文档内容
辅导教案
学生姓名 性别 年级 九年级 学科 化学
上课时 第( )次课
授课教师 年 月 日 课时: 课时
间 共( )次课
教学课题 人教版初三化学上册第六单元碳和碳的氧化物
知识目标:掌握碳和碳的氧化物的化学性质和用途,掌握二氧化碳的实验室制
法;
教学目标
能力目标:运用碳和碳的氧化物的化学性质解决或解释生活中的问题。
情感态度价值观:培养构建知识网络体系的学习思维。
1、二氧化碳的制取;
2、一氧化碳和二氧化碳的化学性质。
教学重点与难点
教学过程
考纲解读
1、 知道同素异形体的概念;了解金刚石、石墨和C 都是由碳元素形成的单质。
60
2、 了解木炭、活性炭的吸附性,掌握单质碳的化学性质,并能根据碳单质的物理性质、化学性质解释其不同
用途。
3、 掌握实验室制取二氧化碳的反应原理。探究实验室制取二氧化碳的装置,并利用设计的装置制取二氧化
碳。
4、 了解实验室中制取气体的一般思路和方法。
5、 掌握二氧化碳的性质和用途,了解并关注温室效应。
6、 掌握一氧化碳的性质,理解一氧化碳还原氧化铜的原理及使人中毒的原因。
MnO
复习建议
1、 明确同一元素不一定只组成一种单质的观念。如氧元素可组成O 和O 两种单质,所以说只含一种元素
2 3
的物质不一定是单质,也可能是几种单质组成的混合物。
2、 正确区分“炭”和“碳”两字。 “碳”是元素名称,在书写含碳元素的物质的名称时使用,如二氧化
碳;而“炭”表示物质,如“活性炭”。
3、 应从以下几个方面去考虑实验室制取气体反应原理的选取:考虑原料易得,反应条件要求不高,操作简便安
全,反应速率适中,生成气体不混入其他气体,便于收集。
4、 准确选取实验室制取气体的实验装置。实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。选择气体发
生装置要根据反应物的状态和反应条件;选择气体的收集装置应考虑气体的密度和气体的溶解性及气体是否
与水反应。
5、 验证气体时,实验现象要明显。如检验CO 气体,只能用澄清的石灰水,而不能用NaOH 溶液,尽管NaOH 也与
2
CO 反应,但反应过程中没有明显现象。
2
6、 正确理解对物质的性质与组成、结构之间关系。如CO和CO 分子构成不同表明它们在性质上有很大的差
2
异。CO能进一步与氧结合生成CO,表现出CO具有还原性。CO 可提供氧,表现出氧化性。
2 2
7、 对问题的分析要尽可能全面。如:一氧化碳还原氧化铜的实验中,要把握住正确的操作顺序:①验纯;②
通CO(防止CO和O 混合,遇火发生爆炸);③加热;④停止加热;⑤继续通CO,直到试管冷却(防止Cu再次被
2
氧化)。同时注意尾气处理,因为CO有毒,排放到空气中会造成污染。处理尾气的一般方法有点燃尾气、用气
球收集尾气、用集气瓶收集尾气后点燃或改进装置使一氧化碳回收利用等。
知识梳理
知识点一、金刚石、石墨和C
60
一、“碳”和“炭”的区别:“碳”指碳元素,不是具体指某种物质;而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。
二、金刚石、石墨、C 是由碳元素组成的三种不同的单质。
60
所以,在一定条件下,将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。
三、金刚石、石墨的物理性质和用途
化学 导电 导热 润滑 熔
颜色 形状 硬度 用途
式 性 性 性 点
金刚 正八面 划玻璃、切割金属、钻
C 无色透明 最硬 无 无 无 高
石 体 探机钻头、制装饰品等
深灰色、有金
细鳞片 最软 电极、铅笔芯、润滑剂
石墨 属光泽、不透 优良 良好 良好
状 之一 等
明
金刚石是天然存在的最硬的物质 。
无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成,没有固定形状。
