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1、51 碳的几种单质【教学目的】1了解金刚石、石墨、木炭等碳的单质的物理性质和用途2通过分析金刚石、石墨是由碳元素组成的两种不同单质，进一 步理解元素和单质这两个基本概念的区别和联系【教学重点】金刚石、石墨在物理性质方面的特征与用途【教学用具】集气瓶、氧化钠、木炭、品红、水、烧杯【教学难点】金刚石、石墨物理性质方面的特征与用途之间的联系【教学方法】讲述法、练习法、实验法【教学过程】写出下列物质中碳元素的化合价：C CO CO H2CO3 CaCO3碳及碳的化合物是化学世界最庞大的家庭，有碳单质，如金刚石、石墨、无定形炭，还有无机含碳物质，和有机物等，所有有机物都有碳，氢两种元素。如天然气的主要成
2、份甲烷（CH4），还有酒精、醋酸等，今天，我们来学习碳的几种单质。以单质形式存在的碳有金刚石、石墨，还有无定形碳如木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。（注意：碳和炭） 问：金刚石、石墨，无定形碳都是以碳元素组成的单质，如果把石墨和金刚石混合在一起，是混合物还纯净物？是混合物，它也说明了以前学习过的单质的概念，应该是指同种元素组成的纯净物，而不能光光说由同种元素组成的物质。下列我们分别讨论一下这几种碳的单质的物理性质以及它们的用途：一、金刚石1物理性质纯净的金刚石是一种无色透明的，正八面体形状的固体，经仔细琢磨会带上光泽，成为璀灿夺目的装饰品钻石，它是一种不导电、不导热的固体，是自然存在的最硬的一种物质
3、。2用途坚硬是金刚石最重要的性质，可以利用这个性质，将金刚石做为切割玻璃的玻璃刀，还可用来切割大理石，加工坚硬的金属，作为钻探机的探头。二、石墨1物理性质石墨是一种深灰色的有金属光泽，不透明的细鳞片状固体，质地很软，是最软的矿物之一，可以导电，具有良好的导电性能，它具有滑腻的感觉。2用途利用它具导电性能可作为电极，如电池中的石墨电极等，因为它具有滑腻的感觉所以它可用来作为润滑剂。金刚石和石墨都是碳的单质，但它们的性质（物理性质）却截然不同，它主要是因为其中碳原子的排列不同，它们的物理性质才会这么大的差异。三、无定形碳无定形碳中有木炭、焦炭、炭黑、活性炭等，而木炭是我们最经常接触的一种，现在主要
4、以木炭为代表研究一下木炭的物理性质及它的一些主要用途。（一）木炭1物理性质木炭是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的一种灰黑色的多孔性固体演示：演示实验52现象：实验前集气瓶中充满红棕色的二氧化氮，当加入木炭振荡后，红棕色消失。结论：木炭具有强的吸咐能力。演示：演示实验53现象：实验前小锥形瓶里的水显红色，当加入木炭后振荡，红色消失结论：木炭具有强的脱色能力。木炭具有强的吸咐能力，具有强的脱色能力。问：木炭为什么具有吸附能力呢？答：木炭具有疏松多孔的结构，木炭中的管道愈多，跟气体或溶液接触面积就愈大，吸附能力愈强。2用途利用木炭的具脱色、吸附能力，可用来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用来吸
5、附有臭味的物质，作为防毒面具里的滤毒罐。无定形碳中的焦炭常用于冶金工业，炭黑常用于制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料等，把炭黑加到橡胶里，能够增加轮胎等制品的耐磨性。【小结】总结全节内容，突出教学重点。【课后作业】P82 1、2、3【板书设计】52 单质碳的化学性质【教学目的】1了解单质碳在常温下的化学稳定性和升温时的化学活动性2了解各种碳单质、物理性质差异大，但化学性质却相同3掌握碳的可燃性和还原性4初步了解化学反应伴随的能量变化【教学重点】碳单质的可燃性和还原性【教学难点】碳单质与氧化铜、二氧化碳发生的化学反应【教学方法】讲述法、实验法【教学用具】集气瓶【教学过程】复习：1以单质形式存在的碳有
