第六单元碳和碳的氧化物整单元学案

金刚石、石墨和C60学案
【学习目标】
1、知道金刚石和石墨的主要物理性质及相关的用途。
2、记住单质碳的化学性质及对应的用途。
3、知道同种元素可以组成不同的物质，结构、性质和用途的关系，且能以发展的观点看待碳的单质
【教学重点】物质的结构、性质和用途之间的相互关系；
碳与氧气及某些氧化物的反应——碳的可燃性和还原性。
【教学难点】碳与某些氧化物的反应——碳的还原性。
(一）自读课本，获取新知 （第一课时）
1.比较金刚石、石墨的物理性质和用途
金 刚 石 石 墨
外观
光泽
硬度
导电性
用途
思考：A.金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，为什么他们的物理性质却差异很大，其原因是 。
B.物质的用途是由其对应的性质决定的，金刚石、石墨的上述用途分别由其什么性质相对应呢？口述与其他同学交流，互相评价。
2、木炭主要是由 构成的，它具有 的结构，因此，它具有 。活性炭的吸附作用比木炭还要 。
3、木炭通常用来吸附一些食品和工业产品里的 ，也吸附有 的物质，活性炭用在 里吸附毒气，在制糖工业中来 以制取白糖。
4、C60是由 直接构成的物质，一个C60分子是一种由 个碳原子构成的分子，它形似 。这种结构的碳分子比较稳定。
5、金刚石、石墨和C60分子，它们都是由一种元素组成的不同种 ，其化学性质相似，而物理性质有较大 。
（三）达标检测，自我诊断
1、自然界中最硬的物质是 .由 元素组成的.。可用做
2.请把下列物质的用途与其对应的性质连接起来
石墨有优良的导电性 做高温润滑剂
石墨的熔点高且有润滑性 做电极
活性炭有吸附性 做防毒面具里的滤毒罐
石墨质地很软 铅笔芯
3.下列说法正确的是（ ）
（A）一种元素只能形成一种单质（B）一种元素可能形成几种单质
（C）同种元素组成的不同种单质性质相同（D）由碳元素形成的单质都是黑色的
4.木炭具有很强的吸附性，这是因为 （ ）
（A）木炭比木材轻 （B）木炭不溶于水
（C）木炭具有疏松多孔的结构 （D）木炭不易跟其它物质发性化学反应
5．碳的单质中，质地较软，常用作电极的是……………………( )
A．金刚石 B．活性炭 C. 炭黑 D．石墨
6．金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是………………………·( )
A．金刚石和石墨是由不同种元素组成的 B. 金刚石是单质，而石墨是化合物
C. 金刚石和石墨里碳原子的排列不同 D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质
7、金刚石是 （ ）A．单质 B．化合物 C．纯净物 D．混合物
8、木炭可用来脱色、除臭味，这是利用它的
A、可燃烧（B）稳定性（C）还原性（D）吸附性
9、木炭和活性炭具有很 强的吸附性，是由于（ ）。
A.是无定形碳 B.它们的密度小 C.疏松多孔，表面积大 D.常温下化学性质稳定
10、某物质中只含有一种元素，该物质不可能是（ ）
A、混合物 B、纯净物 C、单质 D、化合物
11、碳元素有A、B、C、D四种固体单质。A为较软的矿物，可作铅笔芯和电极；B能使红墨水褪色，具有疏松多孔结构；C是自然界最硬的物质之一，可用它切割大理石；D是一种相对分子质量为720的新型物质，可作超导材料和纳米材料。
（1）写出各物质的名称：A B C D （2）写出B的化学式 :
10、1990年，曾使用了一种“石墨炸弹”。 这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，解释这是为什么？
11、下列实验能证明金刚石和石墨是由同种元素形成的不同单质的是
　　A.测量其密度　　　　 B.测量其熔点　　C.用水溶解　　 D.分别燃烧验证燃烧产物
第二课时 二:碳的化学性质
（一）知识准备，复习回顾
1、金刚石、石墨、木炭、活性炭、炭黑、焦炭的物理性质和用途
2、写出碳元素原子结构示意图，讨论其特点。
3、什么是氧化反应？
(二）自读课本，获取新知
⑴碳在常温下化学性质 . 在生活中的用途有哪些？
⑵碳在点燃的条件下，在空气（或氧气）中具有 ，反应有以下两种情况：
①氧气充足时生成 ，化学方程式为
②氧气不足时生成 ，化学方程式为
3.木炭与氧化铜反应的化学方程式为：
反应的现象是① ②
在C+2CuO高温2Cu+CO2↑的反应中氧化铜失去了氧被 ，发生了 反应， 而碳得到了氧被 发生了 反应，所以碳具有 性
