初中化学课题1 金刚石、石墨和C60教学设计

这是一份初中化学课题1 金刚石、石墨和C60教学设计，共157页。教案主要包含了教师准备，学生准备，学生表演，投影展示，学生实验，学生回答，总结并板书，基础巩固等内容，欢迎下载使用。

第六单元　碳和碳的氧化物



1.能说明金刚石、石墨、二氧化碳、一氧化碳等物质的主要性质和用途.
2.掌握实验室制取气体选择装置的依据及操作方法.
3.关注环保及健康的有关知识.

1.学会复习、总结、归纳基本知识的方法.
2.能用碳及其氧化物的基本知识解决简单问题,能用探究学习的方法研究并解决一些实际问题.
3.体验化学实验在科学探究中的重要作用.

1.由对温室效应及CO毒性等知识的进一步认识,培养学生的环保意识及健康安全的意识.通过低碳生活理念,学生能逐步形成关注社会和环境的责任感.
2.由对碳及其氧化物的不同用途的讨论,体会到物尽其用的道理.
3.培养学生勤于思考、严谨求实的科学精神.

本单元包括三个课题.课题1主要介绍碳的几种单质:金刚石、石墨与C60的物理性质及用途和碳的化学性质.课题2引导学生探究实验室中制取二氧化碳的装置,并利用设计的装置制取二氧化碳.课题3通过实验探究碳的氧化物的性质.学生在学习了元素符号、化学式、化学方程式等化学用语和有关氧气的知识后,再学习碳及其氧化物是顺理成章的.学生在日常生活和前几单元里已获得不少有关碳的知识,知道了碳具有可燃性,跟氧气有着密切的关系,在学习碳的单质的基础上,学习碳的氧化物的性质等,认识碳酸及碳酸盐,为今后学习酸、碱、盐、金属的知识打下一个基础.因此本单元在整个教材中占有承上启下的地位.
本单元具有以下特点:(1)注意采用体验学习与探究学习的方式;(2)教材内容在呈现方式上注意教学情境的创设和联系学生的生活实际;(3)紧密联系社会和高新科技;(4)图文并茂,教材中许多内容是以图代文,有利于激发学生的学习兴趣.本单元的学习是在学生具备了一定的化学基本概念和基本技能之后,深入、细致地研究具体物质,内容紧密联系社会和高新科技,可以冲淡学生在学习物质构成、元素符号、化学式、化学方程式等化学用语中产生的枯燥感,重新激发起学生对神秘的化学知识的兴趣及热情.为以后学习燃料及其利用、酸碱盐等重要内容打下一定的基础,具有承上启下的重要作用.本单元的实验贴近学生生活实际、重视学科间的联系、也注重了学生科学探究能力的培养.

【重点】
1.碳及碳的氧化物的性质.
2.实验室中制取二氧化碳的装置.
3.培养学生以发展的观点认识碳的单质.
4.培养学生关注社会和关注环境的责任感.
【难点】
探究实验室中制取二氧化碳的装置.

1.组织学生讨论,通过活动与探究,增加所学知识的趣味性,使学生掌握类似知识的学习方法;让学生自己归纳总结应掌握的知识内容.充分利用合作学习的形式,通过让学生收集资料、调查与研究、做家庭小实验等形式,促进新知识的学习.为加深对相关内容的认识,扩大学生的知识面了解化学技术与社会生活的紧密联系,运用现代信息技术手段提高课堂教学效率.
2.联系社会与环境知识,利用低碳生活的宣传照片引出二氧化碳性质的主题;联系生活实际方面,列举生活中常见的铅笔芯和玻璃刀,学习石墨和金刚石的性质;艺术欣赏方面,利用清明上河图能够流传至今说明碳的稳定性;利用《二氧化碳漂流记》拟人化的文学笔调,让学生在轻松有趣的氛围中掌握二氧化碳的部分性质.
3.通过以二氧化碳为中心的知识结构图、一氧化碳和二氧化碳的表格对比法,对本单元的知识进行回顾与思考,促进学生对本单元知识的消化吸收.

课题1金刚石、石墨和C60
2课时
课题2二氧化碳制取的研究
1课时
课题3二氧化碳和一氧化碳
2课时
实验活动2二氧化碳的实验室制取与性质
1课时
单元复习教案
1课时


课题1　金刚石、石墨和C60


第课时



1.了解金刚石和石墨的物理性质及主要用途;
2.知道木炭和活性炭具有吸附性;
3.知道不同元素可以组成不同的物质,同一种元素也可以组成不同的物质.

1.通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式及空间结构的分析,知道物质结构、性质和用途之间的相互关系;
2.通过木炭(或活性炭)吸附作用演示实验的探究,让学生知道对比实验是研究问题的常用方法.

1.以发展的观点看待碳的单质.
2.树立物质的性质决定用途的观点.

【重点】
物质的结构、性质和用途之间的相互关系.
【难点】
理解碳单质的微观结构与它们物理性质之间的关系.

【教师准备】　石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、投影仪、电视媒体、防毒面具、导线、灯泡.
【学生准备】　(1)仪器:小锥形瓶、试管(大小各1个)、铁架台、酒精灯、网罩、带导管的塞子.
(2)药品:红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水.


导入一:
【教师】　我们先来看一段发生在玻璃店里的小品.
【学生表演】　两个学生分别扮演老板和顾客,走到讲台前表演.
“顾客”:“老板”,我要配一块玻璃.
“老板”:好啊.
“顾客”:我自己有一把很锋利的刀,我想自己来划.
“老板”:你自己想划,行啊,那你试试.
(“顾客”用刀划玻璃没有成功.)
“老板”:还是我来吧.
(“老板”用玻璃刀很容易地把玻璃裁下来.)
“顾客”:你的玻璃刀什么做的?这么厉害!
“老板”:我的玻璃刀上镶了一小块金刚石,它的硬度很高,给你看看.
“顾客”:哇,只有圆珠笔头这么大,真厉害.谢谢老板!
“老板”:不客气.
[设计意图]　从生活走向化学——以角色扮演的形式,创设生动活泼的真实情境,让学生置身于这样的情境中,给学生以鲜明的感观刺激,留下了深刻的印象.简短的几句对白,亲自“操刀”(划玻璃)的感受,使学生在不知不觉、轻松愉快的气氛中领悟了金刚石的“坚硬”性.这样的有意安排,有利于激发学生的学习愿望和参与动机.
导入二:
【提问】　同学们认为最昂贵的物质是什么?
【展示】　金刚石“库利南”图片.