6、哪些？2写出下列反应的化学方程式：氢气与氧化铜的反应；碳在氧气中燃烧。碳在常温下，化学性质是不活泼的，一般不与其他物质发生反应，比如：木炭在常温下稳定，金刚石，石墨也是这样，还有我国古代，用墨书写或绘制字画，虽年深日久，仍不变色，都说明了碳在常温下，性质是稳定的。一、在常温下，碳的化学性质稳定二、碳跟氧气反应（可燃性）在讲一章“氧气的性质”时，我们已经学过了碳可以在氧气中燃烧，那么，碳在氧气中燃烧的现象是什么样的（比在空气中燃烧得更旺，发出白光，放出大量的热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体），这是碳在氧气中充分燃烧时的现象，生成的气体是二氧化碳，其反应的化学方程式为：1、充分燃烧：CO2C
7、O2（点燃）如果说，大量的碳在少量的氧气中燃烧，结果就不一样了，这时就是碳燃烧不充分，此时生成物量种叫一氧化碳的气体，同时放出热，其反应的化学方程式为：2不充分燃烧：2CO22CO（点燃）上述两个反应，在以煤为燃料的厨房里也经常发生。煤的主要成份是碳，当空气充足，炉火很旺时，煤燃烧充分，主要生成二氧化碳，炉火不旺时，煤燃烧不充分，生成较多量的一氧化碳，前面我们学习过一氧化碳是污染空气的一种气体，一氧化碳是有毒的气体，那么在冬天生火取暖时，若门窗关闭，为什么容易中毒呢？（这是因为门窗关闭之后，碳燃烧不充分，生成大量的一氧化碳，而容易发生煤气中毒）以上实验说明了碳具有可燃性。讨论：怎样证明金刚石和
8、石墨都是由碳元素组成？三、高温下跟某些氧化物的反应：（还原性）1与氧化铜发生反应：演示：演示实验54“用木炭还原氧化铜”现象：加热片刻，看到试管的黑色氧化铜粉末逐渐变红，右管内澄清石灰水变浑浊。黑色氧化铜逐渐变红，说明氧化铜被木炭还原成铜：而生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明炭在加热条件下被氧化铜氧化成二氧化碳。结论：白色浑浊是碳酸钙，红色固体是铜粉。这个反应说明了单质碳具有还原性，它可用于冶金工业，例如：用焦炭可把炭可把铁从它的氧化物矿石中还原出来，单质不仅可将金属从它的氧化物中还原出来，它还可与二氧化碳，水等非金属氧化物发生化学反应。（还原反应）单质碳与二氧化碳反应生成一氧化碳。2与二氧
9、化碳反应发生反应CCO22CO（高温）单质碳与二氧化碳反应需吸热，而碳在氧化中燃烧时是放热的，在化学变化过程中同时伴随着热量的变化，这就是化学反应中的吸热和放热的现象，碳与二氧化碳的反应，我们在现实生活中的例子可以得到证实，在烧得很旺的炉火里，添上大量的煤之后，湿度会降低，同时产生煤气（一氧化碳）；一氧化碳也是一种可燃性气体，它在燃烧时，放出大量的热，发出淡蓝色的火焰，关于它的一些性质，我们将在本章第五节中学习，下面我们再来学习碳与水的反应。3碳与水的反应碳和水反应之后，生成的混合气体，我们称为水煤气（主要是CO和H2），这就是我们工业上制取氢气的原理：CH2OCOH2（高温）单质碳和水反应之
10、后，生成的水煤气中的两种气体都是易燃的，这就是为什么湿煤比干煤烧得更旺的原因所在。我们说化学反应过程中都伴随着能量的变化，化学反应放出热量是一种主要的能源，可直接供给人们取暖、加热、也可转化为电能、动能等，如核电站就是将化学变化时放出的热量变成电能的典型例子。讨论：如果没有化学变化放出的热量，世界将变化什么样？答：若没有化学变化放出的能量的利用，就没有人类社会的进步和发展，就没有当今社会的科学技术，文化生活高度发展的社会。我们今天所学的单质碳的性质和前面所学过的什么物质的性质很相似？碳和氢气的性质比较：【总结】总结全节内容，突出重点：碳单质具有可燃性和还原性【课后作业】P85 1、2、3、4【