总结：1.在高温条件下，碳具有 ，能夺取某些含氧化物里的 使其还原。与金属氧化物反应（如CuO、Fe2O3、ZnO）得到金属，说明碳单质（焦炭）能用于冶炼金属。写出还原氧化铁的化学方程式
2.氧化还原反应的特点：
得氧被氧化是还原剂 失氧被还原是氧化剂
以H2 + CuO===Cu + H2O为例，找出氧化剂还原剂，发生氧化反应和还原反应的物质？
（三）达标检测，自我诊断
1.埋木桩前，埋入的一段表面用火微微烧焦，以增强其防腐性，这主要是因为碳在通常情况下（ ）
A.具有可燃性 B.具有还原性 C.难溶于水 D.常温化学性质稳定
2．将一包黑色粉末放入试管中加热，部分变成红色，同时产生能使澄清石灰水变混浊的气体，这包黑色粉末是（ ）
A.氧化铜 B.活性炭 C.氧化铜和二氧化锰 D.氧化铜和木炭粉
3.书写档案时，必须使用含有单质碳的墨水，其理由是（ ）
A．单质碳不跟其他物质反应 B．碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质
C．常温下，碳的化学性质不活泼 D．这种墨水是经过加工性质稳定的化合物
4.有关2 CuO + C 高温 2 Cu + CO2↑的反应，说法正确的是 ( )
A.CuO具有氧化性 B.C发生了还原反应
C.反应前后氧元素的化合价没有改变 D.反应前后固体质量不变
5.用下列描述物质性质的词语填空：可燃性、还原性、吸附性、导电性、导热性、挥发性、稳定性。
①木炭生火 、②活性炭脱去红糖颜色制白糖 、③碳纤维制导线 、 ④用石墨制坩埚 、⑤用碳素墨水签署重要文件 、⑥用焦炭炼铁 、⑦人造金刚石代替硅制造计算机芯片 。
*6.一定质量的铜粉和碳粉的混合物，在空气中充分灼烧后其固体与原混合物的质量不变，则原混合物中铜粉和碳粉的质量比为 ( )
A.4：1 B.2：1 C.3：2 D.1：1
7.下列过程中发生了化学变化的是（ ）。
A.石墨导电 B.金刚石切割金属 C.用铅笔写字 D.用焦炭冶炼
8.科学家已证实了有一种具有空心球状结构的N60分子，以下判断不正确的是（ ）。
A.N60和N2都是氮元素的单质 B.N60的相对分子质量是840
C.N60中含有30个氮分子 D.N60中氮元素的化合价为0
9.具体填写（1）～（3）组物质性质不同的原因。并以此为例，再另写两组实例。
（1）金刚石、石墨、C60：碳原子 不同；
（2）H2O和H2O2：分子的 不同；（3）钠原子和氯原子：原子的 不同。
（4） 。
（5） 。
*10.李洋在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜，反应的化学方程式为：C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。
查阅资料：CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
实验验证：(1)当然A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质是_____； (2)装置B中发生的实验现象是____________________________________，该反应的化学方程式是________________________；
(3)C装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有 气体生成，证明李洋同学判断是正确的。
实验反思：
(4)李洋同学对CO产生的原因进行了分析：
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO；
②原因二：反应C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO； ③原因三：……请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理：__________________________________________。
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的药品，会书写反应的化学方程式。
2、会组装仪器并制取出一瓶二氧化碳，并会检验和验满。
3、能归纳出实验室制取气体的发生装置和收集方法的选择依据。
一、导学提纲
（一）预习内容：
课本P109-111页
(二)知识整理：
1、在实验室里，我们用______或 和___________反应制取二氧化碳，
方程式是：____________________________________________。
