初中化学第六单元导学案

第六单元 碳和碳的氧化物
课题一 金刚石、石墨和C60（一）
导学提示：
1、知道石墨和金刚石的物理性质和用途；
2、了解木炭和活性炭具有吸附性。
3、通过碳的单质的学习，初步认识物质的性质在很大程度上决定物质的用途。
4、知道不同元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。
同步导学：
1.碳的单质有 ，它们都是有 组成的。但是由于它们 的不同，因此它们的 存在差异。
2.
单质 构造 物理性质 用途
金刚石
石墨
C60
3.同一种元素可以组成不同的单质。例如：金刚石、石墨和C60，氧气和臭氧，红磷和白磷。
4.木炭主要是有 构成的，它具有 的结构，因此具有 能力。焦炭，活性炭、炭黑等的构成与木炭相似，所以他们都具有 能力。吸附能力与气体或溶液的接触面积有关，接触面积越大，吸附能力越强。活性炭具有更大的表面积，所以它的吸附能力比木炭要强。在水的净化中，活性炭的作用 ，除此以外，防毒面具里的滤毒罐也是用活性炭来吸附毒气，同时工业中也是利用活性炭来脱色以制白糖。这些过程是属于 变化，所以吸附性是属于 性质。
5. 碳和炭的区别
碳：指碳元素，只用做化学用语，在表示元素和含碳的化合物的时候使用。
炭：指具体的物质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等，它们是碳单质中混有杂质的物质
例题讲解：
1.将下列各种物质及对应的用途用直线连接起来。
石墨 有导电性 裁玻璃
金刚石 有吸附性 冰箱除异味
活性炭 天然物质中最硬 做电视中的电极
2.石墨炸弹在爆炸时会释放出大量的石墨钎维，易造成输电线电厂设备损坏，这是由于石墨（ ）
A.质软 B.有吸附性 C.能导电 D.易燃、易爆
3.科学家证明在一定条件下C60可转化成金刚石，则下列说法中，不正确的是（ ）
A.该变化是物理变化，因为元素未变 B.C60和金刚石都具有吸附性
C. C60和金刚石都是碳的单质 D. C60和金刚石是不同的两种物质
4.指出下列模型分别代表什么物质？
A. B. C.
A是 ，B是 ，C是 。
A和C物理性质差异的主要原因是 。
5.用“碳”和“炭”完成下列空白
①黑 ； ②木 ；③二氧化 ；④焦 ；⑤含 的物质；
⑥ 元素；⑦ 单质；⑧活性 ；⑨ 的氧化物；⑩ 酸钙。
6.向盛有NO2气体的（红棕色）的烧瓶中投入若干小块木炭，，稍等片刻，你能看到的现象是：
（1） ，
（2） 。
原因是 。
7.下列说法错误的是（ ）
A.同种元素组成的物质，性质不一定相同
B.同种元素组成的物质，性质一定相同
C.不同的单质可以由同一种元素组成
D.不同的单质可以有相似的化学性质
8.实验室制取气体选择收集方法时，对气体的下列性质不必考虑的是（ ）
A．颜色 B.密度 C.溶解性 D.是否与水反应
课题一 金刚石、石墨和C60（二）
导学提示：
1.知道单质碳在常温下化学性质很稳定，在高温下能够跟很多种物质发生反应；
2.根据碳单质的化学性质开发其不同用途；
3.知道单质碳具有可燃性和还原性，会书写有关的化学方程式。
同步导学：
1.木炭和二氧化锰颜色都是黑色，我们可以用 来区分它们（“物理方法”或者“化学方法”），所使用的方法是 。
2.金刚石、石墨在化学性质上相同点是（ ）
A.都是难溶于水的固体 B.都是由碳元素组成的单质
C.都可以在氧气中燃烧生成二氧化碳 D.都是有固定的熔点
3.古代的书法家用墨（用炭黑等制成）书写的字画为什么能保存很长时间？因为常温下，碳的化学性质 。在受到日光照射或与空气、水分接触，都 发生化学变化。元素的化学性质由原子的最外层电子数决定，碳原子最外层有 个电子，它要成为稳定结构，得到 个电子或失去 个电子，都是不容易的，所以化学性质不活泼。如果温度 ，碳能与氧气、某些氧化物反应。
4.碳在氧气中燃烧时，当氧气的量不足，燃烧生成 ，同时产生 ；
反应的化学方程式是 。
当氧气的量充足时，燃烧生成 ，同时产生 ；
反应的化学方程式是 。
5.碳可以和某些金属氧化物发生反应表现出还原性。 如：高温下，碳可以和氧化铜发生反应。实验现象： 色粉末逐渐变成 色，产生的气体能使澄清石灰水变 ，反应的化学方程式是 。