常见的无定形碳:木炭、活性炭、焦炭、炭黑。
颜色、状态 制法 用途
木炭 灰黑色的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属
活性炭 灰黑色多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 净化多种气体和液体、作防毒面具
焦炭 浅灰色多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热 冶炼金属
墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等,作橡胶
炭黑 极细的黑色粉末 含碳物质不完全燃烧
制品的填料
木炭、活性炭具有吸附性(物理性质 ) 。活性炭的吸附性更强。
四、C 分子是一种由60个碳原子构成的分子,它形似足球,这种足球结构的碳分子很稳定。
60
五、金刚石、石墨、C 性质不同的原因:碳原子的排列方式不同。
60
例题精讲
例1、在物质的各大家族中,有一家兄弟多:老大骨头硬,光彩照人,身价百万;老二又软又滑,生活学习都有它;老
三似足球,科研工作者喜欢它。(1)举出老大的一种用途 ;(2)请你猜出老三是 。
例2、在一定温度下,1cm3活性炭所能吸附某些常见气体的体积如下表。根据表中的数据,以及有关物质的组成和
性质推断,下列说法中正确的是( )
H CO O N Cl
2 2 2 2 2
气体的沸点/℃ -252 -78 -183 -196 -34
被吸附的体积/ml 4.5 97 35 11 494
A.气体分子所含原子个数越多越容易被吸附 B.沸点越高的气体,越容易被吸附
C.化合物的气体比单质的气体更容易被吸附 D.气体的相对分子质量越大,越容易被吸附
巩固训练
1. 防毒面具滤毒罐内盛放的物质是( )
A.石墨 B.活性炭 C.焦炭 D.生石灰
2. 纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米(1纳米=10-9
米)的空心管。下列说法错误的是( )
A.纳米碳管是一种新型的有机化合物 B.纳米碳管材料如果完全燃烧,生成物是二氧化碳
C.纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强 D.纳米碳管在常温下化学性质稳定
3.1985年科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的,它的形状像足球(图C),因此又叫足球烯。1991年科
学家又发现一种碳的单质——碳纳米管,它是由六边环形的碳原子
构成的管状大分子(图D)图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示
意图。图中小黑点均代表碳原子。
用你所学到的化学知识回答下列问题。
(1)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是
什么?
(2)常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼?简要说明理
由。
(3)请你设计一个方案,证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的(以足球烯为例,用文字简要叙述)。
知识梳理
知识点二、碳的化学性质
一、 碳的化学性质
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同
常温下,碳的化学性质不活泼(碳原子最外层有4 个电子)
应用:解释古代字画为什么经历几千年而不变色?档案资料为什么要求用碳素墨水书写?