2、实验室制取气体的装置包括____________和____________两部分，其中气体发生装置可以分为____________和__________。
3、实验室能否用高锰酸钾制取氧气的装置来制取二氧化碳呢？
（1）二氧化碳与氧气制取实验及相关性质比较：
二氧化碳 氧气
反应物的状态
反应条件
密度
是否溶于水或与水反应
（2）分析实验室制取氧气的装置： （图略）
装置设计特点 原因
试管口略向下倾斜
需要 （反应条件） 高锰酸钾常温下不能分解
用 法或 收集
（3）设计制取二氧化碳的装置考虑因素
考虑因素 设计要求
容器口应向上
常温下能反应 不用酒精灯
溶于水，密度 只能用 收集
药品接触立即反应
4. 装修常用到大理石，它的主要成分是 （ ）
A. CaCl2 B. Ca(OH)2 C. CaCO3 D. CaSO4
5．已知空气的平均分子质量为29，如果某气体的相对分子质量大于29，则该气体的密度就比空气大；如果某气体的相对分子质量小于29，则该气体的密度就比空气小。由此推知下列气体可用向下排空气法收集的一组是 （ ）
A.CO CO2 B.H2 CH4 C.O2 CO2 D.CO2 NH3
二、课堂练习
6．实验室制取二氧化碳应选用的一组仪器是 （ ）
A.长颈漏斗、锥形瓶、导管、集气瓶 B.长颈漏斗、试管、导管、水槽
C.长颈漏斗、锥形瓶、导管、铁架台 D.长颈漏斗、广口瓶、导管、酒精灯
7．二氧化碳只能用向上排空气法收集的原因是 （ ）
A.密度比空气大 B.密度比空气小 C.难溶于水 D.能溶于水且密度比空气大
8、实验室制取二氧化碳，一般有以下几步：①向长颈漏斗中注入稀盐酸；②向容器中入几小块石灰石；③按要求连接好仪器；④检查装置的气密性；⑤收集气体。下列步骤正确的是 （ ）
A.①②③④⑤ B.④③①②⑤ C.③④②①⑤ D.③④①②⑤
9、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 ( )　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
三、课后练习
10、 经过学习我们可以初步认识到：化学反应的快慢、现象、生成物等与反应物量的多少、反应条件有着密切的关系。请各举一例说明：
(1)使用催化剂，能改变化学反应的速率；
(2)反应物的量不同，生成物可能不同；
(3)反应物的量不同，反应现象可能不同。
11、请你根据下图回答下列问题：
（1）指出下列编号仪器的名称：H 、I ；
（2）用D装置收集某种气体时，如何判断气体已收集满： ；
（3）实验室制取二氧化碳时可选用的发生装置是 ，可以选用的收集装置是 ；用该发生装置制取气体应满足的一般条件是 。
（4）氨气（NH3）是一种无色、有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水。某课外兴趣小组同学用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气，他们应选择的发生装置是 ，若选用G装置收集氨气，应从 （选填“a”或“b”）通入，为防止多余的氨气逸出到空气中，应采取的措施是 。
课题3 二氧化碳和一氧化碳（1）
【学习目标】1、了解二氧化碳的性质；2、了解二氧化碳的用途
3、了解并关注温室效应。
【学习重难点】
1、了解二氧化碳的性质；2了解二氧化碳的用途；
合作探究一：（CO2的物理性质）
色、态、味：CO2是_____色，______味的_______体；
熔（沸）点：在温度为-182℃时，CO2会变为无色的液体，当温度为-182.9℃时，CO2会变为白色雪状的固体。固体的CO2叫_________，其用途有_____________。
溶解性：CO2溶于水的实验【实验6-5】
现象
分析
4、密度：CO2的密度比空气_____（填大或小），因而在实验室制取CO2的过程中可用_________法收集CO2。
合作探究二：（CO2的化学性质）
5、CO2既不能燃烧也不能支持燃烧 （ ）
【实验6-4】
现象
分析
6、CO2与水反应【实验6-6】
（Ⅰ） （Ⅱ） （Ⅲ） （Ⅳ）
现象
分析
7 、CO2与石灰水反应 （ ）
现象：_____________________________________________________________
实质：______________________________________________________________
合作探究三：（CO2对生活和环境的影响）
