碳和碳的氧化物

第六单元 碳和碳的氧化物
教材分析：本单元包括三个课题。课题1主要介绍碳的几种单质：金刚石、石墨、与碳60的物理性质及用途和碳的化学性质。课题2引导学生探究实验室中支取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。课题3通过实验探究碳的氧化物的性质。学生在学习了元素
符号、化学式、化学方程式等化学用语和有关氧气的知识后，再学习碳及其氧化物是顺理成章的。学生在日常生活和前几单元里已获得不少有关碳的知识，知道了碳具有可燃性，跟氧气有着密切的关系，在学习碳的单质的基础上，学习碳的氧化物的性质等，认识碳酸及碳酸盐，为今后学习酸、碱、盐、金属的知识打下一个基础。
本单元在整个教材中占有承上启下的地位，并具有以下特点：（1）注意采用体验学习与探究学习的方式；（2）教材内容在呈现方式上注意情境的创设和练习学生的生活实际；（3）紧密联系社会和高新科技；（4）图文并茂，教材中许多内容是以图代文，有利于激发学生的学习兴趣。
重点：碳及碳的氧化物的性质；实验室中制取二氧化碳的装置；形成以发展的观点看待碳的单质：形成关注社会和环境的责任感。
难点：实验室中制取二氧化碳的装置。
思路:在进行碳的单质时，应注意联系自己生活中用刀或见到的物质以及紧密联系社会和高新科技来分析它的结构、性质及其与用途之间的关系，并在此基础上归纳、总结碳单质的化学性质。学习二氧化碳制取的研究时，要积极参与活动与探究，讨论、归纳、总结实验室制取气体装置与物质状态和性质的关系，学习碳的氧化物时应注意在阅读教材的基础上，紧密联系生产、生活及社会实际分析归纳碳的氧化物的性质、用途以及性质与用途之间的关系。学习本单元时，要“突出典型、体验探究、挖掘本质、揭示规律、掌握类型”，这种从个别到一般的科学方法是学习元素化合物的主要方法之一。
教材中的许多内容以图代文，以帮助学生理解碳及其氧化物的性质、用途及性质与用途之间的关系。教学时要引导学生细心观察图形，理解图示涵义，掌握图示有关知识，想象、推测物质的结构、性质、用途、培养空间想象能力，为学习碳和碳的氧化物奠定必备的基础。
中考分析：二氧化碳的性质、制法及用途是历年来中考必考内容。预测今后中考中有关二氧化碳的性质、制法、用途的开放性、综合型题目会有所增加。特别是运用二氧化碳的性质解释生活中的一些化学现象和分析其用途，根据化学现象分析二氧化碳的性质及对环境报护和农业发展等问题的考查将会迅速成为热点，关于碳单组织及一氧化碳，今后中考命题会将其他气体或单质碳与一氧化碳组合，比较其异同点，找出鉴别、分离、除杂的方法，或将气体燃烧，通过对其现象的观察、产物的检验，推断气体的组成，或运用关于新的单质碳及一氧化碳对空气污染的研究成果作为新信息，考查有关基础知识及运用知识的能力，试题以选择、填空题为主，开放性、综合性试题将会增加。

教学过程（第一课时）教学拓展
引入：钻石的燃烧的故事――生成物是二氧化碳。碳是一种由碳元素组成的单质，但由碳元素组成的单质有多种，例如我们今天要学习的金刚石、石墨和碳60。
讲述：金刚石、石墨和碳60都是由碳元素组成的单质，但由于它们的碳原子排列方式不同，即结构不同，它们的性质存在很大的差异。由此可知：物质的组成和结构决定物质的性质。
板书:1、金刚石、石墨性质比较
金刚石石墨
色态无色、透明，正八面体形状的固体，加工琢磨后有夺目光泽灰色细鳞片状固体、有金属光泽
硬度自然界存在最硬的物质最软物质之一，光滑
熔点很高高、耐高温
导电不导电导电性良好
导热无良好
用途钻头、刻刀、装饰品高温润滑剂、铅笔芯、电极
结论碳单质的物理性质不同，是由于碳原子排列方式不同
2、无定形炭
物质用途
活性炭净化多种气体、液体、防毒面具（吸附是物理变化）
焦炭冶炼金属
炭黑油墨、鞋油、颜料；鞋底、轮胎等橡胶制品的填料，增加耐磨性
3、碳60和碳纳米管
新型应用材料
小结：同一种元素可以组成不同的单质。
课堂练习：1、石墨能导电，金刚石不能导电是因为它们的（ ）不同
2、实验测得某种物质中只含有碳元素，则这种物质( )
A、一定是金刚石或石墨中的一种
B、可能是一种碳单质，也可能是几种碳单质组成的混合物
C、一定是碳元素的单质
D、一定是金刚石、石墨、和碳60组成的混合物。
3、铅笔芯的主要成分是（ ），用来切割玻璃的是（ ），冰箱里用来除异味的是（ ）