碳 具有 可燃性 :C+O CO(充分燃烧) 2C+O 2CO(不充分燃烧)
2 2 2
碳在氧气中燃烧的现象:燃烧剧烈,发出白光;放热;生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 碳 具有 还原性 :
木炭+氧化铜
C+2CuO 2Cu+CO↑
2
2FeO+3C 4Fe+3CO↑
2 3 2
单质碳的还原性可用于冶金工业。
二、 木炭还原氧化铜的实验(见右图)
澄清的石灰水
【实验操作】① 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管;
② 将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管;
③ 集中加热;
④ 过几分钟后,先撤出导气管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。
【实验现象】澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色。
【化学方程式】C+2CuO 2Cu+CO↑
2
反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊 。
在酒精灯上加网罩的目的:使火焰集中并提高温度 。
配制混合物时木炭粉应稍过量的目的:防止已经还原的铜被氧气重新氧化 。
实验完毕后先熄灭酒精灯的后果:石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂 。
三、 氧化还原反应(从得氧失氧的角度分析)
氧化反应、还原反应:物质与氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反
应。
氧化剂、还原剂:在化学反应中,供给氧的物质叫氧化剂,得氧的物质叫还原剂。
氧化性、还原性:在化学反应中,物质供给氧的性质叫氧化性,物质夺取氧的性质叫还原性。
例题精讲
例1、下列对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 碳的化学性质稳定
B 石墨能够作电池的电极材料 石墨能够导电
C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来 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
例2、木炭燃烧时,若有12g碳参加反应,则生成气体的质量不可能是( )
A、44g B、28g C、24g D、33g
巩固训练
1.两份质量相等的碳,一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳,另一份与氧气反应全部生成一氧化碳。则前者与
后者消耗氧气的质量比为 ( )
A. 3∶4 B. 3∶8 C. 2∶1 D.1∶2
2.小强、小明和小梅三同学在学习了木炭还原氧化铜的实验后,提出如下问题:“木炭与一氧化铅(化学式为
PbO)反应生成铅的同时产生的气体一定全部为二氧化碳吗?”请你和他们一起对产物中气体的成分进行研
究,并回答有关问题。
⑴ 猜想:小强认为:反应产生的气体全部为二氧化碳。小明认为:反应产生的气体全部为一氧化碳。小梅认
为:反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳。
⑵ 设计实验:根据各自的猜想,他们共同设计了实验,实验装置如右图
(他们在实验中进行了规范操作和细致的观察)。
⑶ 现象与结论:如果小强猜想正确,装置B、C中的实验现象是 ;
如果小明猜想正确,装置B、C中的实验现象是
;
如 果 小 梅 猜 想 正 确 , 装 置 B 、 C 中 的 实 验 现 象 是 。
⑷ 此实验装置有不足之处,请你对该装置进行改进,具体措施是 。
⑸ 根据上述实验及学习的木炭与CuO、Fe O 的反应,请你归纳 出单质碳的一项重要用途是
2 3
。
中考链接
1、(重庆)激光打印机是常见的办公用品,它所用墨粉的主要成分是极细的碳粉。
(1)碳粉不具有的性质是__ __(填序号)。
A.黑色 B.易溶于水
C.可燃性 D.常温下稳定(2)将碳粉与氧化铜混合后加强热,发生反应的化学方程式为__ _,该反应中碳
表现出 _(填“氧化”或“还原”)性。
知识梳理
知识点三、二氧化碳制取的研究
一、 实验室制取气体的装置选择
发生装置的选择依据
△
固体和固体反应:如:2KMnO====KMnO+MnO+O↑
4 2 4 2 2
反应物的状态 如:CaCO+2HCl==CaCl↑+CO+HO
3 2 2 2
固体和液体反应
MnO
2
MnO
气体发生装置 …… 如:2HO=====2=2HO + O↑
2 2 2 2
反应条件(是否需要加热、加催化剂等)
收集装置的选择 密度比空气大——向上排气法
排空气法 优缺点:纯度不高
密度比空气小——向下排气法 需验纯,但较干燥
气体收集装置