对生活的影响
CO2本身没有毒性，但CO2不能供给呼吸。因此，在人们进入久未开启的菜窖或地窖前要做个__________实验。
对环境的影响——温室效应
①概念
大气中的_______ 等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危害
全球气温 ，两极冰川 ，海平面升高，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化、农业减产等。
③防治措施
A、减少使用 等化石燃料。
B、大力开发利用新能源，如 等。
C、大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。
达标检测：
10、鉴别氧气和二氧化碳两种气体最简便的方法是（ ）
A、分别通入澄清石灰水 B、测定三种气体的密度
C、用燃着的木条放在集气瓶口 D、试验三种气体的溶解性
11、下列说法中，正确的是（ ）
A．CO2能溶于水，可用于制汽水
B．能使燃着的木条熄灭的气体一定是CO2
C．因为CO2可与水反应生成H2CO3，所以H2CO3很稳定，不易分解
D．干冰用于人工降雨和致冷剂是利用了它的化学性质
12、CO2和O2是自然界中生命活动不可缺少的两种气体，下列对它们的认识中，正确的是（ ）Ａ．都含有氧分子 Ｂ.都能供动物呼吸 Ｃ．都不溶于水 Ｄ．密度都比空气大
13、雪碧被称作碳酸饮料，有关反应的化学方程式是_________________________________。
14、盛石灰水的试剂瓶口常有一层白色的固体物质，该物质的化学式是___________，有关反应的化学方程式是_________________________________。
15、冬季在我国北方用石灰浆（主要成分氢氧化钙）刷墙后，常在房中放一盆炭火，它起的作用是_________________________________（用方程式表达），工人师傅发现抹上石灰浆后一段时间，墙壁会出汗，请用方程式解释__________________________________。
16、 “温室效应”是哥本哈根气候变化大会研究的环境问题之一，CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。
（1）写出CO2的两种用途 、 。
（2）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的是 （填序号）。
①鼓励乘坐公交车出行，倡导低碳生活 ②大力发展火力发电
③采用节能技术，减少化石燃料的用量 ④开发利用太阳能、风能等新能源
（3）为减少CO2的排放，另一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环，如CO2与H2在催化剂和加热的条件下反应生成甲烷和水。该反应的化学方程式为____________________________________________________。
一氧化碳的性质与用途
【学习目标】 1、掌握一氧化碳的性质 2、了解一氧化碳的用途
【重点难点】 一氧化碳的性质
一、导学提纲 预习内容： 阅读课本117-119页，你能填写下列空白吗
1、 物理性质：通常情况下，CO是 色 味的气体， 溶于水，密度比空气略小，一般用 法收集。
2、 化学性质：（1）可燃性：纯净的CO在空气在中点燃时，能产生 火焰，放出大量的热，反应的化学方程式为： 。
（2）还原性：CO还原CuO反应的化学方程式为： 。
（3）剧毒性：CO极易与血液中的 结合，从而使 ，造成生物体缺氧，甚至危及生命。
3、 用途：因CO具有可燃性，可以用作 ；CO具有还原性，可用于 ，如用CO冶炼生铁的化学方程式为： 。
【当堂检测】
4、 有人用炉火取暖，为防止煤气中毒，在火炉上放一盆水，这样做行吗？
5、 下图是用一氧化碳还原氧化铜并对尾气进行处理的实验图，请依图回答：
⑴实验结束时，是先熄灭酒精灯，还是先停止通入CO气体？为什么？
⑵你能不能将CO还原氧化铜的实验装置稍作改进，一方面能避免CO对环境的污染，另一方面能充分利用能源。
6、 水煤气的主要成分是CO与H2的混合气体，下列有关水煤气的说法不正确的是( )
A、可燃烧 B、具有还原性 C、有毒 D、有特殊的气味
7、 下列气体能降低血红蛋白输氧能力的是( )
A、CO2 B、N2 C、 CO D、 O2
8、 CO和CO2相同的是 （ ）
A、物理性质相同 B、化学性质相同 C、组成元素相同 D、相对分子质量相同
用 途
用 途