知识学习
课题1 金刚石、石墨和C60
碳单质 C 金刚石
物理性质:
无色透明、正八面体、固态
用途:
钻石、制造玻璃刀、钻头
天然存在 的 最硬 的物质
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课题1 金刚石、石墨和C60
碳单质 C 石墨
物理性质:
深灰色、细鳞片状固体,
具有金属光泽,不透明,质软有滑腻感,导电性良好
用途:
铅笔、电池电极、电刷
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课题1 金刚石、石墨和C60
主要成分 石墨
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
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课题1 金刚石、石墨和C60
主要成分 石墨
木炭、活性炭:
疏松多孔,具有吸附性
去除可溶性杂质中的颜色和气味
用途:
污水处理
脱色制白糖
去除有害气体
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课题1 金刚石、石墨和C60
碳单质 C60
足球:
一个足球有32块皮
12块五边形
20块六边形
命名:
结构的提出是受到建筑学家富勒的启发,富勒曾设计一种用六边形和五边形构成的球形薄壳建筑结构。因此科学家把C60叫做足球烯,也叫做富勒烯
知识小结
课题1 金刚石、石墨和C60
碳单质
联系:
均由碳元素组成
均为碳的单质
区别:
C60由分子构成
金刚石和石墨由原子构成
同一种元素 组成的 不同 单质
知识小结
课题1 金刚石、石墨和C60
碳单质
为什么同一种元素 组成的单质,用途却不同?
知识小结
课题1 金刚石、石墨和C60
碳单质
为什么同一种元素 组成的单质,用途却不同?
为什么同一种元素 组成的单质,物性却不同?
知识小结
课题1 金刚石、石墨和C60
碳单质
Q:金刚石和石墨都是由碳元素组成,都是由碳原子构成,但在物理性质 上存在差异的根本原因?
碳原子 排列方式 不同
知识小结
课题1 金刚石、石墨和C60
碳单质
诺奖科普
课题1 金刚石、石墨和C60
2010年
诺贝尔物理学奖:
2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
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课题1 金刚石、石墨和C60
单质碳 化学性质
讨论:
文件签署为何要用碳素墨水笔签字?
古人字画为何可以保存百年甚至千年?
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课题1 金刚石、石墨和C60
单质碳 化学性质
1. 常温下,化学性质稳定
木制电线杆火烤后埋入地下
铁路枕木
钻石恒久远,一颗永流传
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课题1 金刚石、石墨和C60
单质碳 化学性质
1.常温下,化学性质稳定
2.点燃条件下,与氧气反应(燃烧)
完全燃烧
空气中现象?
氧气中现象?
不完全燃烧
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课题1 金刚石、石墨和C60
单质碳 化学性质
1.常温下,化学性质稳定
2.点燃条件下,与氧气反应(燃烧)
3.还原性(高温条件下)
与非金属氧化物反应
与金属氧化物反应
视频实验
课题1 金刚石、石墨和C60
木炭还原 氧化铜
现象:
粉末由黑色变成红色,澄清石灰水变浑浊
结论:
有 Cu 和 CO2生成
操作步骤:
搭建装置,检查装置气密性
装入药品
高温加热,观察现象
分析讨论
课题1 金刚石、石墨和C60
木炭还原 氧化铜
现象:
粉末由黑色变成红色,澄清石灰水变浑浊
结论:
有 Cu 和 CO2生成
1. 试管为什么要略向下倾斜?
2. 用酒精喷灯或酒精灯火焰上罩网罩的作用是什么?
3. 实验结束时,为什么要先从石灰 水中取出导气管再熄灭酒精灯?
4. 未冷却直接观察,为何看不到红色的铜?
分析讨论
课题1 金刚石、石墨和C60
木炭还原 氧化铜
现象:
粉末由黑色变成红色,澄清石灰水变浑浊
结论:
有 Cu 和 CO2生成
1. 试管为什么要略向下倾斜?
1A.防止冷凝水回流使试管炸裂
分析讨论
木炭还原 氧化铜
现象:
粉末由黑色变成红色,澄清石灰水变浑浊
结论:
有 Cu 和 CO2生成
2. 用酒精喷灯或酒精灯火焰上罩网罩的作用是什么?
2A.汇聚火焰,提高温度
课题1 金刚石、石墨和C60
分析讨论
课题1 金刚石、石墨和C60
木炭还原 氧化铜
现象:
粉末由黑色变成红色,澄清石灰水变浑浊
结论:
有 Cu 和 CO2生成
3. 实验结束时,为什么要先从石灰 水中取出导气管再熄灭酒精灯?