【讲解】　钻石也叫金刚石,观看最大的金刚石“库利南”以及南非最大的金刚石“南非之星”.说一说它的主要成分是什么.

　　[过渡语]　金刚石如此坚硬耐磨,而且美丽动人,金刚石有个“孪生兄弟”叫石墨.相比起金刚石的坚硬耐磨,石墨的质地却很软,又是一副黑黑的模样.既然金刚石和石墨的性质有如此大的差异,为什么把它俩称为“孪生兄弟”.其原因在哪里呢?
一、金刚石
思路
【展示】　玻璃刀上的金刚石.

【教师】　金刚石还有其他的性质吗?课前布置了大家到网上或书籍中查找有关碳单质的一些资料,先说说有关金刚石的一些资料.
【学生】　金刚石的化学成分是碳,它是正八面体结构,它的结晶发生在高温、高压条件下,是岩浆作用的产物.金刚石无色透明或带蓝、黄、褐和黑色,有光泽;硬度为10,是自然界硬度最大的物质;密度为3.52 g/cm3;折光率为2.42,具有强色散性.可以用来制作首饰、高硬度的切割材料、高温导体材料等.
【教师】　谁还有不同资料要补充的吗?
【学生】　早在罗马时代,就有人把金刚石雕刻成印章,这是最早的金刚石的“工业用途”.事实上,人们从自然界里开采出来的绝大多数金刚石是用于工业的.长期以来,金刚石大多数的工业用途是利用了它坚硬、不易磨损的特性.金刚石可以用于切割玻璃,制作钻头用于地质勘探、开采石油和打井等,还可以切割水泥,甚至切割大理石等建筑材料.至今,只有用金刚石车刀才能加工超硬的陶瓷,尚无其他代用品.金刚石还是优质的磨料,金刚石砂轮用来磨削硬质合金,比碳化硅耐用一万倍.
【教师】　金刚石可以做装饰品——钻石,大家在商店里应该看过吧,纯净的金刚石是无色透明的、正八面体形状的固体,经仔细研磨后,成为装饰品——钻石,它还是自然界中存在的最硬物质,可以裁玻璃、切割大理石等.
【投影】　金刚石的性质和用途.

性质
用途
金
刚
石
无色透明、正八面体形状的固体,具有强色散性
经仔细研磨后,成为装饰品——钻石
自然界中存在的最硬物质
裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层等
　　[过渡语]　金刚石是碳单质家族中最璀璨夺目的、最稀有和昂贵的,同为碳元素组成的石墨和金刚石相比,外表要暗淡许多,我们可以看一下课本提供的石墨的图片(学生看书).同学们有关于石墨的资料吗?
二、石墨
思路一
【学生】　石墨的化学成分是碳,它是层状结构,灰色,有滑感,易污手;具有导电性.由于熔点高,具有抗腐蚀性等特点,用于高温制坩埚;由于具有滑感,用于机械工业的润滑剂;由于其具有导电性,又可制作电极.
【补充】　跟金刚石相反,石墨是自然界最软的矿物之一.用石墨在纸上划过,会留下深灰色的痕迹.铅笔芯就是用石墨粉和黏土混合制成的.由于石墨的熔点高,所以石墨润滑剂可以在不适宜用普通润滑剂的高温下使用.
【教师】　石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体,很软,具有优良的导电性,很滑腻.石墨的这些性质决定它有哪些用途呢?
【学生1】　石墨很软,可以做铅笔芯.
【学生2】　石墨能导电,可以做电极.
【学生3】　石墨可以做润滑剂,因为它很滑腻.
【投影展示】

性质
用途
石
墨
深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体

很软
铅笔芯
能导电
电极
滑腻
润滑剂
　　【教师】　铅笔是我们最熟悉的学习用品,铅笔里面其实不含铅,是由石墨和黏土混合制成的,画画用的铅笔常用“6B”的,写字用的铅笔常用“HB”的,制图用的铅笔常常是“6H”的,6B最软,颜色最深,6H最硬,HB软硬适中.“H”代表Hard,坚硬的;“B”代表Black,黑的.由于石墨太软,只用石墨做铅笔芯,易断又易磨损,所以加入黏土.我们看看不同型号铅笔的笔迹.
[设计意图]　作为学生必备的学习用品——铅笔,其中蕴含着丰富的化学知识.课堂上教师只有紧密联系学生的生活实际,学生活中的化学,学身边的化学,才能让学生更好地体会到化学的无处不在:“生活处处皆化学”.
【展示】　一幅用6B铅笔画的人物头像素描.
【教师】　石墨除了做铅笔芯,还可以做电池的电极.我们取废旧电池中的碳棒来做一个导电的实验.请两位同学到讲台上来做这个实验.
【学生实验】　石墨的导电性.把一根石墨电极和导线连接在一起,接通电源后,观察灯泡发亮,证明石墨具有导电性.
【教师】　铅笔芯的成分里含有石墨,铅笔芯有没有导电性?想不想试一下?
【学生】　想!(学生很有兴趣)
【教师】　你们的铅笔盒里有铅笔芯吗?自己上来做这个实验.(多个学生轮流做这个实验)
【学生实验】　自己的铅笔芯接通电源后,也可以使灯泡发亮.
【教师】　如果有一把长期不用而生锈的铁锁.怎样轻易打开它呢?想一想.
【学生】　把铅笔芯的粉末放到锁孔里.因为铅笔芯的成分里有石墨,石墨具有润滑性,可以做润滑剂.
【教师】　好,这个实验留给同学们回家去做.学习了金刚石和石墨,它们的性质和用途一样吗?
【学生】　不一样.
【投影】　比较金刚石和石墨的性质和用途.

金刚石
石墨
外观
无色透明的正八面体状晶体
深灰色细鳞片状固体
光泽
加工研磨后有夺目的光泽
略有金属光泽
硬度
最硬
较软
导电性
无
良好
导热性
良好
良好
用途
钻探机钻头、刻刀、装饰品等
电极、铅笔芯、润滑剂等
　　【教师】　金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,物理性质为什么有这么大的差异呢?
【展示】　金刚石和石墨的原子排列结构模型.