排水法(不易溶于水、难溶于水) 优缺点:收集到的气体较纯 ,但
含水蒸气
二、 实验室制取二氧化碳
原料:大理石或石灰石、稀盐酸。
不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,阻碍反应的继续进行。
不用浓盐酸代替稀盐酸的原因:浓盐酸易挥发,使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因:它们与稀盐酸反应速率太快,不容易控制和
收集,且成本较高。
反应原理:CaCO+2HCl=CaCl+HO+CO↑
3 2 2 2
发生装置:同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置(原因:固体和液体混合,在常温下反应生成气体)
收集装置:向上排空气法收集气体的装置(原因:二氧化碳能溶于水,且密度比空气密度大)
检查装置的气密性:用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置,紧闭导气管出口,从漏斗中加水。如果液面
稳定后水面下降,则表明漏气;若水面不下降,则表明不漏气。
验满: 把燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内),如果火焰熄灭,证明 二氧化碳 已经收集满了 。
检验: 把气体通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水变浑浊,就证明收集的气体是 二氧化碳 。
净化:如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时,可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗
气瓶(除去氯化氢),再通过盛有浓硫酸的洗气瓶(除去水蒸气并进行干燥)。
实验室制取CO 的实验操作过程
2
⑴检查装置的气密性;⑵装入大理石,塞紧胶塞;⑶固定装置;⑷从长颈漏斗加入稀盐酸至长颈漏斗下端管口
液封;⑸收集气体,导管一定要伸入集气瓶底部;⑹检验是否集满。
三、 实验室制取气体的一般设计思路和方法
⒈药品的选择原则:选择反应速度适中,价格便宜,来源广泛,污染少,实验安全,所制气体纯净的药品。
⒉实验装置的设计:根据药品的状态和反应原理,以及反应条件设计装置。装置设计要简单,便于控制和操
作。
四、 二氧化碳和氧化钙的工业制法:CaCO CaO+CO↑
3 2
例题精讲
例1、可生成二氧化碳的反应很多,例如:①酒精的燃烧 ②木炭在空气中燃烧 ③碳与氧化铜反应 ④高温煅烧
石灰石 ⑤石灰石(块状)与稀硫酸 ⑥石灰石(块状)与稀盐酸 ⑦碳酸钙粉末与浓盐酸 ⑧人和动物的呼吸作
用其中可用于实验制CO 的是( )
2A.④⑥ B.⑤⑥ C.⑥ D.全部
例2、下图是老师放置在实验桌上的三瓶无色气体,它们可能是H、O、CO。下列关于这三种气体的鉴别方法中,不
2 2 2
正确的是( )
A.根据瓶③倒置,可判断瓶③存放的是H
2
B.用带火星的木条放入①中,若复燃,则存放的是O
2
C.用点燃的木条伸入②中,若火焰熄灭,则存放的是CO
2
D.向②中加入少量蒸馏水,若变为红色,则存放的是CO
2
例3、根据下面所提供的实验装置图,回答问题:
(1)写出带标号仪器的名称①______________________;②________________________。
(2)实验室制取H 和CO 时,都可选用的气体发生装置是_________(填序号,下同)收集O 和CO 时都可选用的装
2 2 2 2
置是_______。
(3)实验室加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______________________________。
(4)小冬选用上图中的装置进行CO 的制取,他看到发生装置中有气泡冒出,然后把导气管插入到澄清的石灰水
2
中,未观察到浑浊现象。其原因可能是(写出一条即可)_____________________________________________。
(5)小冬为了探究HCO 具有酸性,而CO 不具有酸性,他设计了如下实验。请写出将观察到的现象:
2 3 2
问:你认为他通过上述实验___________(能、不能)达到实验目的。
(6)工业上可将CO 与氨气合成尿素[CO(NH)],给农作物施用,主要是为了补充____元素。
2 2 2
巩固训练
1.检验某岩石是否是石灰石最好的方法是 ( )
A、向岩石上滴盐酸 B、高温煅烧 C、向岩石上滴蒸馏水 D、以上方法均可
2.两份质量相同的碳酸钙,一份与足量的稀盐酸充分反应,一份煅烧使其完全分解,两种方法所得CO 的质量 (
2
)
A、一样多 B、煅烧得到的多 C、与盐酸反应得到的多 D、无法比较
3.中考化学实验考查有:①氧气的制取;②二氧化碳的制取;③配制50g 5%的NaCl溶液……等六个考签,由学生