3A.防止水回流至试管底部,使试管炸裂
分析讨论
课题1 金刚石、石墨和C60
木炭还原 氧化铜
现象:
粉末由黑色变成红色,澄清石灰水变浑浊
结论:
有 Cu 和 CO2生成
4. 未冷却直接观察,为何看不到红色的铜?
4A.铜在加热条件下与空气中氧气反应生成氧化铜
课题2 二氧化碳制取的研究
工业 制取二氧化碳
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煅烧 石灰石
原理:
课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
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考虑因素:
反应原理
试剂药品
发生装置
收集装置
实验操作
CO2
课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
知识学习
反应原理
CO2
方案科学合理,条件易达到
原料易得且价廉
操作简便、安全
反应速率适中,便于收集
产品纯净环保
课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
知识学习
反应原理
CO2
方案科学合理,条件易达到
原料易得且价廉
操作简便、安全
反应速率适中,便于收集
产品纯净环保
课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
讲解实验
反应原理
操作步骤:
先固后液
等量加入
观察现象
课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
讲解实验
反应原理
课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
反应原理
CaCO3+H2SO4 = CaSO4+H2O+CO2↑
不能用。
因为生成微溶于水 的硫酸钙,覆盖在大理石的表面,阻止反应继续进行。
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课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
a. 反应原理
H2CO3 =CO2↑+H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3
总化学方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
b. 试剂药品
大理石(or石灰石)+稀盐酸
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课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
c. 发生装置
选择依据:
1.反应物状态:固体
2. 反应条件:加热
选择依据:
1.反应物状态:固液
2.反应条件:不加热
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课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
c. 发生装置
选择依据:
1.反应物状态:固液
2.反应条件:不加热
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课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
c. 发生装置
长颈漏斗:
1.随时添加液体药品
2.下端没入液面以下,防止气体逸出
优点:
可以控制反应的发生和停止
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课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
d. 收集装置
选择依据:
水溶性:
不溶、难溶
不易溶
选择依据:
气体密度:
ρ <ρ空气
ρ >ρ空气
a.
b.
CO2不与空气成分反应,密度比空气大
CO2 能溶 于水(1:1)
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课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
d. 收集装置
向上排空气法
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课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
c+d. 制取装置
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课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
e.实验操作
查
装
定
注
收
验
操作:
CO2的验满:
带燃着小木条放在瓶口,若熄灭,则满。
CO2的检验:
向集气瓶中加入澄清石灰水,振荡,若石灰水变浑浊,则为CO2
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课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
e.实验操作
查
装
定
注
收
验
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净
课题2 二氧化碳制取的研究
实验室 制取二氧化碳
学生实验
操作:
制取2瓶CO2气体:集气瓶+塑料瓶
检验集气瓶气体是否为CO2
课题3 二氧化碳和一氧化碳
学生实验
操作:
向盛满CO2的塑料瓶中倒入200mL水
振荡
现象:
塑料瓶变瘪
结论:
CO2能溶 于水
二氧化碳的 性质
课题3 二氧化碳和一氧化碳
二氧化碳的 性质
学生实验
操作:
制取CO2气体:
集气瓶*2
课题3 二氧化碳和一氧化碳