【教师】　金刚石的碳原子在空间构成连续、坚固的骨架结构,所以坚硬.石墨的碳原子呈平面层状结构,层与层之间的作用力小,所以很软,能导电,有滑感.
【补充】　除了金刚石和石墨以外,生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等,它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成.谁查到了有关木炭和活性炭的资料,请告诉我们.
【学生1】　木炭是一种黑色多孔的固体.在隔绝空气的条件下加热木材,可以制得木炭.因为木炭具有疏松多孔的结构,表面积很大,能把气体或溶液中的一些物质吸附在它的表面,可做吸附剂.
【学生2】　活性炭是黑色粉末状和颗粒状的固体.把木炭在隔绝空气的情况下加强热,并不断通入水蒸气,便可得到活性炭.活性炭具有比木炭更优良的吸附性,可用来净化各种气体或液体.例如,活性炭可用作电冰箱的去味剂和制糖工业的脱色剂.防毒面具的滤毒罐里装的活性炭,可吸附毒气,而使纯净的空气通过.
【教师】　同学们资料中提到的吸附性,我们在水的净化里提到过,我们今天做一个活性炭吸附有色物质的实验,来证明一下它的吸附性.
【学生实验】　在盛有半杯水的小烧杯里,加入一滴红墨水,使水略显红色.放入活性炭,轻轻振荡.
【教师】　由于黑色的活性炭悬浮于溶液中,现象不明显,可以用过滤的方法使溶液和活性炭充分接触.
【学生实验】　过滤.
【教师】　看到什么现象了?
【学生】　红色消失,液体变无色.
【教师】　根据以前学过的知识,我们知道,过滤只能除去不溶性物质,所以红墨水颜色的褪去是因为活性炭具有吸附性,防毒面具就是利用活性炭来吸附毒气的.
【展示】　防毒面具(滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的).

【教师】　炭黑是一种黑色的极细粉末,由含碳的有机化合物不完全燃烧或加强热分解制得.蜡烛就是一种含碳的有机物,让它不完全燃烧,能不能制得炭黑呢?
【学生实验】　收集炭黑.点燃一支蜡烛,把冷碟子放在火焰的上方.
[设计意图]　变教师演示实验为学生主动参与实验,使学生在亲身体验的过程中理解石墨的“导电性”、活性炭的“吸附性”,并亲手制得炭黑.充分体现了新课标的理念:自主、合作、探究,也让学生体验实验的乐趣.
【教师】　看到什么现象?
【学生】　有黑色物质生成.
【教师】　这就是炭黑,可用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料以及橡胶轮胎的填料.大家回去后也可做这个实验.焦炭的主要用途是冶炼金属,是工业上冶炼生铁的一种原料,我们在后面的学习中将会学到它.
【教师】　现在,我们小结一下刚才学过的几种含碳的物质.
【展示】
木炭
吸附一些食品和工业产品的色素,吸附有异味的物质
活性炭
吸附能力比木炭强,吸附毒气、制糖工业里脱色制白糖
炭黑
制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料,还可以增加轮胎制品的耐磨性
焦炭
冶炼金属
　　【教师】　结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途,总结物质的结构、性质和用途之间有什么关系?
【学生】　结构性质用途(学生一边回答,教师一边写板书).
　　思路二
教师活动
学生活动
设计说明
【展示】　金刚石和石墨的有关性质:

【活动】　对比思考,石墨和金刚石都是由碳元素组成的碳的单质,为什么它们的物理性质存在着很大的差异
【交流】　学生观察,形象理解其存在差异的原因
【回答】　结构不同
培养学生的阅读能力和自主学习能力,学会用比较法分析问题
【展示并投影】　金刚石和石墨的碳原子排列结构模型
【讨论】　通过学习金刚石和石墨的例子,物质的结构、性质、用途三者的关系如何?
物质的结构决定了它的性质,性质又决定了它的用途
【交流】　分析差异原因,理解结构决定性质,性质决定用途
引导学生学会总结
【展示】　无定形碳包括:木炭、活性炭、焦炭、炭黑等
【提问】　2003年齐齐哈尔发生芥子气中毒事件,中毒者被送往当地医院接受治疗.事件造成了43人中毒,一人死亡.而当时处理事故戴上防毒面具的消防人员却无人中毒,大家知道为什么吗?
【展示】　防毒面具
学生恍然大悟,是因为防毒面具中有活性炭
回顾活性炭的吸附作用
【提问】　如果水被红墨水污染了,如何进行水的净化
【演示】　实验6 - 1:将教材中的一个锥形瓶改成A、B两个锥形瓶,加入相同的略显红色的水,分别向A、B两个锥形瓶中加入适量的木炭粉和活性炭,并提出以下问题:
①A、B两个锥形瓶中现象有何不同?说明了木炭、活性炭具有什么性质?
②请你与其他同学一起讨论分析产生不同现象的本质原因是什么?
③你们知道这一性质有什么实际用途吗?哪种物质效果更好?
【回答】　“过滤”
【交流】　观察现象,分组讨论、代表发言:活性炭和木炭都具有吸附能力,活性炭的吸附能力更强
木炭具有吸附能力是因为木炭有疏松多孔的结构,进一步深化结构、性质、用途三者的关系
三、C60
思路一
【教师】　科学家发现,除了金刚石、石墨外,还有一些新的以单质形式存在的碳,其中,发现较早并在研究中取得重要进展的是C60分子.大家看书,C60的分子结构和什么相似?
【学生】　和足球相似.
【教师】　这种足球结构的碳分子很稳定.C60中60表示什么?
【学生】　一个C60分子中含有60个碳原子.
【教师】　C60是单质还是化合物?为什么?
【学生】　是单质,C60只由一种元素组成,而且是纯净物.
【教师】　目前,人们正在进一步研究C60分子的结构和性质,以及在材料科学、超导体等方面的应用.C60具有广泛的应用前景,谁能说说这方面的信息吗?
【学生】　除了超导领域外,C60在以下几个方面也具有广泛的应用前景:①气体贮存;②有感觉功能的传感器;③增强金属的强度;④新型的催化剂;⑤光学应用;⑥对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能.
【教师】　20世纪90年代初,科学家又致力于一种新型的纳米材料——碳纳米管的研究,我们一起来看一下它的结构图.
【展示】　碳纳米管的结构图.