教学过程设计：
教学过程（第二课时）教学拓展
引入：碳的几种单质物理性质不一样，但化学性质相似，主要决定于碳元素的核外电子排列方式。
讲述:碳的化学性质
1、碳的稳定性
常温下碳的化学性质不活泼，受日光照射或根空气、水份接触，都不容易起变化。
例如我国古代用墨汁书写、绘制字画，可保存几百年不退色；我们谈些的档案资料均要求用碳素墨水书写。
课堂练习：1、“钻石恒久远，一颗永留存”，这句广告词体现了钻石的性质为（ ）
A、硬度大 B、化学性质稳定 C、熔点高 D、外观美丽
2、只有一种元素的物质是否一定为单质?
2、碳的可燃性（碳和氧气反应有两种情况）
（1）充分燃烧（氧气充足）：
（2）不充分燃烧（氧气少）：
3、还原性：高温下，碳可与氧化物发生反应
现象：（1）黑色粉末变红色
（2）澄清石灰水变浑浊
注意：（1）检查装置的气密性
(2 )试管口向下倾斜
（3）CuO粉末要和木炭粉均匀混合

拓展：氧化还原反应物质与氧发生的反应叫氧化反应（放热）
含氧化合物中的氧被夺去的反应叫还原反应（吸热）
碳还原金属氧化物
C+MxOy==== M+CO2
碳还原非金属氧化物
C+CO2 　２CO

课堂练习：用过量木炭还原氧化铜时，试验装置类似于实验室制 ，A处现象为 ， B处实际可确定反应是否发生，它应为 ，该实验结束时应先 ，再 ，a处导出的气体应 ，以免造成空气污染。该实验证明了碳具有 性,实验中发生的化学反应方程式为 ，
；
课题2 二氧化碳制取的研究
一、教学目标：
1、知识与技能
1 掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、装置的选取、操作步骤，检验、验满及收集。
2 初步懂得所选药品、装置的原因。
3 提高和锻炼学生收集加工简单信息的能力，分析解决问题的能力。
2、过程与方法
初步学会气体制取的过程和方法；学会通过学生实验、讨论、阅读、实验方案等探究式学习，从“发现问题----提出假设---设计实验---分析解释收集到的信息---得出结论”整个参与过程中，充分让学生认识体会过程性的学习，使学生逐渐形成科学的学习方法。
3、情感态度价值观
1 继续提高学生学习化学的好奇心和探究的欲望，激发和发展学生学习化学的兴趣。
2 通过探究活动，培养学生求实、创新、严谨、合作的科学品质，集体协作的团队精神。
二、教学重点
1药品选用、发生装置和收集装置的设计选择、 操作步骤顺序
2二氧化碳的检验、验满
3二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较
三、教学难点
探究实验室中制取CO2的装置，并制取CO2。
四、课时安排 ：1课时

教学过程设计：
教学过程教学拓展
复习引入：在学习了实验室制取氧气的实验后，我们知道了制取一种气体，实验装置由发生装置和收集装置两部分组成。
发生装置的确定取决于两个条件：
（1）反应物状态（固―固、固―液）
（2）反应条件（加热、不加热）

收集装置的确定
（1）排气法
气体性质收集方法装置注意事项举 例
密度比空气大，不与水发生反应向上排空气法

瓶口盖玻璃片
导管插入集气瓶
底部CO2、O2
密度比空气小，不与空气反应

向下排空气法
导管插入集气瓶
底部H2
不易溶于水，不与水反应排水法
导气管不宜深入集气瓶过长O2 、H2 、CO
讲解并板书：一、二氧化碳的实验室制法
1、实验药品：固体药品：石灰石和大理石
液体药品：稀盐酸
2、反应原理：CaCO3+2HC l=== CaCl2+H2O+CO2↑(重点)
注意：（1）不能用H2SO4代替盐酸，因为
　　　　CaCO3+ H2SO4 === CaSO4 +H2O+CO2↑生成的CaSO4微溶于水，覆盖在碳酸钙表面，阻止了碳酸钙与酸接触，使反应难以进行。
（2）不能用Na2CO3代替大理石，因为碳酸钠粉末，反应速率太快，不便于控制。
教学过程教学拓展
（3）不能用浓盐酸，因为农盐酸具有挥发性，会挥发出HCl气体使收集的二氧化碳不纯。
3、发生装置（固――液反应不加热）