学生实验
二氧化碳的 性质
操作:
取2支试管
分别向试管内滴入2滴管紫色石蕊溶液
向其中一支通入CO2,观察现象
将通入CO2的试管用酒精灯加热至沸腾
观察现象
现象:
溶液由紫色变为变红
加热后红色变为紫色
课题3 二氧化碳和一氧化碳
学生实验
二氧化碳的 性质
课题3 二氧化碳和一氧化碳
学生实验
二氧化碳的 性质
{00A15C55-8517-42AA-B614-E9B94910E393}步骤
I
II
III
IV
现象
结论
课题3 二氧化碳和一氧化碳
学生实验
二氧化碳的 性质
{00A15C55-8517-42AA-B614-E9B94910E393}步骤
I
II
III
IV
现象
变红
不变色
不变色
变红
结论
CO2与水反应,生成一种酸性物质
课题3 二氧化碳和一氧化碳
故事:
屠狗洞
现象:
火把火苗飘忽不定
狗呼吸困难,窒息
二氧化碳的 性质
知识学习
课题3 二氧化碳和一氧化碳
故事:
屠狗洞
现象:
火把火苗飘忽不定
狗呼吸困难,窒息
二氧化碳的 性质
知识学习
课题3 二氧化碳和一氧化碳
故事:
屠狗洞
现象:
火把火苗飘忽不定
狗呼吸困难,窒息
二氧化碳的 性质
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}CO2含量
影响
1%
使人感到气闷、头昏、心悸
4~5%
使人感到气喘、头痛、眩晕
10%
使人神志不清、呼吸停止、以致死亡
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课题3 二氧化碳和一氧化碳
物理性质:
能溶于水
二氧化碳密度比空气大
二氧化碳的 性质
化学性质:
不可燃
不助燃
不能供给呼吸
知识小结
课题3 二氧化碳和一氧化碳
学生实验
操作:
向放有燃着的高低小蜡烛烧杯中倾倒CO2
现象:
小蜡烛自下而上 依次熄灭
结论:
CO2不可燃,不助燃
CO2密度比空气大
二氧化碳的 性质
课题3 二氧化碳和一氧化碳
物理性质:
能溶于水
密度比空气大
二氧化碳的 性质
化学性质:
不可燃
不助燃
不能供给呼吸
知识小结
课题3 二氧化碳和一氧化碳
物理性质:
能溶于水
密度比空气大
二氧化碳的 性质
化学性质:
不可燃(一般)
不助燃
不能供给呼吸
与澄清石灰水反应(检验)
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O
与水反应生成碳酸
CO2 + H2O = H2CO3
H2CO3 = CO2 ↑+ H2O
知识小结
课题3 二氧化碳和一氧化碳
二氧化碳的 性质
知识小结
性质:
能溶于水
密度比空气大
不可燃
不助燃
不能供给呼吸
与澄清石灰水反应
与水反应
用途:
灭火
制造碳酸饮料
干冰用人工降雨
化工原料
气体废料
光合作用原料
课题3 二氧化碳和一氧化碳
二氧化碳对 环境 的影响
知识小结
课题3 二氧化碳和一氧化碳
二氧化碳对 环境 的影响
知识小结
温室效应加剧:
全球气候变暖
温室气体:
二碳、臭氧、甲烷、氟氯代烷
低碳 生活:
绿色出行——减少化石燃料燃烧
禁止焚烧垃圾
植树造林
课题3 二氧化碳和一氧化碳
产生:
含碳元素物质的不完全燃烧
一氧化碳的 物理 性质
知识学习
色、态、味
溶解性
密度g/L
空气
密度
CO2
无色无味气体
体积比1:1
可溶
1.977
1.293 g/L
CO
无色无味气体
1:0.02
难溶
1.250
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识学习
一氧化碳的 化学 性质
CO2与CO的化学性质是否相似?
每个CO2 分子比每个 CO 分子多一个氧原子,由于分子构成不同,可以推测它们的性质有很大的不同。
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识学习
一氧化碳的 化学 性质
1. 可燃性:
现象:蓝色火焰,放热,生成一种无色能使澄清石灰水变浑浊的气体
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识学习
一氧化碳的 化学 性质
1. 可燃性
2. 毒性:
中毒急救措施
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识学习
一氧化碳的 化学 性质
1. 可燃性
2. 毒性
3. 还原性:
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识学习
一氧化碳的 化学 性质
A
B
酒精灯A的作用?可以用什么替代?
为什么先通一会儿CO后再点燃酒精灯B?
为什么要冷却至室温再观察现象?
操作:
点燃酒精灯A,通入CO
一段时间后,点燃酒精灯B
一段时间后,熄灭酒精灯B
冷却至室温后,停止通入CO,熄灭酒精灯A
将粉末倒出,观察现象
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识学习
一氧化碳的 化学 性质
A
B
1. 酒精灯A的作用?可以用什么替代?
1A. 尾气处理,可用气球代替
操作:
点燃酒精灯A,通入CO
一段时间后,点燃酒精灯B
一段时间后,熄灭酒精灯B
冷却至室温后,停止通入CO,熄灭酒精灯A
将粉末倒出,观察现象
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识学习
一氧化碳的 化学 性质
A
B
2.为什么先通一会儿CO后再点燃酒精灯B?
2A. 排尽装置内空气,防止爆炸
操作:
点燃酒精灯A,通入CO
一段时间后,点燃酒精灯B
一段时间后,熄灭酒精灯B
冷却至室温后,停止通入CO,熄灭酒精灯A
将粉末倒出,观察现象
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识学习
一氧化碳的 化学 性质
A
B
3.为什么要冷却至室温再观察现象?
3A. 防止加热时,铜与空气中氧气反应生成氧化铜
操作:
点燃酒精灯A,通入CO
一段时间后,点燃酒精灯B
一段时间后,熄灭酒精灯B
冷却至室温后,停止通入CO,熄灭酒精灯A
将粉末倒出,观察现象