抽签确定一个考题进行考查。甲同学抽签后来到实验室,发现本组实验桌上主要准备了下列仪器和药品:
①
上图中仪器D的名称是 ;F的名称是 。
②甲同学抽到的考签应该是 (填字母代号)。A.氧气的制取 B. 二氧化碳的制取
③制取该气体的反应原理为 (用化学方程式
表示)。制取一瓶该气体,应选用的仪器有 (填字母代号)。
④甲同学实验的主要步骤示意如下,请你帮他补充完整。
组合装置→检查气密性→ →收集气体。
⑤利用上述气体发生装置还可以制取其它气体,请写出其中一种反应的化学方程
式
。
知识梳理
知识点四、二氧化碳
一、二氧化碳的物理性质及对应的探究实验:
无色无味,常温常压下为气体。
一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。 CO
2
【实验操作】如右图(1),将CO 气体慢慢倒入杯中。
2
【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先聚集在底部,
然后逐渐上升,把杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】① 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧;
② 一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。
二氧化碳能溶于水。
(1)
【实验操作】如右上图(2)向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即
旋紧瓶盖,振荡。
【实验现象】瓶体变瘪。
【实验分析】二氧化碳溶于水时,使瓶内的气体体积减小,因而压强减小,外界大气压把瓶子压瘪了。
【实验结论】二氧化碳能溶于水。
二、二氧化碳的化学性质
一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧 。
二氧化碳不能供给呼吸。(注意:二氧化碳没有毒性)
二氧化碳能与水反应生成碳酸 。
【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸,第二朵纸花喷上水,第
三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵纸花喷上水之后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶
中,观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出,小心烘烤,观察现象。
【实验现象】① 第一朵小花变红;② 第二朵小花不变色; ③ 第三朵小花不变色; ④ 第四朵小花变红;
⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。
【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红,说明酸(溶液)可以使紫色石蕊变红;② 水不能使紫色石蕊变
红;③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红;④ 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红;⑤ 说
明碳酸被分解了。
【化学方程式】CO+HO=HCO 和HCO=HO+CO↑
2 2 2 3 2 3 2 2
【注意事项】
① 第二朵、第三朵纸花可以说明:水不能使紫色石蕊变红,二氧化碳不能使紫色石蕊变红,二氧化碳与
水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红。
② 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的,那么在把第三朵纸花放入水中时,CO 会与纸花里的水分
2
反应生成碳酸使纸花变红,这样就起不到对照的作用。
③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红,但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊:CO+Ca(OH)=CaCO↓+HO
2 2 3 2
二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳:CO+C 2CO
2
该反应是吸热反应。该反应既是化合反应,又是氧化还原反应(CO 是氧化剂,C是还原剂)。
2
该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。
三、二氧化碳的用途
灭火(既利用了二氧化碳的物理性质,又利用了二氧化碳的化学性质)
原因:① 二氧化碳的密度比空气大;② 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。灭火器原理:NaCO+2HCl=2NaCl+HO+CO↑
