;木炭具有还原性。
实验结论:
化学方程式:
一、碳单质的化学性质
思考:
用木炭还原氧化铜
聚集热量,提高温度
检验生成气体是二氧化碳
3.先撤出导管再停止加热的原因是什么?
防止试管中的澄清石灰水倒吸入反应装置,炸裂试管
1.酒精灯加网罩的作用?
2.生成的气体通入澄清石灰水的目的是?
一、碳单质的化学性质
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
1.木炭粉末要烘干,目的是排除水蒸气的干扰,使实验现象更明显;
2.固定试管时试管口略向下倾斜,防止冷凝水流至热的试管底部,避免试管炸裂;
3.开始加热时,导管口处有无色气泡逸出,但澄清石灰水不变浑浊,这是因为刚开始排出的是试管内的空气;
4.实验结束时,应先撤出导管再熄灭酒精灯,防止石灰水倒吸入试管,使试管炸裂;
5.冷却后再倒出试管中的粉末,防止热的Cu被氧化为CuO。
实验注意事项:
一、碳单质的化学性质
2CuO + C 2Cu + CO2↑
高温
氧化铜失去氧变为铜,这种含氧化合物中氧被夺去的反应叫还原反应。
碳单质的还原性
木炭是使氧化铜还原为铜的物质,它具有还原性。
化学性质
用途
决定
体现
一、碳单质的化学性质
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
碳在高温下可以和某些氧化物反应,夺取这些氧化物里的氧,表现出还原性。
碳的还原性还可用于冶金工业,如焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。
在高温条件下,碳能使二氧化碳转变成一氧化碳:
C + CO2 2CO
高温
3C + 2Fe2O3 === 3CO2↑ + 4Fe
高温
一、碳单质的化学性质
还原反应
含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
高温
CuO Cu
失氧
氧化铜具有氧化性,作氧化剂
氧化铜在反应中被还原,发生还原反应
C CO2
得氧
碳具有还原性,作还原剂
碳在反应中被氧化,发生氧化反应
还原反应和氧化反应在一个反应中是同时进行的,且都不属于基本反应类型。
一、碳单质的化学性质
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
金属的冶炼
3C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑
高温
一、碳单质的化学性质
单质碳的化学性质
常温下
碳的化学性质不活泼
点燃
碳具有可燃性
高温
碳具有还原性
制碳素墨水
作燃料
冶炼金属
条件 化学性质 用途
决定
体现
用途
性质
一、碳单质的化学性质
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
※ 在高温条件下,碳可以与某些氧化物发生反应
※ 一般来说,
加热:表示的温度泛指酒精灯火焰的温度,
约在400~500℃。
高温:超过500℃以上的温度,在实验室需要
用酒精喷灯来实现。
酒精喷灯温度可达700-1000℃。
知识拓展
课堂总结
碳单质
常温下
不活泼
结构、组成
碳单质的化学性质
用途
决定
体现
决定
体现
+6
2
4
C
温度升高,与氧气、某些氧化物反应:
2C + O2 === 2CO
点燃
C + O2 === CO2
点燃
C + 2CuO === 2Cu + CO2 ↑
高温
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
习题训练
1.碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是( )
A .硬度都很大 B .都可用于制造铅笔芯
C .都是黑色固体 D .常温下化学性质都不活泼
D
2.两份质量相等的木炭,一份燃烧全部生成二氧化碳,一份燃烧全部生成一氧化碳,则两份木炭燃烧消耗氧气的质量比是( )
A.1:2 B.2:1
C.3:8 D.3:4
B
习题训练
3.如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图,下列说法错误的是( )
A.给酒精灯加网罩,目的是集中火焰,提高温度
B.实验过程中,可观察到澄清石灰水变浑浊
C.碳在反应中表现出还原性
D.实验结束后,应先停止加热,再将导气管从澄清石灰水中撤出
D
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
习题训练
4. 同学们在实验室进行模拟炼铜的实验,请回答下列问题。
(1)实验中酒精灯加网罩的作用是___________________。
(2)刚开始预热,试管B中产生气泡,但澄清石灰水未变浑浊的原因是_________________________________________;继续加热一段时间后观察到试管A中的现象是_____________________。
聚集热量,提高温度
黑色固体逐渐变为红色
试管A中的空气受热膨胀,沿导管进入试管B中
(3)该实验利用了木炭的________(填“氧化性”或“还原性”),发生反应的化学方程式为_____________________________。
(4)实验结束后,先移出导管再熄灭酒精灯的原因是________________________________________________。
还原性
防止试管B中的石灰水倒吸入热的试管A中,炸裂试管
2CuO + C 2Cu + CO2↑
高温
习题训练
5.如图是木炭与氧化铜反应的装置图,请回答问题。
(1)木炭与氧化铜的颜色都是________。
(2)在高温条件下,试管中的固体逐渐变为______色,说明生成了________;澄清石灰水变________,说明生成了____________。
(3)写出试管中发生还原反应的化
学方程式:
。
黑色
红
铜
浑浊
二氧化碳
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
高温
学习同位素概念时,建立化学实验日志。学习电子排布规律时,记录学习日记。理解催化剂特性。区分物理化学变化。学习同分异构体时,使用模拟实验软件。牢记化学用语规范。理解催化剂特性。注意化学方程式条件。学习反应速率因素时,组织化学知识竞赛。学习原子结构示意图时,分析历年考题规律。学习原子结构示意图时,尝试编写记忆口诀。掌握常见仪器名称。注意化学方程式条件。掌握基本操作规范。注意数据记录准确。
谢谢聆听