11、板书设计】54 二氧化碳的性质【教学目的】1联系自然界的生命活动，认识二氧化碳的重要性。2通过课堂演示实验，了解二氧化碳的物理性质和用途。3通过实验及实验分析，掌握二氧化碳的化学性质。4联系生活实际，了解石灰石的用途。【教学重点】二氧化碳跟水的反应【教学难点】通过实验及实验分析，掌握二氧化碳的化学性质。【教学方法】讲述法、实验法【教学用具】烧杯。试管【教学过程】复习：1单质碳具有哪些化学性质？2单质碳在常温下，化学性质是稳定还是活泼的？上节课我们学习了单质碳的化学性质，知道了在常温下单质碳的化学性质很稳定，但在高温条件下，它的化学性质大大增强，具有可燃性和还原性，这节课我们就来学习碳的一种化合
12、物二氧化碳的性质。碳的化合物有CO、CO2、H2CO3、碳酸盐及有机物等，其中二氧化碳是我们最熟悉的，大家知道大气中，二氧化碳的含量只占0.03，如果说，没有这些二氧化碳行不行呢？或者它的含量比0.03%来得大，甚至很多可以吗？如果没有大气中这些二氧化碳是不行的，如果没有的，植物就不能进行光合作用，也就没有了氧气，则人类的生存和其他动物的生存就无法进行，则地球上就没有生命的存在了，但若是它的含量提高，当它的含量达1，对人体就有害处，达45时，会使人感到气喘、头痛、眩晕，达到10，呼吸就会停止（因为二氧化碳是不能供给呼吸），所以，大气中的二氧化碳的含量应该要有，但又不能太高。下面我们先来学习它的
13、物理性质。一、物理性质二氧化碳是一种无色无味的气体，在标准状况下，它的密度为1.977克升，约为空气的1.5倍，可溶于水，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，在降温加压时，可把二氧化碳气体变成无色的液体，甚至变成雪花状固体，我们称二氧化碳固体为“二冰”二、二氧化碳的化学性质1不支持燃烧，不能供给呼吸。演示：演示实验56，二氧化碳使蜡烛火焰熄灭。现象：低的一根蜡烛先灭，高的一根蜡烛后灭。结论：它是一种不能支持燃烧的气体，它的密度比空气大。二氧化碳是一种不能支持燃烧的气体，同时它也不能供给呼吸。一些久未开启的菜窑，干涸的深井和深洞底部，二氧化碳的含量很高，在进入这些地方前，应先做“灯火试验”确定能
14、否进去。否则会发生意外。2二氧化碳水溶液显酸性演示：演示实验57现象：实验前，试管里的溶液显紫色，通入二氧化碳后，溶液颜色变成红色，对该试管里的溶液加热后，溶液又显紫色，结论：二氧化水溶液能使紫色石蕊试液变成红色（显酸性），但它是一种不稳定的酸，在加热时它就会发生分解。CO2H2OH2CO3H2CO3CO2H2O（加热）3能使澄清的石灰水变浑浊，但过量的二氧化碳又会使溶液变澄清演示：往澄清的石灰水里通入CO2气体。现象：先有白色沉淀生成，长时间通入，又会变澄清。结论：刚通入生成碳酸钙沉淀，当通入过时时，碳酸钙与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙（可溶性物质）。Ca（OH）2CO2CaCO3H2OCa
15、CO3CO2H2OCa（HCO3）2讨论：为了使用石灰浆抹的墙壁快点干燥，为什么常常在室内生个炭火盆，为什么开始放火盆时，墙壁反而潮湿？三、二氧化碳的用途我们知道物质的用途主要由它的性质来决定，从二氧化碳不能支持燃烧，用它作为灭火剂，利用干冰升华需吸热，可用来致冷剂，作为人工降雨，二氧化碳还可用在工业上，生产纯碱，尿素、汽水、供给植物光合作用，作为植物生命的肥料等。四、石灰石的用途石灰石、大理石的主要成分都是碳酸钙，它是建筑的主要材料，工业上用于制生石灰，同时副产二氧化碳，生产水泥等。CaCO3CaOCO2（高温）【总结】总结全节内容，突出重点“二氧化碳的化学性质”【课后作业】P92 1、2、3、【板书设计】54 二氧化碳的实验室制法【教学目的】1通过分析氧气、氢气的实验室制法，使学生了解在实验室内制取 气体的方法和设计思路，2，
