内容正文:
课题1 碳单质的多样性
第六单元 碳和碳的氧化物
第2课时
第2课时
碳单质的化学性质
学习目标
1.通过碳单质的化学性质及应用的学习,深化对“性质决定用途”的认识。
2. 通过碳的可燃性的学习,认识到化学变化需要一定条件,条件不同,反应就不同。
3.通过木炭还原氧化铜的实验,提高观察现象、获取证据、分析推理和评价反思等能力。
新课导入
这些单质都是由碳元素组成的。
笔 墨 纸 砚
碳单质化学性质不活泼
墨是我国传统文房用具之一,用炭黑等材料制成
炭黑
碳单质化学性质不活泼
东晋王羲之书法
我国古代书法家、画家用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色的原因是?
常温下,碳单质的化学性质不活泼。
碳单质化学性质不活泼
交流讨论:如图为碳原子的结构示意图,试着从碳原子结构的角度分析碳单质化学性质不活泼的原因。
【分析】碳原子的最外层电子数为4,得到或失去4个电子达到稳定结构都不容易,因此常温下,碳单质的化学性质不活泼。
结构
性质
决定
体现
碳单质与氧气反应
碳在任何情况下化学性质都这么稳定吗?如果温度升高,碳单质的活泼性会变化吗?
炭火取暖
炭火烤肉
炼钢炼铁
碳单质与氧气反应
木炭燃烧
性质
用途
决定
可燃性
作燃料
回顾木炭在氧气和空气中充分燃烧的现象:
实验内容 现象
木炭在空气里燃烧
木炭在氧气里燃烧
发出红光
发出白光
放出热量
生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体
氧气充足,碳充分燃烧
C + O2 CO2
点燃
碳单质与氧气反应
交流讨论:冬季人们为了抵御寒冷?常将门窗紧闭,用煤炉来取暖,但往往会发生中毒事件,这是为什么?
碳不充分燃烧:
2C + O2 2CO
点燃
反应物浓度或反应条件不同,决定反应的进行程度或产物的不同。
碳在氧气中燃烧(燃烧不充分):
碳单质与氧气反应
金刚石
常温下,金刚石化学性质很稳定
高温下,金刚石有可燃性
“钻石恒久远,一颗永相传”
碳单质与某些氧化物反应
【实验6-2】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,并将试管固定在铁架台上,将导管插入澄清石灰水中。打开弹簧夹,用酒精灯(可加网罩以使火焰集中并提高温度,最好使用酒精喷灯)加热混合物几分钟。然后先撤出导管,停止加热,用弹簧夹夹紧乳胶管,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。
碳单质与某些氧化物反应
实验6-2:用木炭还原氧化铜
碳单质与某些氧化物反应
C + 2CuO 2Cu + CO2
高温
实验现象 分析
2.澄清石灰水变浑浊
有CO2生成
1.黑色粉末变红色
有Cu生成
实验6-2:用木炭还原氧化铜(还原性)
化学方程式:
碳单质与某些氧化物反应
实验6-2:用木炭还原氧化铜
化学方程式:C + 2CuO 2Cu + CO2
高温
氧化铜失去氧变为铜单质
还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应
碳单质与某些氧化物反应
思考与讨论:网罩、弹簧夹、澄清石灰水的作用分别是什么?
金属网罩:集中火焰,提高温度
弹簧夹:反应结束时关闭弹簧夹,防止外界空气进入试管中,使灼热的铜重新被氧化为氧化铜
检验生成的CO2
思考与讨论
1. 试管口为什么要略向下倾斜?
2. 实验结束时,先撤出试管中的导管再停止加热。这是为什么?
防止冷凝水倒流,炸裂试管。
防止石灰水倒流,炸裂试管。
3.为什么待试管冷却后再把试管内的粉末倒在纸上?
防止生成的铜再被氧化成氧化铜。
应用1:利用焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。
3C + 2Fe2O3 === 3CO2↑ + 4Fe
高温
C + CO2 === 2CO
高温
应用2:在高温条件下,碳能使二氧化碳转变成一氧化碳。
碳的还原性的应用
应用:冶炼金属
1.如何除去CuO中的木炭粉?
交流讨论
在氧气流中加热
2. H2+CuO Cu + H2O 说出该反应的氧化剂和还原剂。
氧化剂CuO 还原剂 H2
课堂小结
1.常温下,碳的化学性质不活泼
2.可燃性(与O2反应)
C + O2 === CO2
点燃
2C + O2 === 2CO
点燃
(充分燃烧)
(不充分燃烧)
3.还原性
(与某些氧化物反应)
C + 2CuO === 2Cu+CO2
高温
2Fe2O3 + 3C === 4Fe+3CO2
高温
C + CO2 === 2CO
高温
碳的化学性质:
课堂练习
1.“扬州八怪”之一,清代著名画家郑板桥所绘字画至今仍不褪色,是因为墨汁中的碳( )
A.在常温下化学性质不活泼 B.具有氧化性
C.具有还原性 D.具有可燃性
A
课堂精炼
2.下列含碳物质的用途与所利用的性质对应错误的是( )
A.用碳素墨水书写档案——常温下碳的化学性质不活泼
B.用木炭作烧烤的燃料——碳的可燃性
C.用焦炭作炼铁的原料——碳的氧化性
D.用活性炭去除异味——活性炭的吸附性
C
3.按如图所示进行实验,下列分析或结论正确的是( )
A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B.实验结束应立即倒出粉末
C.木炭能将氧化铜还原为铜
D.固体减少的质量一定等于生成CO2的质量
课堂练习
C
4.请将合理的解释填在相应的横线上
A. 反应物的量不同 B. 反应物的温度不同
(1)碳的单质有时化学性质很稳定,有时很活泼。这是因为____。
(2)碳在氧气中燃烧,有时会生成二氧化碳,有时会生成一氧化碳。这是因为_________。
课堂练习
B
A
5.写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式,并计算要使80g氧化铜完全还原,需要碳的质量至少是多少?
课堂练习
解:设需要碳的质量为x。
12 160
x 80g
答:至少需要 6g 碳。
$$