４、收集方法
二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集
二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法收集
５、验满：二氧化碳不支持燃烧，将燃着的木条靠近集气瓶口，如果木条的火焰熄灭，则证明收集的二氧化碳已满。
６、二氧化碳的工业制法
工业上，把石灰石放在石灰窑里，经过高温煅烧，就值得生石灰，同时得到副产品二氧化碳。
　　　　　　　　　CaCO3 ===　CaO＋CO２↑
７、实验步骤
（１）检查装置气密性
（２）装入大理石、塞紧塞子、发生装置内导管刚露出塞子即可
（３）把反应装置固定好
（４）把长颈漏斗加入稀盐酸至浸没漏斗下端，液封
（５）收集气体，到期不思念一定要插入集气瓶底部
（６）检验是否集满
拓展：碳酸根离子的检验：含有碳酸根化合物的样品，加入稀盐酸，将产生的气体通入到澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明样品中有碳酸根离子。
课堂练习：１、将实验室制取二氧化碳和高锰酸钾制取氧气进行比较，下列说法正确的是（　　　　）
Ａ、气体发生装置可能相同　　　Ｂ、反应条件相同
Ｃ、气体收集方式可能相同　　　Ｄ、反应的基本类型相同
２、比较CO2、O2的制法
项目
气体实验室制法工业制法原料
试验原理发生装置收集装置实验步骤验满
O2
CO

课题3 二氧化碳和一氧化碳
一、教学目标
1．知识与技能
(1)了解二氧化碳和一氧化碳的性质。
(2)了解二氧化碳的用途。
(3)了解并关注温室效应。
2．过程与方法
(1)会对实验现象进行观察分析、归纳。
(2)会运用已学知识解决实际问题。
3．情感态度与价值观
强化保护环境、解决环境问题的意识。
二、教学重点
1．二氧化碳的性质。
2．一氧化碳的性质。
三、教学难点
1．CO2与水的反应。
2．CO2与澄清石灰水的反应。
四、课时安排 2课时

教学过程设计
教学过程（第一课时）教学拓展
复习引入：二氧化碳的收集方法和检验方法
板书：一、二氧化碳的物理性质
性质用途
状态固体――干冰舞台效果、人工降雨、制冷剂
密度密度比空气大向上排空法收集
溶解性可溶于水碳酸饮料

二、二氧化碳的化学性质
1、二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧
可用作灭火器（既利用了物理性质，又利用了化学性质）
２、二氧化碳能与水反应生成碳酸（纸花实验）
　　　　　　ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ＝＝＝Ｈ2ＣＯ３
３、二氧化碳能与澄清石灰水反应
　　　　　　ＣＯ2＋Ｃａ（ＯＨ）2＝＝＝ＣａＣＯ３↓＋Ｈ2Ｏ
４、二氧化碳能与炽热的碳反应

　　　　　　ＣＯ2＋Ｃ　　　　２ＣＯ（吸收热量）

课堂练习：１、燃烧很旺，通风良好的煤炉中常发生的反应有哪些？
　　　　　　
　　　　　　底层：Ｃ＋Ｏ2　　　　　　　　ＣＯ2（放出热量）
　　　　　　
　　　　　　中层：ＣＯ2＋Ｃ　　　　２ＣＯ（吸收热量）
　　　　　　　
　　　　　上层：２ＣＯ＋Ｏ2　　　　　ＣＯ2（放出热量，产生蓝色火焰）
２、要除去二氧化碳气体中少量一氧化碳，应采用的方法是（　　）
Ａ、把混合气体由一个容器倒入另一个容器里
Ｂ、把混合气体通过灼热的氧化铜粉末
Ｃ、把混合气体通过澄清石灰水
Ｄ、把混合气体点燃
２、要除去一氧化碳中少量的二氧化碳，可采用的方法有　　　　　　　　　　。
３、抹墙壁的石灰浆主要成分是氢氧化钙，请用化学方程式解释墙壁逐渐变硬的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
三、二氧化碳对生活和环境的影响
１、二氧化碳的用途
（１）促进植物的光和作用（２）制冷剂（３）人工降雨（４）温室肥料
２、温室效应