【教师】　谁说说关于碳纳米管的性质?
【学生1】　这是一种非常奇特的材料,它是石墨中一层或几层碳原子卷曲而成的笼状“纤维”,内部是空的,外部直径只有几纳米到几十纳米.这样的材料很轻,很结实.它的密度是钢的1/6,而强度却是钢的100倍.用这样轻而柔软、又非常结实的材料做防弹背心是再好不过的了.
【学生2】　如果用碳纳米管做绳索,是唯一可以从月球挂到地球表面,而不会被自身质量所拉断的绳索.如果用它做成从地球到月球的载人电梯,人们在月球定居就可能实现了.
【教师】　随着科学技术的发展,碳单质不断被发现,碳单质的用途也将不断扩大.学了这节课,大家有什么感受和反思吗?
【学生1】　我觉得化学是一门与生活联系非常紧密的科学,例如铅笔芯、无轨电车、防毒面具等.化学使我们的世界变得更加绚丽多彩.
【学生2】　化学以实验探究为手段,是一门不断向前发展的科学,化学新技术使我们的生活变得更加美好.
【学生3】　物质的结构决定性质,性质又决定用途.
思路二
【展示】　C60分子模型.

【介绍】　这是一个C60分子,它由60个碳原子构成,分子形似足球,又名足球烯.单纯由碳元素结合形成的稳定分子,它具有60个顶点和32个面,其中12个面为正五边形,20个面为正六边形,整个分子形似足球.
C60有着无数优异的性质,它本身是半导体,掺杂后可变成临界温度很高的超导体,由它所衍生出来的碳微管比相同直径的金属强度高100万倍.C60具有金属光泽,有许多优异性能,如超导、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀,在光、电、磁等领域有潜在的应用前景.
【设问】　上面我们认识了几种碳的单质,它们的性质类似吗?
【学生回答】　性质各不相同.
【总结并板书】　不同元素可以组成不同的物质,同一种元素也可以组成不同的物质.如金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质各不相同,是因为碳原子排列方式不同.
【教师】　通过学习,我们应该知道:①不同种元素可以组成不同的物质,同一种元素也可以组成不同的物质,如金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质;②木炭和活性炭具有吸附性.
[知识拓展]　石墨变成金刚石是物理变化还是化学变化?
化学变化的实质是原子之间的重新组合.金刚石是由碳原子连接形成的“正四面体空间网状结构”的“晶体”,石墨是一种形成“正六边形层状结构”的“晶体”.金刚石是硬度最大的物质、不能导电,而石墨的硬度较小、层之间可以相对滑动、导电性好,化学性质较金刚石活泼,所以石墨和金刚石是结构不同的两类物质,石墨变为金刚石属于化学变化.红磷和白磷、氧气和臭氧之间的变化都是化学变化.

金刚石、石墨和C60的比较:

物理性质
对应的主要用途
金刚
石
①无色透明、正八面体形状的固体
②天然存在的最硬物质
①装饰品——钻石
②玻璃刀、钻头等
石墨
①深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体
②很软,有滑腻感
③优良的导电性
①制造铅笔芯,做润滑剂
②石墨电极
C60
特殊的物理性质,如超导
用于超导领域
差异的原因:就在于它们的原子排列方式不同

1.(静安区一模)碳的单质中,质地较软,常用作电极的是 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.金刚石 B.石墨
C.炭黑 D.活性炭
解析:在碳的单质金刚石、石墨、活性炭、炭黑中,由于石墨具有优良的导电性,可用作电极材料.故答案为B.
2.(邵阳中考)邵阳市中考实行网上阅卷,考生答题时必须用2B铅笔填涂答题卡.2B铅笔芯的主要成分是 (　　)
A.木炭 B.石墨 C.焦炭 D.铅
解析:2B铅笔芯的主要成分是石墨,铅笔芯是由石墨和黏土按照一定比例混合制成的,不含焦炭、金属铅.故答案为B.
3.“碳”的世界丰富多彩.
(1)根据表中提供的信息,回答问题.

金刚石
石墨
　C60
结构



用途
　　　 
作电极材料
作超导体材料
相应的
性质
硬度大
　　　 
/
　　表中几种物质均是由碳元素组成的　　　　(单质、化合物、混合物). 
(2)“碳海绵”是已知最轻的固体材料,其主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质),具备高弹性和疏松多孔的结构,“碳海绵”的特性是　　　　. 
解析:①由于金刚石的硬度大,可以切割玻璃、大理石等,石墨有导电性,可以作电极材料,金刚石、石墨、C60几种物质均是由碳元素组成的单质;②由题意,“碳海绵”具有疏松多孔的结构,具有吸附性.故答案为:(1)切割玻璃;导电;单质　(2)吸附性

课题1　金刚石、石墨和C60
第1课时
　　一、碳的几种单质
1.碳的几种单质的结构、性质和用途比较.
碳单质
结构
性质
用途
金刚石
网状结构
硬度大
作玻璃刀、钻探机的钻头
石墨
层状结构
导电性
作电池电极等
质软
制铅笔芯等
木炭

吸附性
食品和工业产品中吸附色素和异味等
活性炭

吸附性
防毒面具、制糖工业等
C60
每个分子由60个碳原子构成的球状结构
超导和稳定性
用于超导等领域
小结
结构性质用途
2.木炭、活性炭、焦炭、炭黑的用途.
3.木炭与活性炭的结构及性质.

一、教材作业
【必做题】
教材第112页练习与应用的第1题、第4题.
【选做题】
教材第112页练习与应用的第3题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.下列关于金刚石和石墨的说法中不正确的是 (　　)
A.它们都是由碳元素组成的单质
B.它们都是电的良导体
C.金刚石质硬、石墨质软
D.它们的碳原子排列方式不同
2.(重庆中考)“碳海绵”是已知最轻的固体材料,主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质),具有疏松多孔的结构.下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是 (　　)
A.碳海绵有吸附作用
B.碳海绵是灰黑色固体
C.碳海绵易溶解于水
D.碳海绵燃烧会产生二氧化碳
3.如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图,下列说法正确的是 (　　)

A.这四种物质都很软,可作润滑剂
B.这四种物质碳原子的排列方式相同
C.这四种物质组成元素都是碳元素
D.这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子
【能力提升】
4.实验测得某物质中只含有碳元素,则这种物质 (　　)
A.一定是金刚石或石墨中的一种
B.一定是木炭或活性炭中的一种
C.一定是碳元素的一种单质
D.可能是一种碳单质,也可能是几种碳单质组成的混合物
5.日前,一种集观赏与空气净化于一体的工艺品炭雕(如图所示,主要成分是木炭)成为了家装的新宠.炭雕之所以能用于空气净化是源于它具有　　　　(性质). 

