碳和碳的氧化物及燃料教案

碳和碳的氧化物及燃料专题第一讲兴趣导入(Topic-in):趣味化学笑话分享 猜谜语

有一种物质，农民伯伯说它是植物的粮食；消防官兵赞美它是灭火的先锋；建筑师称它是粉刷匠；而环境学家却指责它是导致温室效应的罪魁祸首。二、学前测试(Testing):问答题（口答）温室效应的罪魁祸首是？2、造成酸雨的原因?知识讲解(Teaching)：基础知识(一)碳的单质1、金刚石（C）：是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。2、石墨（C层状结构）：性质决定用途很软，有滑腻感作铅笔芯优良的导电性作电极、电刷具有润滑性作润滑剂吸附性（活性炭、木炭）防毒面具、祛除色素等↑疏松多孔的结构（物理性质）注意：铅笔里面不含铅（Pb），是石墨和黏土混合而成的混合物。H代表Hard，坚硬的；B代表Black，黑的。6B最软，颜色最深；6H最硬，HB软硬适中。3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等。活性炭、木炭具有强烈的吸附性，但活性炭的吸附作用比木炭要强，如制糖工业利用其来脱色，防毒面具里的滤毒罐也是利用活性炭来吸附毒气。焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。4、C60（“足球烯”）：是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。5、金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。6、判断同种物质的标准（1）组成元素相同（2）原子结构相同规律7、结构性质用途(二)单质碳的化学性质1、稳定性:（1）在常温下，碳的化学性质不活泼。（2）解释：碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定。（3）举例：如古字画、焦木杆可以长久长久保存而不褪色常温下，碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化的缘故。2、可燃性：燃烧条件化学方程式结论启示在氧气中充分燃烧C+O2点燃CO2(O2充足)碳具有可燃性，条件不同，燃烧产物也不同。书写方程式一定要注明反应条件，冬天用煤取暖一定要注意通风。燃烧不充分2C+O2点燃2CO(O2不充足)3、还原性：（1）C+2CuO高温2Cu+CO2↑（置换反应：一种单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应）还原反应：失去氧的反应。氧化反应：得到氧的反应。现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色（铜），澄清的石灰水变浑浊（二氧化碳）。方程式前的系数称为化学计量数。（2）应用：冶炼金属（把金属氧化物中的金属还原出来）例如：2Fe2O3＋3C高温4Fe＋3CO2↑3WO3＋3C高温2W＋3CO2↑C＋CO2高温2CO(吸热反应)(三)二氧化碳的制取1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制CO2的发生装置。（2）收集装置：气体的密度及溶解性决定难溶于水且不与水反应用排水法收集CO只能用排水法密度比空气大用向上排空气法CO2只能用向上排空气法密度比空气小用向下排空气法H22、工业制法：高温煅烧石灰石CaCO3高温CaO＋CO2↑3、实验室制法：（1）药品：稀盐酸、大理石（或石灰石，主要成分是碳酸钙）（2）仪器：发生装置锥形瓶、长颈漏斗、带导管的双孔塞（固液不加热装置）收集装置集气瓶、毛玻璃片（向上排空气法）（3）反应原理：①CaCO3＋2HClCaCl2＋H2CO3②H2CO3CO2↑＋H2O①＋②总反应：CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑4、验满：将燃着的小木条伸至集气瓶口，若木条熄灭，则已收集满。5、检验：将产生的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊则该气体为CO2（CO2生能使澄清石灰水变浑浊）6、实验室制取气体的一般思路和方法（1）确定反应原理、条件及反应物状态（2）根据原理确定反应的发生装置，根据气体性质确实收集装置。（3）根据气体性质确定验证气体的方法。7、实验室制取二氧化碳步骤一检、二装、三注入、四收集8、正确制取二氧化碳的装置图错误制取二氧化碳的装置图9、制取二氧化碳的注意事项（1）在实验前要检验装置的气密性（2）先放石灰石，后加稀盐酸（3）长颈漏斗应伸入液面以下（4）导气管不能伸入太长（5）应用向上排空气法收集（6）在集气瓶口盖玻璃片（7）集气瓶中导管应伸到集气瓶底（8）不能用稀硫酸代替稀盐酸(四)二氧化碳1、物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰2、化学性质:1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸2)与水反应生成碳酸：CO2+H2O==H2CO3生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，H2CO3==H2O+CO2↑碳酸不稳定,易分解3)能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O本反应可用于检验二氧化碳。4）与灼热的碳反应：C+CO2高温2CO（吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）3、用途：灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）既利用其物理性质，又利用其化学性质。干冰用于人工降雨、制冷剂利用其物理性质。温室肥料4、危害及防治措施温室效应——原因：过多的CO2、O3、CH4、氟氯代烷等1、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料2、开发新能源如、太阳能、风能、地热等清洁能源。3、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林。日常生活，尽量不使用一次性筷子，双面使用纸(五)一氧化碳1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水2、化学性质:（H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性②还原性）1）可燃性：2CO+O2点燃2CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）【H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰；CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰；CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。】2）还原性：CO+CuO△Cu+CO2【非置换反应】应用：冶金工业 现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。记住要领：一氧化碳早出晚归，酒精灯迟到早退。尾部酒精灯的作用是处理尾气，防止一氧化碳污染空气。3）有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。※除杂：CO[CO2]通入石灰水或氢氧化钠溶液CO2[CO]通过灼热的氧化铜CaO[CaCO3]煅烧Cu[CuO]通入一氧化碳并加热CuO[Cu]在空气中加热题型讲解题型一、选择题题型特点：和知识点结合紧密。易错，审清题，找题眼，心要细，看选项，找答案。例如：1.我国古代遗留下来的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，因为写字绘画时使用的是（）A．蓝墨水B．红墨水C．蓝黑墨水D．墨汁答题模式：找出题眼“可能”，掌握关键，锁定答案D。题型二、填空题题型特点：审清题，书写规范，心细得高分。例如：1．家庭小实验：将洗净的碎鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）放入小玻璃杯中，然后加入适量的稀盐酸，观察到鸡蛋壳表面，该反应的化学方程式是，立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住，一会儿，便可观察到澄清石灰水，该反应的化学方程式是。答题模式：掌握知识要点，拓展思维，锁定答案分别为：有气泡产生；CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O；变浑浊；Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O。题型三、计算题题型特点：掌握答题步骤，书写规范，心细得高分。例如:1.答题模式：掌握知识要点，步骤规范，计算心细。锁定答案解：（1）减少的质量即生成H2质量，200+16-215.6=0.4g（2）设反应的Zn质量为xZn+H2SO4ZnSO4+H2↑652

