6.1 碳单质的多样性 第2课时（教学课件）化学新教材人教版九年级上册

第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 第2课时 碳单质的化学性质 碳单质的多样性 人教版九年级上册 1 碳单质与某些氧化物反应 2 碳单质与氧气反应 1 学习内容导览 2 1.了解碳单质的化学性质及应用，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。 重点：掌握不同条件下碳与氧气的反应。 难点：掌握碳与某些氧化物的反应，认识碳的还原性。 素养锚定·课标定位 我国古代书法家、画家用墨（主要成分为炭黑）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是为什么呢？ 元代夏水《岳阳楼图》局部 近代徐悲鸿《八骏图》 情境启思·问题缘起 如果温度升高，碳单质的活泼性又如何呢？ 1.重要的文件档案和考试都要求用黑色的碳素笔（炭黑）答题，用2B铅笔（石墨）填涂答题卡信息。 2.“钻石恒久远，一颗永流传”（金刚石） 常温下，碳单质的化学性质不活泼 情境启思·问题缘起 白纸上用沾有酚酞的毛笔写下“化学”，喷壶中装入氢氧化钠溶液 碳单质与氧气反应 01 6 一、碳单质与氧气反应 旧知回顾：木炭在氧气中的燃烧 （1）现象： 发出白光，放出热量 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 （2）化学方程式： C + O2 点燃 CO2 外界条件改变 木炭燃烧还会生成其他物质吗？ 分层研学·模型建构 一、碳单质与氧气反应 分层研学·模型建构 一、碳单质与氧气反应 交流讨论：冬天在房间里燃煤、烧炭取暖，常发生中毒现象，你知道是什么原因吗？ 碳不充分燃烧： 2C + O2 === 2CO 点燃 C + O2 === CO2 点燃 碳充分燃烧： 反应物的量不同，产物可能不同。 碳燃烧放热 作燃料 决定 体现 用途 性质 分层研学·模型建构 一、碳单质与氧气反应 常温下，金刚石化学性质不活泼 高温下，金刚石有可燃性 金刚石的化学性质不活泼和可燃性矛盾吗？ 反应条件不同，物质可能体现出不同的化学性质。 分层研学·模型建构 一、碳单质与氧气反应 例1 在生活生产中碳单质的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是（ ） A．活性炭具有吸附性 B．木炭常温下化学性质很活泼 C．金刚石用作电极 D．石墨用作钻探机钻头 A 典例剖析·逻辑释疑 一、碳单质与氧气反应 例2 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_________。 B A 典例剖析·逻辑释疑 碳单质与某些氧化物反应 02 13 二、碳单质与某些氧化物反应 常温下 碳的化学性质不活泼 点燃 碳具有可燃性 高温 碳的化学性质？ 用木炭还原氧化铜 金属网罩：集中火焰，提高温度 分层研学·模型建构 14 二、碳单质与某些氧化物反应 防止澄清石灰水倒流入热的试管致使试管破裂。 防止生成的铜再被氧化成氧化铜。 分层研学·模型建构 15 二、碳单质与某些氧化物反应 实验6-2：用木炭还原氧化铜 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 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 分层研学·模型建构 16 二、碳单质与某些氧化物反应 应用1：用于冶金工业。 例如，利用焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。 2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ 高温 应用2：高温条件下，使二氧化碳转变成一氧化碳。 CO2＋C 2CO 高温 分层研学·模型建构 17 二、碳单质与某些氧化物反应 单质碳的化学性质 常温下 碳的化学性质不活泼 点燃 碳具有可燃性 高温 碳与某些氧化物反应 制碳素墨水 作燃料 冶炼金属 条件 化学性质 用途 决定 体现 用途 性质 分层研学·模型建构 18 二、碳单质与某些氧化物反应 交流讨论：为什么金刚石和石墨具有不同的物理性质，化学性质却很相似？ 都是由碳原子构成， 化学性质取决于构成它们的碳原子 组成元素都是碳元素 宏观 微观 分层研学·模型建构 19 二、碳单质与某些氧化物反应 例3 如图所示是木炭还原氧化铜的实验，下列关于该实验分析正确的是（ ） A．装置中的酒精灯可以改用酒精喷灯 B．试管②导管口刚有气泡冒出说明试管①反应开始 C．试管②中溶液由红色变为无色说明试管①反应结束 D．实验结束，用弹簧夹夹紧乳胶管是防止试管冷却过快 A 典例剖析·逻辑释疑 二、碳单质与某些氧化物反应 例4 有关碳与二氧化碳高温下发生的反应，下列说法正确的是（ ） A．碳具有氧化性 B．二氧化碳发生了还原反应 C．反应前后氧元素的化合价发生了改变 D．