【拓展探究】
6.根据所学知识回答:


(1)图①为碳原子的结构示意图,碳原子最外层电子数为　　　　. 
(2)图②、③、④对应三种碳单质,图②单质的名称是　　　　,图③单质的名称是　　　　,图④单质的化学式是　　　　. 
(3)C为+4价,Cl为-1价,由C和Cl组成的化合物的化学式为　　　　. 
【答案与解析】
1.B(解析:金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质,故A说法正确;金刚石不能够导电,故B说法错误;金刚石是天然存在的最硬物质,石墨是自然界中较软的物质之一,故C说法正确;金刚石、石墨的碳原子排列方式不同,其物理性质有很大的差异,故D说法正确.)
2.C(解析:“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构,所以具有很强的吸附性;石墨是灰黑色固体,“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管;碳单质难溶于水,碳海绵难溶于水;碳完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳.)
3.C(解析:金刚石是最硬的物质,故A项错误;这四种物质碳原子的排列方式是不相同的,故B项错误;金刚石、石墨、C60、碳纳米管这四种物质都是由碳元素组成的单质;在金刚石中,每个碳原子与其余4个碳原子相连,形成正四面体结构;而在石墨、C60、碳纳米管中,每个碳原子是与另外3个碳原子相连的.)
4.D(解析:不一定是金刚石或石墨中的一种,也可能是金刚石和石墨的混合物.不一定是木炭或活性炭中的一种,也可能是木炭和活性炭的混合物.不一定是碳元素的一种单质,也可能是碳元素的几种单质的混合物.可能是一种碳单质,也可能是几种碳单质组成的混合物.)
5.吸附性(解析:木炭具有吸附性,可用于吸附一些有害气体,用于空气净化,所以炭雕之所以能用于空气净化是源于它具有吸附性.)
6.(1)4　(2)金刚石;石墨;C60　(3)CCl4(解析:(1)由原子结构示意图的意义可知,碳原子最外层电子数为4;(2)由碳单质的结构可知,图②的碳原子的排列是空间网状结构,具有这种结构的单质的名称是金刚石;图③的碳原子的排列是层状结构,具有这种结构的单质的名称是石墨;图④是由60个原子构成的分子,形似足球,具有这种结构的单质的化学式是C60;(3)由化合物中正负化合价的代数和为零的原则可知,C为+4价,Cl为-1价,由C和Cl组成的化合物的化学式为CCl4.)

　　本节课充分体现了新课标理念下的教学思想:让学生成为课堂的主人,成为规律的“发现者”,“紧紧围绕结构决定性质,性质决定用途的主线”展开教学.在教学过程中,老师把自己作为学生中的一员,与学生一起共同参与学习过程,进行平等对话和交流,真正实现了教师角色的转换——合作者、参与者和引导者.无论是学生还是教师,课前都搜集了丰富的素材,为本节课的一气呵成打下了坚实的基础.课堂上师生之间、生生之间进行了充分的展示和交流,所以,本节课的内容教师教得轻松,学生学得愉快,势必会收到事半功倍的教学效果.

　　孪生兄弟比高低
不知何年何月,碳家族养育了一对孪生兄弟.老大名叫金刚石,生得通体透亮,膀阔腰圆,英俊之气咄咄逼人;老二名叫石墨,长得黑不溜秋,柔软无比,毫无男儿阳刚之气.
自古孪生七分似,怎奈这对兄弟有天壤之别,让人好生狐疑.
其实,兄弟俩的身份千真万确,容不得怀疑.金刚石和石墨都是由碳元素形成的单质,兄弟俩的性格之所以不同,只是由于组成它们的碳原子的排列方式不同而已.金刚石是结晶碳,每个碳原子周围有4个碳原子,距离都是相等的,原子之间组成一个强有力的整体.而石墨内部的碳原子同相邻的碳原子的距离是不相等的,离得较远的两个原子之间的拉力较弱,容易断裂分手,这样,金刚石和石墨就出现了硬和软的不同“个性”.
在化学王国里,像金刚石和石墨这种由一种元素(即碳元素)形成的不同性质的物质,叫同素异形体.其实,金刚石和石墨只是它们许多孪生兄弟中的两个,它们的兄弟还有炭黑、木炭、活性炭、焦炭等,碳元素真是一位伟大的母亲.
金刚石身价百倍,价值连城,风流国王用来装饰皇冠,点缀权杖,耀武扬威达四方.它一身钢筋铁骨,铜头铁脑,刀砍不入,枪打不进,钻石如土,削铁如泥.它充当钻探机的钻头,开凿坚硬的岩层锐不可当,切割大理石、坚硬的金属真是手到擒来.
石墨虽貌不如兄,却也能以柔克刚,是最软的矿物之一.耐热、耐火、耐酸本领无与伦比,传热导电独怀绝技.它可制成铅笔芯、干电池的电极,它也有十八般武艺.
“血浓于水”.毕竟是同根同宗同种,外形虽有差别,内质并无二样.通过一定的外科“整形手术”,这对孪生兄弟居然能互换面孔,金刚石可以变成石墨,石墨也可以变成金刚石,它们再也不会有什么遗憾的了.
第课时



知道碳单质的化学性质.

1.通过对展示或演示的资料分析、归纳,进一步培养学生的观察能力和思维能力.
2.能认真观察实验现象,并会对现象分析归纳,总结出重要的知识点.

1.以发展的观点看待碳的单质.
2.树立物质的性质决定用途的观点.

【重点】
碳单质的化学性质.
【难点】
碳跟某些氧化物的反应.

【教师准备】　多媒体课件.
【学生准备】　(1)仪器:小锥形瓶、试管(大小各1个)、铁架台、酒精灯、网罩、带导管的塞子.
(2)药品:红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水.


导入一:
【材料引入】　我国是一个具有悠久历史文化的文明古国,在灿烂的历史长河中,涌现出了一大批赫赫有名的书画家,他们留下的传世之作经过几百甚至上千年的洗礼,流传于世幸存下来的已不多见,成为我国文化中的瑰宝.下面两幅就是古代留下的珍贵字画.
【展示】　学生欣赏两幅古代字画图片:

明代:董其昌　国画:漓江烟雨图(元朝)
导入二:
【材料引入】　曾经有个故事,说一个国王想把他的几个小钻石合成一个大的,结果全烧没了.在1722年,法国化学家拉瓦锡进行了燃烧金刚石的实验.他将金刚石放置在玻璃罩里,用放大镜把日光聚集使金刚石燃烧,得到无色气体.通过验证发现这种气体是CO2,从而证明金刚石是由碳元素组成的.

