内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
第二课时 碳单质的化学性质
课题 1 碳单质的多样性
1.7.2013
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学习目标
了解碳单质在常温下的稳定性。
掌握碳单质与氧气的反应(充分燃烧和不充分燃烧)。
理解碳单质的还原性,了解木炭还原氧化铜的实验。
了解碳单质在冶金工业中的应用。
1.7.2013
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导入——碳的世界
1.7.2013
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情景导入——千年字画为何不褪色?
走进博物馆,你会看到几百年前甚至上千年前的字画,墨迹依然乌黑发亮,仿佛昨天刚写上去一样。古人用墨书写,墨的主要成分是炭黑——一种碳单质。
韩干
《牧马图》
1.7.2013
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碳单质的化学性质
为什么墨迹能历经千年而不褪色呢?
原因在于,常温下,碳单质的化学性质不活泼。在受日光照射或与空气、水接触时,都不容易发生变化。
那如果升高温度,碳单质的活泼性又如何呢?
1.7.2013
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碳单质与氧气反应
情况一:木炭在氧气中充分燃烧,生成二氧化碳,放出大量热。
现象:发出白光,放热。
情况二:木炭燃烧不充分时,生成一氧化碳,同时放热。
注意:一氧化碳有毒,燃烧不充分时要注意通风。
点燃
点燃
1.7.2013
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碳与某些氧化物反应【实验】
操作步骤:
把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心铺放进试管。
将试管固定在铁架台上,导管插入澄清石灰水中。
用酒精灯(加网罩或酒精喷灯)加热混合物几分钟。
先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管。
停止加热,待试管冷却后,把试管里的粉末倒在纸上。
1.7.2013
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碳与某些氧化物反应【实验】
观察:试管内固体颜色变化?澄清石灰水有什么现象?
1.7.2013
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碳与某些氧化物反应【实验】
实验现象与分析
结论:①碳夺取了氧化铜中的氧,生成了二氧化碳。②氧化铜被还原为铜。(还原反应)③碳具有还原性。
观察对象 现象 分析
试管内固体 黑色粉末变成红色 氧化铜(CuO,黑色)被还原为铜(Cu,红色)
澄清石灰水 变浑浊 有二氧化碳()生成
高温
1.7.2013
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碳的还原性在冶金工业中的应用
在冶金工业中,可以利用焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。
焦炭在冶金工业中的作用:
提供热量(焦炭燃烧放热)。
提供还原剂(焦炭与CO₂反应生成CO,CO也具有还原性)。
此外,在高温条件下,碳单质还能使二氧化碳转化成一氧化碳。
高温
高温
1.7.2013
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课堂小练
1.7.2013
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课堂小练
1、如图,东晋王珣的《伯远帖》被列为“天下十大行书”之一,保存至今仍不褪色,主要是因为其所用墨汁中的炭黑( )
A.是黑色固体 B.具有吸附性
C.常温下化学性质稳定 D.具有导电性
C
【解析】用墨汁写的字不易褪色,是因为常温下墨汁中炭黑的化学性质稳定。故选C。
1.7.2013
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课堂小练
2、关于碳的燃烧,下列说法中不正确的是( )
A.金刚石、石墨和在氧气中充分燃烧,产物都是
B.碳和氧气的质量比不同,生成物可能不同
C.碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热
D.碳在氧气中燃烧的产物不可能是混合物
【解析】碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳,则碳在氧气中燃烧的产物可能是一氧化碳和二氧化碳的混合物,D错误。
D
1.7.2013
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课堂小练
3、碳与氧化铜反应的装置如图。下列说法正确的是( )
A.观察到左侧试管内粉末由红色变成黑色
B.停止加热后用弹簧夹夹紧乳胶管等待试管冷却
C.若观察到导管口有气泡冒出,证明反应生成
D.该实验中,碳元素的化合价降低
B
1.7.2013
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课堂小练
【解析】碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,观察到左侧试管内粉末由黑色变成红色,故A说法错误;停止加热后用弹簧夹夹紧乳胶管等待试管冷却,以防右侧试管中的澄清石灰水倒吸入左侧试管,使左侧试管因骤然冷却而炸裂,故B说法正确;观察到导管口有气泡冒出,不能证明反应生成,可能是左侧试管中的空气受热膨胀逸出造成的,故C说法错误;碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,碳元素化合价升高,故D说法错误。
1.7.2013
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课堂小练
4、图示为我国科学家成功合成的和结构示意图。有关和的说法不正确的是( )
A.和都是由碳元素组成的单质
B.二者物理性质存在差异是因为碳原子排列方式不同
C.和在氧气中燃烧都只生成二氧化碳
D.在一定条件下,和都可以与氧化铜发生反应
C
【解析】和都是碳单质,碳具有可燃性,在氧气中充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳,故C说法错误。
1.7.2013
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课堂小练
5、高铁列车车体材料加入了金属镍增强其性能,工业上采用火法炼镍的原理是,下列说法错误的是( )
A.反应中的化学式为
B.中元素的化合价为+2
C.碳过量时,气体产物中可能有
D.该过程中碳发生还原反应
D
高温
1.7.2013
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课堂小练
【解析】根据质量守恒定律,结合化学方程式可知,X的化学式为,故A说法正确;NiO中O元素的化合价为-2,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零可知,Ni元素的化合价为+2,故B说法正确;当碳过量时,二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳,则气体产物中可能有CO,故C说法正确;碳在该反应中夺取了NiO中的O,发生了氧化反应,故D说法错误。
1.7.2013
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课堂小练
6、陶瓷是中华民族文化的象征之一。“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”描述的是著名的青瓷。手工制作陶瓷的过程如图,陶瓷丰富的色彩与烧制过程中的还原反应有关。燃料(以木炭为例)在窑体内燃烧,通过两步反应生成CO,化学方程式为 、 。
点燃
高温
1.7.2013
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课堂小练
【解析】该过程中发生的第一步反应为木炭燃烧生成二氧化碳,该反应的化学方程式为,第二步反应为二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,该反应的化学方程式为。
点燃
高温
1.7.2013
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课堂小练
7、模拟工业炼铁的微型装置如图(夹持装置已省略)。酒精喷灯加热部分发生反应的化学方程式为 ;在上述反应中氧化铁发生了 (填“氧化”或“还原”)反应;装置中气球的作用是 。
还原
收集尾气,平衡压强
高温
【解析】碳在高温条件下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;氧化铁失去氧变成单质铁,发生还原反应;装置中气球的作用是收集尾气,平衡压强。
高温
1.7.2013
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第六单元 碳和碳的氧化物
第二课时 碳单质的化学性质
课题 1 碳单质的多样性
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