反应前后固体的质量不变 B 典例剖析·逻辑释疑 碳单质的化学性质 常温下化学性质不活泼 还原性 氧气充足： 可燃性 氧气不充足： C + O2 点燃 CO2 2C + O2 点燃 2CO 2CuO + C 2Cu + CO2 高温 2Fe2O3 +3C 4Fe + 3CO2 高温 CO2 + C 2CO 高温 冶炼金属 体系梳整·认知升华 1.墨的主要成分是碳单质，古代水墨画保存至今而不变色的原因是（ ） A．碳单质在常温下不活泼 B．碳单质的硬度大 C．碳单质有吸附性 D．碳单质有可燃性 A 当堂诊学·成效校验 2.关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是（ ） A．碳燃烧后的产物不可能是混合物 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．金刚石、石墨和C60在氧气中充分燃烧，产物都是CO2 A 当堂诊学·成效校验 3.如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（　　） A．给酒精灯加网罩，目的是集中火焰，提高温度 B．实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊 C．碳在反应中表现出还原性 D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出 D 当堂诊学·成效校验 4.判断下列说法是否正确： （1）碳单质在空气中燃烧的产物只有CO2。 （2）碳的化学性质非常稳定，不能和任何物质反应。 （3）利用焦炭冶炼金属体现了碳单质的可燃性。　　 （4）碳单质的化学性质不活泼。 × × × × 当堂诊学·成效校验 4.判断下列说法是否正确： （5）金刚石转化为石墨是物理变化。 （6）木炭在空气中燃烧生成一氧化碳，在氧气中燃烧生成二氧化碳。 （7）在化学反应 中， 氧化铜发生还原反应。 × × × 当堂诊学·成效校验 感谢观看 人教版九年级上册 28 Lavf57.62.100 Lavf57.14.100 $这是一套木炭在空气中燃烧的装置，为了检测是否有一氧化碳生成，向其中插入一氧化碳传感器，连接电脑显示数据。操作时取木炭加热至红热。起始数据0 ppm表示现在一氧化碳含量是0 ppm表示百万分率。随着反应的发生，数据示数不断增大。通过曲线我们很直观的看到一氧化碳含量逐渐增加，反应结束后可以看见有剩余的碳。 金刚石是世界上最坚硬的物质，但是金刚石抵御不了化学变化。灼热的金刚石放到液氧中发生了什么变化呢？瞧，金刚石在液氧中剧烈燃烧。在燃烧生成的气体中倒入澄清的石灰水。震荡石灰水变浑浊了，金刚石燃烧生成的气体居然是二氧化碳。你知道金刚石是由什么元素构成的吗？ 没有暖气和空调的时候，人们都靠烧炭来取暖，但是在房间里烧炭总要通根管子到房间外面，或者是留一扇窗户，总归不会在封闭的房间里烧炭取暖，这是为什么呢？其实这么做是为了获得充足的氧气，木炭燃烧需要氧气，如果氧气充足的话，木炭就可以充分的燃烧，生成无毒的二氧化碳。但是如果我们在封闭的房间里烧炭的话，房间里的氧气有限，木炭不能充分的和氧气反应，燃烧生成一氧化碳。一氧化碳虽然无色无味，但是它可是隐形的杀手，一氧化碳带有很强的毒性，一旦吸入体内，它极易与血液中的血红蛋白结合，这样一来，血红蛋白就没办法和氧气结合了。本来血红蛋白和氧气结合后，带着氧气在全身运转，为人体提供生命活动需要的氧气。但是一氧化碳抢了氧气的位置，血红蛋白就失去原来的功能了当一氧化碳影响的血红蛋白达到10%至20%之后，人体就会出现一氧化碳中毒症状，会感觉窒息、头痛、眩晕、胸闷。等当达到50%左右的时候，人体内运转的氧气严重不足，会出现氧气中断。一旦这样，人可能在一小时内就会死亡。所以为了让木炭可以充分燃烧，减少一氧化碳的生成，一定不能在密闭的房间里烧炭取暖。 今天为大家示范的是木炭还原氧化铜实验。首先大家要了解本次实验所需要的实验用品，实验仪器有带铁夹的铁架台、试管架、试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、胶皮管、烧杯、酒精灯、药匙、纸槽表面拧翻锅前。实验药品。有氧化铜。木炭粉、澄清石灰水。其他。实验用品有金属网罩、火柴、升降台、废液缸。向一支试管倒取适量的澄清石灰水。用药匙取出适量已烘干的氧化铜粉末，放在表面皿中。接着再取出适量已烘干的木炭粉末放在表面皿中。将两种药品混合均匀。用纸槽装取好。小心地放进。试管。将装有混合物的试管口塞上带有玻璃导管的橡胶塞。并将试管固定在已调节好高度的铁架台上。玻璃导管伸入装有适量澄清石灰水的试管内。点燃酒精灯。加上。金属网罩。先预热。然后将。酒精灯固定在药品部位加热，刚开始加热观察现象。继续加热几分钟后再观察现象。实验结束后先撤出导管，再熄灭酒精灯。可以看到，开始加热时，导管口处有无色气泡溢出，过一会儿黑色粉末变为红色，且澄清石灰水变浑浊。在该实验中，开始加热时，试管中的空气因受热体积膨胀而溢出，所以看到导管口有无色气泡溢出。温度达到高温后，木炭与氧化铜开始反应，生成的铜为红色固体，另一种生成物二氧化碳为无色气体，能使澄清石灰水。变浑浊。由实验可知。在高温下，木炭能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。