反应中，碳和氧化铜中的氧发生反应；氧化铜中的氧被夺走。
6.碳除了和金属氧化物反应外，还可以和非金属氧化物反应。如：高温下，碳可以和二氧化碳反应生成一氧化碳，反应方程式 。反应中，碳和二氧化碳中的氧发生反应，二氧化碳中的氧被夺走。
7.在反应中失去氧的物质是氧化剂。而得到氧的物质是还原剂。
氧化反应是物质与氧发生的反应，还原反应是含氧化合物里的氧被夺去的反应。
所以上述两个反应中，碳与氧发生反应，是还原剂，具有还原性，被氧化。氧化铜和二氧化碳中的氧被夺去，都是氧化剂，具有氧化性，被还原。
8.碳的还原性可用于工业冶金，例如，焦炭可以把铁从它的氧化物矿石中（氧化铁）还原出来。写出反应的化学方程式 。
例题讲解：
1.下列不符合科学道理是（ ）
A.碳是非金属，但它的单质石墨能导电
B.普通大理石经“气功大师”发功能变成金刚石
C.工业上用焦炭来炼铁是利用碳的还原性
D.碳与氧气反应的生成物有时是不同的
2.在一密闭容器内盛有等质量的碳和氧气，高温加热使之充分反应，容器内的物质是（ ）
A.CO B.CO2和O2 C.CO2 D.CO2和CO
3.点燃一根蜡烛，用冷碟底放在蜡烛火焰上方，一会儿，在碟底收集到炭黑，由此能得出蜡烛的组成中一定有（ ）
A.碳元素 B.氢元素 C.氧元素 D.氢、氧元素
4.埋木桩前，有时把埋入地下一段的表面用火微微烧焦，这是因为 。
5.2份12克的碳，分别燃烧生成一氧化碳和二氧化碳，则消耗的氧气的质量比为多少？生成一氧化碳和二氧化碳的质量比又为多少？
6.100克氧化铜和木炭的混合物在高温条件下恰好充分反应，冷却后称量剩余的固体质量为78克，计算（1）剩余的固体是什么？质量各为多少？
（2）原混合物中氧化铜和木炭粉各多少克？
课题二 二氧化碳制取的研究
导学提示：
1.初步学习实验室制取二氧化碳，并了解反应原理；
2.探究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳；
3.了解实验室制取气体的思路和方法。
同步导学：
1.化学反应装置确定：发生装置是由反应物 和 决定的，收集装置主要是考虑生成气体的 性质（溶解度、密度）。
2.反应物的确定：反应要容易发生，条件要容易，生成物不能影响反应；反应速度适中，方便控制。
3.实验室二氧化碳的制法：
(1)药品:石灰石或大理石、稀盐酸；（思考为什么不用浓盐酸、硫酸和碳酸钠？）
浓盐酸易挥发，使制得的气体不纯，这样的气体混合物不能使石灰水浑浊。
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑ 产物CaSO4微溶于水，量多后会覆盖在反应物的表面，阻止反应的进行。
Na2CO3+2HCl(稀)＝2NaCl+H2O+CO2↑ 反应速度太快，不易控制
(2)原理CaCO3+2HCl(稀)＝CaCl2+H2O+CO2↑
(3)固体+液体在常温下反应，
发生装置： 改进装置：
(4)反应一般有五个步骤：
①检验装置气密性；②向试管中放入几小块大理石（石灰石）；③向试管中注入稀盐酸； ④按要求装配好仪器；⑤收集气体。
(5)收集气体方法： 。
(6)检验： 。
(7)验满： 。
4.二氧化碳和氧气制取实验以及相关性质的比较
反应物的状态 反应条件 气体密度（与空气相比） 是否与水反应
二氧化碳
氧气
5. 反应其他因素的考虑：
（1）．装置是否简单易操作
（2）．价格，资源，环保问题
（3）．产生的气体要纯净，易收集
6.工业上制取二氧化碳：高温煅烧CaCO3（石灰石），CaCO3CaO+CO2↑
7. 实验室制备气体的一般思路:1.发生装置的选择；2.收集装置的选择3.气体的检验
例题讲解：
1.小强在化学课上知道了蛋壳的主要成份是碳酸钙，决定制作一个无壳鸡蛋送给妈妈。他应该从厨房中选择鸡蛋和下列物质中的（ ）
A.味精 B.白酒 C.酱油 D.食醋
2.实验室制取CO2和O2的共同点是（ ）
A.气体发生装置相同 B.都可以用向上排空气法收集
C.反应时都需要加热 D.都可以用排水法收集
3.实验室制取二氧化需要用的一组药品是（）