2 3 2 2
干冰(固体二氧化碳):干冰升华吸收大量的热,因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。
光合作用:作气体肥料,可以提高农作物的产量。
二氧化碳对环境的影响:造成温室效应
【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧(O)、甲烷(CH)、氟氯代烷等。
3 4
例题精讲
例1、下列关于二氧化碳的说法正确的是( )
A.二氧化碳不供给呼吸,也不能作为植物养料 B.实验室常用纯碱粉末和盐酸制取二氧化碳
C.干冰可用作制冷剂和制造舞台云雾 D.若二氧化碳在空气中含量过高,则会引发酸雨
例2、自然界中二氧化碳的循环过程如图所示:
(1)吸收大气中CO 的环节是 _ _。
2
(2)由于人类消耗化石燃料的增加和森林的乱砍滥伐,使空气中CO 的含量上升,从而导致_ _
2
增强,全球气候变暖。请写出一条因气候变暖给人类生存环境带来影响的情况:__ __。
(3)科学家研究得到:海洋是吸收大量CO 的地方。如果工业生产产生的CO 排放量继续以目前速度增加,海洋
2 2
将成为“酸化的海洋”。请写出酸化原因的化学反应方程式:__ __。
(4)科学家目前正在研究将空气中过量的CO 和H 在催化剂和适当条件下转化成液态甲醇和水,反应的化学
2 2
方程式:CO+3H=====+HO。则甲醇的化学式是__ 。
2 2 2
巩固训练
1.下列关于二氧化碳的认识,正确的一组是( )
①二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子 ②二氧化碳可供绿色植物光合作用 ③久未开启的菜窖内二氧化碳含量
比空气中的高 ④二氧化碳能使被石蕊溶液染成紫色的干燥纸花变红
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.①②③④
2.某同学设计了如下一组实验。取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花,(石蕊与酸会变红色)分别按下图进行实
验。回答下列问题:
⑴观察到纸花的颜色变化:Ⅰ.纸花变红;Ⅱ ;Ⅲ. 红花不变;Ⅳ ;
⑵该同学进行的Ⅰ、Ⅱ两项实验,说明了 。
⑶该同学进行 四组对比实验目的是 。
3.某无色气体可能含有CO 、CO、H 中的一种或几种,依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行);①通过赤热
2 2
的炭层后,恢复到原状态,气体体积不变;②通过灼热的CuO时,固体变成红色;③通过白色CuS0 粉末时,粉末
4
变成蓝色晶体;④通人澄清石灰水中,石灰水变浑浊。下列判断正确的是 (
)
A.原混合气体中一定含有CO 、CO、H
2 2
B.原混合气体中一定没有CO,一定含有H 和CO
2 2
C.原混合气体中一定含H 和CO ,可能含CO
2 2
D.根据①④可推断实验过程中一定有CO 生成
24.下图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。
请回答下列问题:
(1)将A、E装置连接时,应将A装置的导管a与E装置的导管_ __(填“b”或“c”)相连接。检验E装
置中二氧化碳已收集满的方法是_ _。
(2)将A、B装置连接,观察到的现象是_ _,可验证二氧化碳的性质是_
_。
(3)将A、C装置连接,可验证二氧化碳与氢氧化钙反应,该反应的化学方程式为:
_ _
(4)用E装置收集一瓶二氧化碳气体,取下双孔橡皮塞,将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入,观察到的
现象是_ _,这些现象说明二氧化碳具有的物理性质
是密度比空气大,化学性质为 ,_ 。
知识梳理
知识点四、一氧化碳
一、一氧化碳的物理性质:无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。
一氧化碳只能用排水法收集,不能用向下排空气法收集。
二、一氧化碳的化学性质
一氧化碳具有可燃性 :2CO+O 2CO
2 2
【燃烧的现象】① 发出蓝色火焰; ② 放热; ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
煤炉从上至下,常发生的三个反应:2CO+O 2CO、CO+C 2CO、C+O CO
2 2 2 2 2
一氧化碳具有毒性 。
原因:一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
正常的血液呈深红色,当通入一氧化碳后,血液由深红色变成浅红色。
一氧化碳具有还原性 。
三、一氧化碳的用途:
可燃性:作气体燃料(2CO+O 2CO)。
2 2
还原性:冶炼金属(3CO+FeO 2Fe+3CO、CO+CuO Cu+CO)。
2 3 2 2