　　[过渡语]　金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但由于它们的碳原子排列方式不同,它们的物理性质存在很大的差异.钻石燃烧的故事——生成物是二氧化碳,说明金刚石、石墨和C60是由碳元素组成的多种单质,它们具有相同的化学性质.
一、常温下,碳的化学性质不活泼
思路一
【投影】　资料:我国古代一些书法家、画家用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色.
【提问】　为什么用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色?
【学生讨论回答】　常温下,碳的化学性质不活泼.
【板书】　常温下,碳的化学性质不活泼.
思路二
【学生】　为什么明代董其昌的作品历经几百余年而依然笔锋清晰,漓江烟雨图保存到现在色泽鲜艳而不褪色呢?
【教师】　你们知道古代一些书法家、画家是用什么来书写或绘制字画的?
【学生】　(异口同声)墨汁!
【教师】　墨汁又是用什么制成的?
【学生】　用炭黑制成的.
【教师】　炭黑的主要成分是碳.古代字画保存几百年乃至上千年,纸或布都已开始腐烂破损,但墨色依然不变,这说明碳具有怎样的化学性质?猜猜看.
[设计意图]　导入由欣赏字画开始,好像与化学无关,实则新颖别致,独树一帜,吸引学生的眼球,从欣赏中发现问题,提出问题.教师此时并不直接向同学们解释,而是用学生提出的问题进行点拨,根据学生已有的知识经验,猜想碳单质的化学性质,引导学生进行探究.
【学生】　碳单质的化学性质应该是很稳定的.
【教师】　都同意他的观点吗?
【学生】　(立即反驳)不对,木炭可以在氧气中燃烧,怎么说它的化学性质稳定呢?我觉得应该是活泼的.
【教师】　其实,这两位同学说的都有道理,但不够准确.
【学生】　我们说碳单质的化学性质是稳定还是活泼应该是有条件的.在常温下,碳的化学性质不活泼.但在点燃条件下,碳能与氧气发生化学反应.
【教师】　这位同学分析正确,我们在分析问题得出结论时,一定要注意将条件和结论有机地联系起来,辩证地看待问题,才不至于犯以偏概全的错误.关于碳单质常温下的稳定性,在实际生活中有着广泛的应用.你知道还有哪些应用吗?大家讨论.
【学生】　我发现铁路枕木和街上木制电线杆表面都被烧焦炭化,我想这也是利用了碳单质常温下的稳定性.枕木和木制电线杆表面炭化处理后,经得起日晒、风吹和雨打,都不容易发生变化,可以有效地防止木头腐烂,虽然表面变得黑不溜秋,也不美观,但增加了使用的年限.
　　[过渡语]　碳在常温下性质稳定,那么在点燃的情况下会怎样呢?在学习氧气的化学性质时,我们知道在点燃条件下,碳能与氧气发生化学反应.如何检验燃烧产物?
二、碳与氧气的反应
思路一
【教师】　回忆木炭在氧气中燃烧的实验,写出木炭在氧气中充分燃烧时的化学方程式,并说出你所看到的实验现象.
(一同学上台书写化学方程式:C+O2CO2)
【学生】　剧烈燃烧,发出白光,放出热量.燃烧后生成的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成.
【教师】　如果氧气的量不充足,碳燃烧就不充分,这时生成一氧化碳,同时放出热量.
(一同学上台书写化学方程式:2C+O22CO)
【教师】　上述两个反应,在以煤为燃料的煤炉里也经常发生.煤的主要成分是碳.当空气充足、炉火很旺时,煤燃烧充分,主要生成二氧化碳;当空气不充足、炉火不旺时,煤燃烧不充分,生成较多量的一氧化碳.从上述内容的学习,你能得到哪些重要的发现?
【学生】　说明碳具有可燃性.
【学生】　在不同条件下,其燃烧的产物也不相同.
【教师】　的确,反应条件对物质所发生的化学反应是有重要的影响的.条件不同,主要的产物可能也不相同(强调主要产物,防止误解成只有一种产物).所以,冬天里烧煤烤火时应该特别注意的是什么?
【学生】　(反应迅速)一定要注意通风,防止因煤燃烧缺氧生成有毒的一氧化碳而引起中毒.
【展示】　碳跟氧气的反应——碳的可燃性.
燃烧条件
化学方程式
结论
启示
在氧气中充分燃烧
C+O2CO2
碳具有可燃性;条件不同,燃烧主要产物可能也不相同
书写化学方程式时一定要注明反应条件;冬天用煤取暖一定要注意通风
燃烧不充分
2C+O22CO
　　【教师】　碳不仅可以和氧气反应,在较高温度时它还能和某些氧化物反应.
[设计意图]　尊重客观事实,用一分为二的观点来看待在不同的条件下,相同的反应物发生化学反应后产物可能也不相同.从而培养学生实事求是的科学精神和一丝不苟的科学态度.此处不仅让学生通过对比、归纳获得结论,更重要的是运用已掌握的知识解决实际问题,主动参与社会决策,关注生命,体现人文关怀,培养学生的安全意识.
思路二
【设问】　碳在常温下性质稳定,那么在点燃的情况下会怎样呢?若升高温度,又如何呢?
【回顾提问】　写出木炭在氧气中充分燃烧时的化学方程式.
【学生板演】　C+O2CO2
【介绍】　当碳不充分燃烧时,生成一氧化碳.
【总结板书】　高温下,碳能跟多种物质反应.
碳与氧气反应:C+O2CO2(充分燃烧)
2C+O22CO(不充分燃烧)
三、碳与某些氧化物的反应
思路一
【引导】　碳在高温时还有重要的性质.
【活动与探究】　把经过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.试管口装有通入澄清石灰水的导管(如图),用酒精灯(可加网罩以使火焰集中并提高温度)加热混合物几分钟.然后先撤出导气管,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.