A.大理石和稀盐硫酸 B.石灰石和稀硫酸 C.木炭和氧气 D.碳酸钠和稀硫酸
4.证明集气瓶中收满二氧化碳的正确方法是（）
A.加入澄清石灰水 B.加入紫色石蕊试液
C.把燃着的木条放在集气瓶口 D.把燃着的木条伸到集气瓶内
5.将珍珠加入稀盐酸中，有气泡产生，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，则珍珠中含有下列离子中的（）
A.氯离子 B.硫酸根离子 C.碳酸根离子 D.氢氧根离子
6.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检验装置气密性 ②按要求装配好仪器 ③向长颈漏斗中注入稀盐酸 ④收集气体 ⑤向广口瓶中放入几小块大理石，其中正确的顺序是（ ）
A.①②③④⑤ B.②①⑤③④ C.②①③④⑤ D.③④⑤②①
课题三 二氧化碳和一氧化碳（一）
导学提示：
1.了解二氧化碳的物理性质和用途；
2.知道二氧化碳的化学性质以及检验方法，并能解释生产和生活中的一些有关二氧化碳性质的现象；会正确书写化学方程式。
3.初步学会运用观察、实验等方法获取并了解二氧化碳的有关信息；
4.知道温室效应以及防止温室效应应增强采取的措施。
同步导学：
1.二氧化碳的相对分子质量为 ，其中碳、氧元素的质量比为 ；碳元素的质量分数为 .通常情况下，它是一种 色 味的气体，密度比空气 ， 溶于水。
在一定条件下，二氧化碳气体会变成固体，固体的二氧化碳叫 ，它可以用来作 剂.原理是 。（解释人工降雨）
2.二氧化碳的化学性质：
(1)不能支持燃烧，也不能燃烧；
(2) 与石灰水反应：实验现象： ，反应方程式 ，此反应作为检验二氧化碳。
(3).与水反应:醋酸能使紫色石蕊溶液变红，二氧化碳于水反应后的溶液也能使紫色石蕊溶液变红，说明反应后的溶液呈 性，反应方程式 ；加热后，溶液颜色 ，说明 ，
反应方程式 。
3.二氧化碳本身没有毒性，但是不能供给呼吸。当空气中二氧化碳的含量超过正常时，会对人体健康产生影响。因此在人群密集的地方应该注意 。(思考：进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前，如何检验这些场所中二氧化碳的含量是否会对进入人的生命构成威胁 ？)
4.二氧化碳的用途：（利用化学性质）
(1)为植物的光合作用提供二氧化碳；
(2)灭火；
(3)化工产品的原料；
(4)气体肥料。
5.温室效应是指 ，导致温室效应的气体有 、 、 、 等，它导致了 、 、 。因此我们应该采取一些措施，例如：人类应减少使用 、 、 等化石燃料；更多利用 、 、 等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。
例题讲解：
1.检验二氧化碳气体常用 （ ）
A.燃烧的木条 B.水 C.澄清的石灰水 D.紫色石蕊溶液
2. 石灰浆抹墙壁，基本干燥时，为加速硬化，常在室内放一炭火盆，但墙面开始反而潮湿，这主要是因为 、 （写出有关化学方程式）。
3.下列关于二氧化碳的描述正确的是（　 ）
A.向紫色石蕊溶液里通入CO2，溶液变蓝
B.在温室中施CO2可提高农作物产量
C.空气里CO2浓度过大，会使人中毒死亡
D.CO2是气体，不能像液体一样以一个容器倒入另一个容器
4.有利于防止温室效应的有效措施是（　 ）
①减少煤、石油、天然气的燃烧 ②禁止生产含氟冰箱 ③大量植树造林 ④充分利用太阳能、风能等环保能源 ⑤用大量石灰水吸收
A.①②④ B.①②③④ C.②③④ D.①②③④⑤
5．某实验小组的同学用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品，探究哪两种药品的反应适合在实验室制取CO2。请你参与下列的探究并回答问题。
【提出问题】上述酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO2
【方案设计】大家经过讨论，一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO2，你认为原因是 。
讨论后大家设计了如下三个实验进行对比分析。