教学过程（第二课时）　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　教学拓展
二、一氧化碳
1．一氧化碳是一种无色无味的气体。
2．一氧化碳具有可燃性。燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色。
2CO+O2 2CO2
[介绍]煤炉里煤层上方的蓝色火焰，就是一氧化碳在燃烧。
[教师]有人用煤火取暖容易发生煤气中毒，你知道中毒的原理吗?
[演示实验]在试管中加入新鲜鸡血(加入抗凝血剂)，然后通入一氧化碳气体，观察血液颜色的变化。
现象　
[学生描述]通入一氧化碳后，血液由深红色变成鲜红色。
[教师]一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，
造成生物体内缺氧，所以会出现上述现象，严重时会危及生命。
[板书]3．一氧化碳有剧毒
[讨论]1．在什么条件下容易发生煤气中毒?
2．有人用煤火取暖，又担心煤气中毒，临睡前在煤炉上和地上放两大盆冷水，这样做能预防煤气中毒吗?
3．用煤火取暖时，怎样预防煤气中毒?
4．煤气厂为什么常在家用煤气(含有一氧化碳)中掺入微量具有难闻气味的气体?如发
生煤气泄漏应当怎么办?
[总结]1．如果煤气泄漏，室内通风不良，或生煤炉火的房间不装烟囱，都有可能导致煤气中毒。
2．水不能预防煤气中毒，因为CO难溶于水。
3．首先室里应装烟囱，其次应注意睡觉时头不要靠墙边，因为CO的密度略小于空气，它会沿着墙壁慢慢地向上飘。
4．因为一氧化碳无色无味，煤气泄露不易被察觉，所以煤气厂常在家用煤气中掺入微量
具有难闻气味的气体。如果发生煤气泄漏，应立即关闭煤气阀门，然后开窗通风。
[教师]我们探究了一氧化碳的两大性质，它还会有什么性质呢?
[演示实验]

在玻璃管中放入氧化铜，通入一氧化碳赶走玻璃管内的空气后，加热。观察现象并与木炭还原氧化铜的实验作对比。
现象： 分析：
[交流]现象：玻璃管中的黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。这说明一氧化碳与氧化
教学过程教学拓展
铜反应生成铜和二氧化碳。这个现象和结论与木炭还原氧化铜的相同。
[提问]同学们能写出该反应的化学方程式吗?
[追问]该反应是否是还原反应?若是还原反应，哪种物质具有还原性?
[回答]是还原反应，一氧化碳具有还原性。
4．一氧化碳具有还原性。
CO+CuO Cu+CO2
[思考]分析该反应的特点，试谈谈它的用途。
[回答]同焦炭一样，在工业上可用来炼铁。
[设问]该实验装置不同于碳还原氧化铜装置的一个主要部位是：用酒精灯点燃尾气。为
什么?
[学生思考回答]一氧化碳有毒，用酒精灯点燃尾气是防止未与氧化铜充分反应的一氧化碳散失到空气中，污染环境。
考题回顾
1． 5月31日是“世界无烟日”。吸烟时产生的烟气中含有一种能与人
体内血红蛋白相结合的有毒物质，该物质是………………………………………………( )
A．CO2 B．CO C．SO2 D．N2
如图所示，将集气瓶中二氧化碳
气体沿烧杯壁倒入烧杯中，看到下层的蜡烛先熄灭。由此实
验可以证明二氧化碳的性质是 ……………………( )
1.二氧化碳的密度比空气大 ②二氧化碳能溶于水 ③二
氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊 ④二氧化碳能与水反应生成碳
酸 ⑤二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧
A. ①⑤ B．③④
C. ④⑤ D．②③④
3．要区分二氧化碳、氧气两瓶无色气体，下列方法中不可行的是…( )
A. 加入适量紫色石蕊试液
B．加入适量澄清石灰水
C. 加入适量氢氧化钠溶液
D．将燃着的木条伸入瓶口内
4．盛放石灰水的试剂放置时间长了，在瓶口会形成一些白色粉末，写出生成白色粉末的化学方程式。

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