x0.4g

65/x=2/0.4g

x=13g16g含杂质的锌粒中金属锌的质量分数为13÷16×100%=81.25%答：（1）减少的质量即生成H2质量为0.4g（2）16g含杂质的锌粒中金属锌的质量分数为81.25%四、强化练习(Training)：1．化石燃料是不可再生能源，开发和利用新能源迫在眉睫。下列不属于新能源的是（）A．太阳能B．潮汐能C．风能D．石油2．A．限制生产含磷洗衣粉—减少水质污染B．过量排放CO2—形成酸雨C．发展太阳能产业—开发持久、清洁能源D．回收各种废弃塑料—防止白色污染3、（1）家庭小实验：将洗净的碎鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）放入小玻璃杯中，然后加入适量的稀盐酸，观察到鸡蛋壳表面

，该反应的化学方程式立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住，一会儿，便可观察到澄清石灰水

，该反应的化学方程式是

。

（2）向盛有紫色石蕊试液的试管中通入适量的CO2，紫色石蕊试液的试液变为

色，其反应的化学方程式为：

。将反应后的溶液加热，则溶液变为

色，其反应的化学方程式

。4、（1）取一个吹足气的小气球，放在烧杯或小塑料桶里，通入足够浓度的二氧化碳。一会儿，小气球就乖乖上浮，悬在烧杯中央（如图）。这是为什么？碳和碳的化合物都是非常重要的物质。训练辅导(Tutor):1．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2．碳的单质中，质地较软，常用做电极的是()A．金刚石B．活性炭C．炭黑D．石墨3、（1）某校化学课外小组的同学，利用塑料瓶（质软）设计了下图所示的实验。请你根据生活经验及所学的知识，结合实验回答下列问题。①请你分析并推测振荡后塑料瓶将发生什么变化？②发生该变化的原因是什么？

③由此实验你可得出什么结论？（2）如下图，水槽内盛有少量新制的澄清石灰水，点燃蜡烛，用玻璃钟罩将其扣在水槽内，观察到蜡烛，原因是

。在这个实验中还观察到，原因是：反思总结(Thinking)：

课堂训练1．实验室制取二氧化碳时，常用()10分A．木炭和氧气反应B．煅烧石灰石C．大理石跟稀盐酸反应D．大理石跟稀硫酸反应2．下列变化属于物理变化的是（

）

10分A．CO使人中毒

B．澄清石灰水长期露置在空气中

C．干冰变为二氧化碳气体

D．二氧化碳的水溶液使紫色石蕊试液变红3．宜昌市南津关一带含有丰富的石灰石资源，我们知道，高温煅烧石灰石（主要成份是碳酸钙）可制得生石灰（即氧化钙）和二氧化碳。为了分析产品的纯度，小舜同学取石灰石样品22g，充分煅烧后称得剩余固体的质量为13.8g（提示：假定杂质不反应）。计算：（40分）（1）生成二氧化碳的质量是多少克？这些二氧化碳在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下CO2的密度1.977g/L）（2）制得生石灰的质量是多少克？其产品的纯度是多少？4、某化学研究小组对当地的石灰石样品进行了研究。称取石灰石样品8g，把40g稀盐酸分四次加入样品中，测得实验数据见下表(假设石灰石样品中杂质不溶于水、不与盐酸反应，二氧化碳不溶解)。（40分）家庭作业下列变化属于物理变化的是（

）10分CO使人中毒

B．澄清石灰水长期露置在空气中

C．干冰变为二氧化碳气体

D．二氧化碳的水溶液使紫色石蕊试液变红两支试管中各注入5mL滴有石蕊试液的蒸馏水，通入二氧化碳气体，然后一支加热，另一支撒入活性炭，其颜色变化为①红、紫、红；②紫、红、紫；③紫、红、无；

④无、红、无，其中正确的是（

）10分A、①②

B、②④

C、②③

D、①③

家庭中要除去水壶中的少量水垢（主要成分为CaCO3），采用的方法是（

）

10分A、用食用白醋洗涤

B、用洗洁精洗涤

C、用食盐水洗涤

D、用淘米水洗涤4、要除去混在一氧化碳中少量的二氧化碳，可采用的最好措施