【实验与结论】⑴请你填写实验报告中①、②处的内容。
实验 实验现象 实验内容
A 剧烈反应，迅速放出大量气泡 反应速率过快，气体不便收集，不宜于实验室制取二氧化碳
B 产生气泡，速率迅速减慢，反应几乎停止。 无法持续产生CO2,不能用于实验室制取CO2
C ① 。 ② 。
⑵根据探究结论，实验室制取二氧化碳的反应原理为 。( 用化学方程式表示)。
课题三 二氧化碳和一氧化碳（二）
导学提示：
1.了解一氧化碳的性质及用途；
2.知道一氧化碳还原氧化铜的原理
3.通过一氧化碳毒性学习，知道如何防止一氧化碳中毒及解毒措施。
同步导学：
1. 一氧化碳是一种 色 味 体，密度比空气略 ，所以实验室若要收集一氧化碳气体应采用 法。
2. 一氧化碳能 ，具有可然性，燃烧时 热量，火焰呈 色。燃烧的化学方程式 。煤炉里煤上方的蓝色火焰，就是 在燃烧。一氧化碳也是 的主要成分。
3. 一氧化碳极易与血液中的 结合，从而使血红蛋白不能很好的与 结合，造成生物体缺氧，严重时会危机生命。所以冬天用煤火取暖时一定要装 ，并注意室内 ，防止一氧化碳中毒。
4. 一氧化碳和木炭一样，都具有 性，它能与氧化铜在 条件下反应，生成 和 ，具有 性，反应的化学方程式为 。反应后的尾气不能直接排放到空气中，是因为 。
一氧化碳的还原性也可以用于冶金工业，例如，可利用一氧化碳的还原性来炼铁。写出化学反应方程式 。
5. 一氧化碳和二氧化碳都是有 元素和 元素组成的，但是他们的性质 。理由 。
要点点击：
1.一氧化碳可以燃烧，发出蓝色的火焰，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。点燃一氧化碳要验纯，以免发生爆炸。一氧化碳是一种很好的燃料，是许多气体燃烧如水煤气的主要成分。
2.一氧化碳有毒，他容易与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去携氧能力，从而造成生物体缺氧，危机生命。所以使用时要注意安全，注意尾气处理。
3.从而造成生物体缺氧，危机生命具有还原性，可以还原氧化铜，生成铜和二氧化碳。因此一氧化碳可用与冶金工业上，如可用来炼铁。
4.二氧化碳和一氧化碳的化学性质、用途。（重点）
例题讲解
1．有关CO、CO2说法正确的是（ ）
A. 都有C、O两种原子组成 B. CO有毒，CO2也有毒
C. CO可作气体燃料 D. CO能使澄清石灰水变浑浊
2.下列试剂或方法不能用来区分CO和CO2是的（ ）
A.闻气体 B.灼热的CuO C.点燃 D.澄清的石灰水
3.点燃下列混合气体时，可能会发生爆炸的是（ ）
A.CO和CO2 B.O2和N2 C.CO和O2 D.H2和CO
4.用一氧化碳做还原实验时，主要是以下几项操作：①对试管放有氧化铜的部位进行加热；②停止加热；③通入一氧化碳；④继续通入一氧化碳，直至试管冷却至室温。这些操作的正确顺序是（ ）
A. ③①④②； B.①③②④； C. ③①②④； D. ①③④②
5.将CO2、N2、He、CO的混合气体依次用国组量的石灰水、灼热的氧化铜，冷却后最后剩下的气体是（ ）
A.Ne、N2 B.CO、Ne、N2 C.N2、CO、CO2 D.CO2、Ne、N2
6.（难）一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2，且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24％，则其中氮气的质量分数可能为（ ）
A、10％ B、30％ C、50％ D、70％
6.在H2、O2、CO、CO2四种气体中，
具有可燃性的是 ，密度比空气密度大的是 ，具有还原性的是 ，
能使带火星木条复燃的是 ，能使澄清石灰水变浑浊的是 ，
有毒的是 。
7.物质的某些性质可能对人类有利，也可能对人类不利。请仿照事例填写下表：
物质 有利的一面 不利的一面
氧气 供给呼吸，支持燃烧 使金属表面锈蚀
一氧化碳
二氧化碳
8.将一定质量的CO和CO2的混合气体通入足量的澄清石灰水中，充分反应后，生成的沉淀质量恰好等于原混合气体的质量，则原混合气体中CO和CO2的质量比为多少？