【交流】　现象:澄清石灰水变浑浊,粉末中有红色物质.
分析得产物为二氧化碳、铜.
【设问】　上述反应的反应物、生成物、条件都已确定,你能写出反应的化学方程式吗?
【板书】　跟某些氧化物反应:
2CuO+C2Cu+CO2↑
【分析】　从分子组成上看,CuO转变为Cu,发生了什么变化?是谁导致了这种变化?
【讨论回答】　CuO转变为Cu失去了氧,是碳夺走了CuO中的氧.
【讲解并板书】　还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应.
　还原性:能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性.
【练习】　焦炭在工业上可用来炼铁:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑.
【提问】　这个反应是否是还原反应?若属于还原反应,哪种物质具有还原性?
【回答】　此反应是还原反应,其中碳具有还原性.
【介绍】　工业上常利用碳的还原性,制取多种金属.
思路二
【展示】　碳跟某些氧化物的反应.
【活动】　教师演示教材第110页实验6 - 2木炭粉还原氧化铜.引导学生观察实验装置、实验操作及实验现象.引导学生通过实验现象,分析该反应的实质.
【教师】　该装置中的酒精灯有什么特别之处?
【学生】　上面加了一个铁丝网罩,我家里的燃气灶上也放了一个类似的网罩.
【教师】　你知道这样做的好处吗?
【学生】　这样会使火焰集中,从而提高温度.
【教师】　这说明碳与氧化铜反应的条件是什么?
【学生】　(异口同声)高温.
【教师】　实验中我们观察到哪些现象?
【学生】　黑色粉末逐渐变成光亮的红色;澄清的石灰水变浑浊.
【教师】　该反应中生成了什么物质?谁能分析一下?
(交流讨论,学生纷纷举手发言.)
【学生】　石灰水变浑浊,这是二氧化碳与石灰水的特征反应,说明碳和氧化铜反应生成了二氧化碳气体.黑色粉末变成红色物质,说明有铜生成.理由有二:一是铜为红色金属,该反应中只有一种金属元素;二是根据质量守恒定律可知,元素的种类在化学反应前后不变,所以另一种产物只可能是铜.
【板演】　(一同学上台书写化学方程式:C+2CuO2Cu+CO2↑)
【展示】　
现象
结论
澄清石灰水变浑浊
有二氧化碳生成
黑色粉末变成红色物质
有铜生成
【教师】　这个实验中在操作上还有哪些要注意的地方?
【学生】　为什么实验完毕后要先撤出导气管?
【学生】　这个实验装置与用高锰酸钾制取氧气的装置几乎相同,先撤导气管是为了防止试管中的气体因冷却压强减小而使石灰水倒吸,这样会导致热试管因骤冷而炸裂.
【学生】　为什么要待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上观察?
【教师】　请看下面的补充实验,仔细观察实验现象.
(教师补充做铜丝在酒精灯上灼烧的实验)
【学生】　红色的铜丝表面变成黑色.说明在加热条件下,铜能被空气中的氧气氧化,生成黑色的氧化铜.如果未等试管冷却就将试管里的粉末倒在纸上,生成的红色铜在灼热条件下,又和空气中的氧气反应生成氧化铜,从而观察不到红色铜的生成.
【教师】　观察这个化学方程式有什么特点?
【学生】　反应物是一种单质和一种化合物,而生成物也是一种单质和一种化合物.
【学生】　我发现在这个反应里,氧化铜失去了氧而变成了单质铜,碳得到了氧化铜里的氧而变成了二氧化碳.
【教师】　像氧化铜这种含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫还原反应.氧化铜因失去氧变成铜,我们就说氧化铜被还原.是木炭使氧化铜失去了氧,木炭是使氧化铜还原为铜的物质,我们就说木炭具有还原性.
【教师】　利用碳的还原性,说明碳具有哪项重要应用?
【学生】　在工业上,可以用它来冶炼金属,即将金属氧化物里的金属还原出来.
【教师】　这是冶炼金属的一种方法.例如,焦炭可以在高温下把铁从它的氧化物矿石里还原出来,也可以将三氧化钨(WO3)还原为钨.请同学们写出这两个反应的化学方程式.
(两学生上台书写)
【展示】　2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
2WO3+3C2W+3CO2↑
[知识拓展]　碳的可燃性中,碳与氧气反应既可生成CO2,又可生成CO,这是碳本身具有的性质,是内因,而“O2充足与O2不充足”是一个外在条件,是外因.内因是根据,外因是条件,外因要通过内因起作用.
含碳元素的燃料燃烧时,如果氧气不足都会产生CO,所以,预防“煤气”中毒采取的措施之一是:烟道通畅,燃气热水器使用时,使室内保持良好通风,有充足的氧气,使燃料充分燃烧.


性质
用途
金刚石
无色透明、正八面体形状的固体
可成为饰品——钻石
硬度大(天然存在的最硬物质)
可用来裁玻璃等,作钻探机的钻头等
石墨
深灰色、质软
用于制墨、制铅笔芯
具有优良的导电性
作电极等
有滑腻感
作润滑剂
木炭
具有吸附性
吸附产品里的色素和有异味的物质
活性炭
具有吸附性
吸附毒气;脱色制白糖;作冰箱除味剂等
碳
化
学
性
质
稳定性(在常温下,碳的化学性质不活泼.碳受日光照射或与空气、水接触,都不容易发生变化)
用墨书写的字画历经千年不褪色;需要保留的档案材料用碳素笔书写等
可燃性(碳与氧气反应)
利用碳燃烧放热,取暖、做饭等
还原性(碳与某些氧化物反应)
用于冶炼金属

1.“钻石恒久远,一颗永流传”,“国画恒久远,一幅永流传”说明碳单质 (　　)
A.不可燃
B.有吸附作用
C.常温下化学性质不活泼
D.是还原剂
解析:“钻石恒久远,一颗永流传”“国画恒久远,一幅永流传”,说明碳在常温下化学性质不活泼,不容易和其他物质发生化学反应,能够保存很长时间.故答案为C.
2.下列说法中,正确的是 (　　)
A.金刚石、石墨都是由碳原子构成的,都很硬
B.单质碳具有还原性
C.用活性炭可除去硬水中的氯化钙杂质
D.木炭燃烧时吸收大量的热
解析:金刚石、石墨都是由碳原子构成的,但是它们的碳原子排列方式不同,金刚石的硬度很大,石墨很柔软,故选项A错误;单质碳具有还原性,故选项B正确;用活性炭不能除去硬水中的氯化钙杂质,故选项C错误;木炭燃烧时能够放出大量的热.故答案为B.
3.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新材料.碳纳米管是一种由碳原子构成的直径为几纳米(1 nm=10-9 m)的空心管.下列说法错误的是 (　　)
A.碳纳米管是一种新型的有机化合物
B.碳纳米管材料如果完全燃烧,生成物是二氧化碳
C.碳纳米管材料管道多,表面积大,吸附能力强
D.碳纳米管在常温下化学性质稳定
解析:A.碳纳米管是由碳元素组成的单质,不是一种新型的化合物.B.碳纳米管由碳元素组成,如果完全燃烧,生成物是二氧化碳.C.碳纳米管材料管道多,表面积大,吸附能力强,说法正确.D.碳纳米管属于碳的单质,和碳的化学性质相同,故在常温下化学性质稳定,说法正确.故答案为A.
4.如图为木炭还原氧化铜的实验装置图,请回答下列问题:

