人教版九上化学课时导学案 第六章 课题1 金刚石、石墨、和C60（第二课时）（含答案）

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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)： _______________________________________________
b.碳还原四氧化三铁： _________________________________________________
(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： __________________________________。
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)： _________________________________________________________。
典例解析
例2 2013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＋2CuO2Cu＋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
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＋SiO2Si＋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 + 2C Sn + 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＋2CuO 2Cu＋CO2↑，C＋CuO Cu＋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. CO2 B. CO C. CO、CO2 D. Cu、CO
参考答案
课堂导练
① C＋O2CO2 ② 2C＋O22CO ③ 还原 ④ 黑色粉末变红色 ⑤ 澄清石灰水变浑浊 ⑥ C＋2CuO2Cu＋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↑ 3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑ 2C＋Fe3O43Fe＋2CO2↑
C＋CO22CO H2O(g)＋CCO＋H2
变式训练
1.C　2.A 3. C　4. 2C＋O22CO 5.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＋O2CO2 （2） 2C＋O22CO
3. 冶炼金属
（1）① C+2CuO====2Cu+ CO2↑
②黑色粉末变红色
（2）C＋CO22CO ②H2O(g)＋CCO＋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＋2CuO2Cu＋CO2↑ (5)C＋CO22CO(或C＋CuOCu＋CO↑)
课后作业
A 双基过关
1. B 2. D 3. C 4. C 5. C 6. C
7. （1）4 不活泼（2）金刚石 石墨 C60 C60
（3）CCl4
8. （1）C CO
（2）C+2CuO 2Cu+ CO2↑ C+CO2 2CO
9. 解：设至少需要木炭的质量为x，则
C+2CuO 2Cu+ CO2↑
12 128
x 64g
=，x= 6g
答：至少需要木炭6g。
B 能力提高
10. C
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