化学沪教版 (上海)4.2 碳导学案

这是一份化学沪教版 (上海)4.2 碳导学案，共19页。学案主要包含了方法提炼等内容，欢迎下载使用。

碳的化合物
知识温习
1．同一种_____形成的不同_____，叫做这种元素的同素异形体。
举例：碳元素形成的单质有金刚石、石墨和碳60（富勒烯），所以_____、_____和_____
是碳的同素异形体；__________和__________是氧元素的同素异形体；__________和__________是磷元素的同素异形体。
金刚石和石墨化学性质相同，因为___________________________。
但金刚石和石墨物理性质有显著的差异，因为__________________________________。
【答案】元素，单质；金刚石、石墨和碳60；氧气、臭氧；红磷、白磷。组成他们的元素相同，组成他们的元素相同，但原子的排列方式不同。
2．点燃的条件下，碳的单质可以燃烧，根据氧气充足与否，产物也不同。氧气不充足时，燃烧生成
_____；氧气充足时，生成_____。然后写出相应反应的化学方程式。
【答案】CO，CO2
3．写出碳还原氧化铜的化学反应方程式并写出实验现象
反应方程式_________________________________________________________
现象_________________________________________________________
【答案】方程式略，有红色固体生成； 有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生
4． 在一个氧化还原反应中，通常把夺取氧的物质叫做______；提供氧的物质叫做______。还原剂
具有______，能还原______，因此氧化剂被______；______具有氧化性，能______还原剂，因此______被氧化。
【答案】还原剂，氧化剂，还原性，氧化剂，还原，氧化剂，氧化，还原剂
每识每课
温室效应
温室效应(英文：Greenhuse Effect)，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，其引发了一系列问题已引起了全世界各国的关注。
太阳辐射主要是短波辐射，而地面辐射和大气辐射则是长波辐射。大气对长波辐射的吸收力较强，对短波辐射的吸收力较弱。
白天：太阳光照射到地球上，部分能量被大气吸收，部分被反射回宇宙，大约47%的能量被地球表面吸收。
夜晚：晚上地球表面以红外线的方式向宇宙散发白天吸收的热量，其中也有部分被大气吸收。
大气层如同覆盖玻璃的温室一样，保存了一定的热量，使得地球不至于像没有大气层的月球一样，被太阳照射时温度急剧升高，不受太阳照射时温度急剧下降。一些理论认为，由于温室气体的增加，使地球整体所保留的热能增加，导致全球暖化。
新知精讲
一、二氧化碳的物理性质
1．二氧化碳是一种__________的气体
2．溶解性：____于水（在通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，增大压强还会
溶解得更多）
3．密度比空气的密度____。
4．在一定条件下，二氧化碳气体可以变成固体，固体二氧化碳叫“__________”，干冰__________
时要吸收大量的热。
【答案】无色无味；能溶；大；干冰；升华
二、二氧化碳的化学性质
1．在通常情况下，CO2不能燃烧，也不能支持燃烧；
2．与水反应：
（1）反应方程式：________________________________________
现象：生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红。
（2）碳酸分解：___________________________________________
【答案】CO2+H2O→H2CO3H2CO3 CO2 +H2O
【思考1】如下图，为什么塑料瓶会变瘪，去壳的熟鸡蛋会掉进瓶中？
【答案】因为二氧化碳溶于水且与水反应，使瓶内压强减小，从而小于大气压，大气压将鸡蛋
压入瓶中
【思考2】下面的实验说明了什么，运用的化学实验思想是什么？（纸花中含有石蕊）
现象：变红无明显现象无明显现象变红
【答案】使石蕊变色的不是其他CO2，也不是H2O，而是二氧化碳与水反应的产物H2CO3；控
制变量思想
3．二氧化碳与石灰水反应
（1）化学方程式：_______________________________________
（2）现象：____________________。
（3）原因：生成不溶于水的白色CaCO3沉淀。
（4）应用：
①CO2气体的检验；
②长期放置的石灰水，瓶壁会出现一层白色物质；
③刚抹过石灰浆的墙壁，生上炭火炉时，墙壁反而更潮湿；
④建筑工人在没有用完的石灰浆上覆盖了一层土；
⑤鸡蛋放入石灰水中一会儿取出，可以保鲜。
【答案】CO2 + Ca（OH）2→CaCO3↓+ H2O澄清石灰水变浑浊
4．不支持呼吸
三、二氧化碳的用途
【答案】1．CO2不能燃烧，也不能支持燃烧，密度比空气的密度大；2．干冰升华时吸收大量的热；3．能溶于水，并能与水反应：CO2+H2O→H2CO3 生成的碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水：H2CO3 CO2 +H2O；4．绿色植物利用CO2和水进行光合作用
四、温室效应
1．温室效应的概念：
是指由于大气中的二氧化碳含量不断上升，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖的现象。除二氧化碳外，能产生温室效应的气体还有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。
2．温室效应对环境的影响：
温室效应将使全球气候变暖，这样将可能导致两极的冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市；使土地沙漠化、农业减产等。
3．防治温室效应的有效措施：
①减少使用化石燃料；
②更多地利用清洁能源，如太阳能、风能、地热能等；
③大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。
五、一氧化碳的物理性质
在通常状况下，一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气的略小，难溶于水。（实验室制取CO只能用排水法收集）