四、一氧化碳的还原性
一氧化碳还原氧化铜的实验:
【实验装置】见下图(这是整套装置,但只需掌握虚线框中内容,并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线
框内的实验装置)。
1-稀盐酸 2-大理石 3-碳酸氢钠溶液 4-浓硫酸 5-木炭 6-氧化铜 7-氢氧化钙溶液
【实验操作】
① 先通入一氧化碳,在加热前必须先检验一氧化碳的纯度;
② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热;
③ 实验完毕,先熄灭酒精灯;
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。⑤ ⑥
①
【实验现象】黑色粉末变成红色,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
【②实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳。
③ ④ ⑦
【化学方程式】CO+CuO Cu+CO
2
【注意事项】
① 检验一氧化碳纯度的目的:防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
② 一氧化碳 “ 早来晚走 ” ,酒精灯 “ 迟到早退 ”。
③ 一氧化碳 “ 早来 ” ,酒精灯 “ 迟到 ” 的目的:排净装置内的空气,防止加热空气和一氧化碳的混合气
体引起爆炸。
④ 一氧化碳 “ 晚走 ” ,酒精灯 “ 早退 ” 的目的:防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化
(2Cu+O 2CuO)。
2
⑤ 因为一氧化碳有剧毒,随意排放会造成空气污染,所以必须进行尾气处理。
⑥ 7 溶液的目的: ① 证明反应生成二氧化碳; ② 除去装置内的二氧化碳。
一氧化碳还原氧化铁
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似(⑥ 下的酒精灯要换成酒精喷灯)
【实现现象】红色粉末逐渐变黑,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
【化学方程式】3CO+FeO 2Fe+3CO
2 3 2
【注意事项】铁块是银白色的,但铁粉是黑色的。
水煤气(一氧化碳和氢气的混合气体):C+HO CO+H
2 2
在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中,只有两个反应的条件是“加热”,其他的都是“高温”:
H+CuO Cu+HO 和 CO+CuO Cu+CO
2 2 2
例题精讲
例1、下列有关CO和CO 的说法中,正确的是( )
2
A.CO和CO 均具有可燃性 B.CO和CO 均能与HO反应
2 2 2
C.CO和CO 的密度均大于空气的密度 D.CO和CO 在一定条件下可以相互转化
2 2
例2、用下图所示的仪器组装一套实验装置,并完成—下列实验任务:①用干燥的CO气体还原CuO②检验CO还原
CuO的气体生成物,请回答下列问题:
(1)实验进行时,若要气体从左向右流动,则这套装置的连接顺序应是(填仪器接口字母):
( )接( ),( )接( ),( )接( )。
(2)实验开始时,先通入CO气体,后加热氧化铜的理由是 。
(3)A中澄清石灰水的作用是___________________。
(4)该套实验装置从环境保护的角度考虑可能存在的不足是_______________________,你提出的合理处理建
议是___________________________________________________。
巩固训练
1.CO和CO 性质不同的原因是( )
2
A.原子排列不同 B.分子构成不同 C.组成元素不同 D.密度不同
2.按下左图装置持续通入X气体,并在管口P处点燃,实验结果使澄清的石灰水变
浑浊。X、Y可能是( )
A.H、Cu(OH)CO B.H、CuO
2 2 2 3 2
C.CO、CuO D.H、FeO
2 2 3
3.某班化学课外活动小组的同学设计了一套能验证一氧化碳性质并带有趣味性的实验,效果明显。实验装置如下
图所示:⑴.当打开开关a(同时在尖嘴处放一火源),通入适量的一氧化碳后,关闭开关a和b,并撤掉火源约10~15 min
后,可观察到A中鱼仍然活着,B中蛙死亡,C中正常的深红色血液变成鲜红色。然后打开开关b,同时再在尖嘴导
管处点燃。试回答:
① A中结果说明______________________;② B中结果说明_______________________;
③ C中结果说明__________________;④ 在尖嘴导管处点燃的目的是_________________。
⑵.为了防止煤气中毒(CO中毒),工人师傅常在煤气中加入微量的乙硫醇(CHS),乙硫醇具有很臭的气味。请回
2 6
答:为什么常在煤气中加入微量难闻的气体?