【思考3】水能防止CO中毒吗？一氧化碳泄露应该如何解决？
【答案】一氧化碳不溶于水，因此不能防止中毒。应该开窗通风
六、一氧化碳的化学性质
1．毒性
一氧化碳极易与血液中的_________结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体_______而中毒。
2．可燃性
方程式：_________________________________
现象：（1）___________________________________________
___________________________________________
用途：CO可以作___________（是煤气的主要成分）
注意：CO与空气（或氧气）混合时，遇明火可能爆炸，点燃前必须_______（方法与H2一样）。
【答案】血红蛋白；缺氧；
2CO+O22CO2纯净的CO安静燃烧，产生蓝色火焰，同时放出大量热；
产生使澄清石灰水变浑浊的气体；燃料；验纯
3．还原性
原理：_____________________________________
现象：_____________________________________
注意：
①实验时操作顺序为，先通_____，后_____；实验完毕，先停止加热，继续___________；
②需对_____处理，方法是将CO点燃转变为CO2（或收集起来）。
一氧化碳还可以还原氧化铁：_________________________________________
【答案】CO+ CuO Cu + CO2黑色粉末变红，产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体；CO；加热；通CO直至玻璃管冷却；尾气3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
七、一氧化碳的用途
1．作燃料（利用一氧化碳燃烧时放出热量）
2．冶炼金属（利用其还原性，通常还原一些金属氧化物）
八、石灰石、大理石、溶洞和钟乳石（CaCO3）
1．物理性质：
碳酸钙（CaCO3）是白色难溶于水的固体。
2．跟盐酸反应：
_______________________________________（实验室制取CO2的原理）
3．高温易分解：
___________________________________________
4．用途：用作建筑材料
5．溶洞与钟乳石的形成：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
【答案】CaCO3+ 2HCl →CaCl2+ H2O + CO2 ↑CaCO3CaO + CO2↑
CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 ↑
课堂小憩
诺贝尔与安全炸药
在这种烈性炸药发明之前，诺贝尔经过千百次实验，制出了一种叫硝化甘油的液体炸药，这种炸药一晃就爆炸，极其危险。为了安全，在运输时就把它装在铁盒中，铁盒之间填充一种叫硅藻土的白色粉末，使硝化甘油不至于晃荡。有一次，一个铁盒裂了缝，硝化甘油流出来被硅藻土全部吸收了，诺贝尔听到这个消息后，立即对此进行研究，他发现吸足了硝化甘油的黄色硅藻土无论用铁锤砸还是用火点都不爆炸，而只有用雷管引爆才能发生猛烈爆炸。从此，黄色炸药问世了，诺贝尔也因此一举成名。
类似的例子数不胜数。波拉德从海藻中提碘，却偶然发现了溴；贝克勒耳因偶然因素发现了物质的放射性；门捷列夫用卡片整理德贝莱纳的“三元素组”假说时毫无结果，却意外发现了“元素周期定律”；而凯库勒因为做“梦”而创造性地发明苯环结构，从此开辟了有机结构的新天地。
例题解析
知识点1：二氧化碳的性质
【例1】下列关于二氧化碳性质的叙述不正确的是 （）
A．二氧化碳难溶于水B．二氧化碳无色无味
C．固体二氧化碳俗称“干冰”，易升华D．相同条件下，二氧化碳的密度比空气大
【难度】★
【答案】A
变式1：二氧化碳可用于灭火的原因是（）
A．二氧化碳的密度比空气B．二氧化碳不燃烧
C．二氧化碳不支持燃烧D．以上三个原因都有
【难度】★★
【答案】D
变式2：将干冰放在空气中，其周围就会产生大量的白雾，因而舞台上常用其制造云雾缭绕的环境。干冰能产生白雾的原因是（）
A．干冰升华出大量的水蒸气
B．干冰升华出大量的白色二氧化碳气体
C．干冰升华时吸收大量的热，使周围温度降低，大量的水蒸气凝结成了小液滴
D．干冰被空气中的氧气氧化产生了大量的白色气体
【难度】★★
【答案】C
【例2】二氧化碳通入紫色石蕊试液中，试液变红的原因是（）
A．二氧化碳能溶于水B．二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使其变红
C．二氧化碳的密度比空气大D．二氧化碳能和紫色石蕊反应
【难度】★
【答案】B
变式1：常温下能与二氧化碳发生化合反应的物质是（）
A．水B．澄清石灰水C．氧气D．木炭
【难度】★
【答案】A
变式2：在蔬菜大棚内种植蔬菜、花卉等经济作物时，常向大棚内释放适量的二氧化碳，这样做的目的是（）
A．使害虫窒息死亡，有效预防病虫害的发生B．促进植物的光合作用，提高产量
C．促进植物的光合作用，提高产量D．避免火灾发生
【难度】★★
【答案】B
【方法提炼】
知识点2：一氧化碳的性质
【例1】欲除去CO2中混有的少量CO气体，可采用的方法是（）
A．将混合气体点燃B．将混合气体通过澄清的石灰水
C．将混合气体通过灼热的CuOD．将混合气体通过灼热的炭层
【难度】★★
【答案】C
变式1：下列物质中，不能用来鉴别CO和CO2的是（）
A．澄清的石灰水B．蒸馏水C．灼热的氧化铜D．紫色的石蕊试液
【难度】★★
【答案】B
变式2：下列说法正确的是（）
A．有人用煤炉取暖时，为防止一氧化碳中毒，在炉子上放一盆水。
B．在用CO还原CuO的实验中，尾气中CO的含量很少，可以不必处理。
C．某同学夜间发现家中煤气泄漏，他立刻拉开电灯开关进行检查。
D．CO没有颜色和气味，民用煤气中常加有恶臭味的物质。是为更好的防止煤气中毒。
【难度】★★
【答案】D
【例2】把w克CO2通入足量的澄清石灰水中，得到的沉淀为x克。若先将w克CO2经过：CO2→CO→CO2变化(假定无损耗)，再通入足量的澄清石灰水中，得到的沉淀为y克。则x与y的关系是（）
A．x=yB．x>yC．x