__________________________________________________。
⑶.在空气中点燃乙硫醇,会生成水、二氧化碳和二氧化硫,请写出乙硫醇燃烧反应的化学方程式
_______________________________________。
⑷.如果晚上在家中闻到这种臭味,首先应做的是( )
A.开灯查看什么地方发生煤气泄漏 B.拨打110电话报警
C.立即关闭煤气阀门,打开门窗 D.立即打开排气扇开关
中考链接
1.(2014,佛山)鉴别O、CO、CO 三种气体,可行简便的方法是( )
2 2
A.将气体分别通入澄清石灰水
B.将气体分别通入石蕊试液
C.实验三种气体在水中溶解性
D.用燃着的木条分别伸入瓶内
2.(2013,广州)下列关于碳及其化合物的说法,正确的是( )
A.CO和CO 都可将氧化铜还原成铜
2
B.CO 的排放不是导致酸雨的原因
2
C.在室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒
D.铅笔字迹易变模糊是因为常温下石墨化学性质活泼
课后作业
1.在书写具有保存价值的档案时,最好使用( )
A.铅笔 B.纯蓝墨水笔 C.碳素墨水笔 D.圆珠笔
2.下列关于碳单质的说法中正确的是( )
A.C 的相对分子质量为720 B.金刚石、石墨和C 都是由碳元素组成的,结构相同
60 60
C.木炭具有还原性,常温下可以将氧化铜中的铜还原出来 D.石墨很软,不能用于制石墨电极
3.有A、B、C、D、E五种常见物质,它们有如图所示的关系:
已知:C是一种金属,气体D可以使澄清石灰水变浑浊,E气体有毒,能与人体内的血红蛋白结合,写出这五种
物质的化学式:
A. B. C. D. E. 。
4.对于化学反应,我们不但要考虑加入的试剂,还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响。教材中“木
炭还原氧化铜”的实验(如图)。
(1)根据你所学化学知识猜测:试管A中,除C、CuO外,还可能有物质_ _(写化学式,下同)参与反
应。除木炭可以还原氧化铜外,经反应生成的__ __也可以还原氧化铜。写出相应的化学方程式 _
。 要 排 除 环 境 对 该 反 应 的 影 响 , 你 认 为 应 采 取 何 种 措 施 ? ___。
(2)请你推测,进入试管B的气体,除二氧化碳外,还可能有 。要
想使进入试管B中的二氧化碳全部被吸收,应采取什么措施?
_ 。
教案解读:
根据新课标对人教版九年级化学上册第六单元《碳和碳的氧化物》的要求,本教案设计包括五个主要知识点:
碳单质、碳的化学性质、二氧化碳的制取、二氧化碳的性质以及一氧化碳的性质。
第一部分和第二部分内容是关于碳单质及其化学性质的,这一部分内容相对而言比较基础。以表格的形式罗
列出金刚石和石墨两种不同形态的碳单质的性质和用途,便于学生直观地把握和理解它们的差异。例题1以谜语
的形式考查碳的三种单质,虽然简单,但胜在有趣,能够吸引学生兴趣。例题2以表格的形式展现题目的信息,难
度稍微大一点,考查学生的分析能力。
第三部分是本次课的重点内容,主要是关于实验室制取气体的相关知识,并以二氧化碳的制取为例加以说明。
这一部分内容的学习和掌握对于培养学生的实验探究能力有很重要的意义。所选取的例题以及相应的巩固训练主
要以实验题为主,选择题也是和实验紧密相关的。难度均为中等。巩固训练第三题以中考化学实验为基础创设情
境,与学生的实际较为贴近。
第四部分和第五部分内容本来是在一块的,最后还应当对二氧化碳和一氧化碳的性质加以比较,进行一个总
结。鉴于知识点较多,所以就其分为两大块知识点加以扩展。例题及习题的量不多,但有一定的针对性,可以有效
帮助学生理解相关的知识点。
本教案选取了三道近年比较有代表性的中考题,可以帮助学生把握该部分内容在中考中的常见考查形式及相
应考点。
最后的课后作业共有四题,题量虽少题型却全。题目难度中等偏容易一些。
总体而言,这份教案的例题及习题难度中等,知识点也较为全面细致,适用于基础偏薄弱以及部分中等程度
的学生。此外,这份教案里的有关实验的题目比较多,这也是根据学生实验探究题偏弱的特点而加以设定,以帮助
学生掌握实验探究题的解题方法,提高解题能力。