(1)盛装C和CuO的试管中能观察到的现象是　　　　; 
(2)酒精灯加网罩的目的是　　　　; 
(3)盛装C和CuO的试管中发生反应的化学方程式为　　　　. 
解析:C和CuO都为黑色粉末,在用酒精灯加热的过程中,试管中的粉末会逐渐变红,是因为有红色的铜被还原出来;在实验时,给酒精灯加网罩的目的是提高加热的温度.故答案为:(1)黑色粉末变红　(2)提高温度　(3)C+2CuO2Cu+CO2↑.

第2课时
　　二、碳的化学性质
1.稳定性
常温下,化学性质不活泼(用于绘制书画和档案填写).
2.可燃性
充分燃烧:生成二氧化碳.
跟氧气反应:C+O2CO2(充分燃烧).
不充分燃烧:生成一氧化碳.
2C+O22CO(不充分燃烧).
3.还原性
C+2CuO2Cu+CO2↑.
3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑.

一、教材作业
【必做题】
教材第112页练习与应用的第2题、第7题.
【选做题】
教材第112页练习与应用的第6题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.具有保存价值的档案、账本等应用毛笔或注入碳素墨汁的钢笔书写.这是因为墨汁中的碳 (　　)
A.常温下化学性质稳定
B.被氧化成稳定的物质
C.被还原成稳定的物质
D.跟纸反应生成稳定的物质
2.竹炭制品深受消费者欢迎,竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性材料,竹炭不具有的性质是 (　　)
A.黑色固体 B.易溶于水
C.有吸附性 D.能够燃烧
3.下列性质中,不属于碳的化学性质的是 (　　)
A.稳定性 B.吸附性
C.可燃性 D.还原性
4.蜡烛的主要成分是碳、氢两种元素,燃烧时生成的CO2和H2O都是无色物质,然而,火焰上方往往产生缕缕黑烟,黑烟的主要成分是　　　　,产生的原因是　　　　,这股黑烟能消除室内因抽烟而产生的难闻气味,说明了黑烟具有　　　　性. 
【能力提升】
5.在隔绝空气的情况下,用木炭还原氧化铜.下列叙述正确的是 (　　)
A.反应前后固体中氧原子的质量保持不变
B.反应前后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量
C.反应中消耗的氧化铜与碳的质量一定相等
D.反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大
6.有关C+2CuO2Cu+CO2↑的反应,说法正确的是 (　　)
A.CuO具有氧化性
B.C发生了还原反应
C.反应前后元素的化合价没有改变
D.该反应是化合反应
【拓展探究】
7.实验室用木炭还原氧化铜的实验如图所示,请回答:

(1)盛放氧化铜的试管内的现象是　　　　;盛放石灰水的试管内的现象是　　　　. 
(2)盛放氧化铜的试管内反应的化学方程式为　　　　,反应类型是　　　　(填基本反应类型),在这个反应中,　　　　发生还原反应,　　　　具有还原性. 
(3)实验结束时的正确操作是,应先　　　　,再　　　　. 
【答案与解析】
1.A(解析:具有保存价值的档案、账本等应用毛笔或注入碳素墨汁的钢笔书写,是因为墨汁中的碳的化学性质稳定,在通常情况下不容易与其他物质发生化学反应.)
2.B(解析:由于竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性材料,所以其颜色为黑色,主要成分是碳,所以可燃烧,多孔性说明竹炭具有吸附性,木炭不易溶于水,竹炭也不例外.)
3.B(解析:A.稳定性是说碳一般不和其他物质发生反应,所以需要通过化学变化表现出来,属于化学性质,故选项不符合题意;B.吸附性不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,故选项符合题意;C.可燃性需要通过燃烧这一化学变化才能表现出来,属于化学性质,故选项不符合题意;D.还原性需要和其他物质反应体现,需要通过化学变化表现出来,属于化学性质,故选项不符合题意.)
4.炭黑;蜡烛不完全燃烧;吸附(解析:蜡烛在不充分燃烧时,火焰上方往往产生缕缕黑烟,黑烟的主要成分是炭黑;炭黑具有吸附性,能消除室内因抽烟而产生的那股难闻气味.)
5.D(解析:木炭还原氧化铜的化学反应方程式为:C+2CuO2Cu+CO2↑.A.根据该反应方程式知,反应前固体CuO中含有氧原子,反应后固体Cu中不含有氧原子,所以该叙述错误;B.根据质量守恒定律知,反应前后固体减轻的质量等于反应后生成的二氧化碳的质量,所以该叙述错误;C.根据该反应方程式计算可知,反应中消耗的氧化铜的质量和碳的质量不相等,所以该叙述错误;D.根据该反应方程式知,反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大,所以该叙述正确.)
6.A(解析:在此反应中,碳夺取了氧化铜中的氧,使氧化铜被还原,体现了碳的还原性,故A正确;在此反应中,碳与氧结合生成了二氧化碳,被氧化,发生了氧化反应,故B错误;反应前碳单质中碳元素的化合价是0,反应后二氧化碳中碳元素的化合价是+4,碳元素的化合价发生改变,故C错误;该反应的生成物是两种,不属于化合反应,故D错误.)
7.(1)黑色粉末变红色;澄清的石灰水变浑浊　(2)C+2CuO2Cu+CO2↑;置换反应;氧化铜;碳
(3)将导管从石灰水中移出;熄灭酒精灯(解析:(1)木炭具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,氧化铜和木炭是黑色粉末,铜是红色的粉末,所以会观察到:黑色粉末变红色;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,故将生成的气体通入澄清的石灰水中,会观察到:澄清的石灰水变浑浊.(2)木炭具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:C+2CuO2Cu+CO2↑.该反应为一种单质与一种化合物反应,生成了另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;在反应中氧化铜失去了氧,发生了还原反应,碳能使氧化铜失去氧,具有还原性.(3)实验结束时,为了防止石灰水倒流入试管,使试管炸裂,正确的操作是:应先将导管从石灰水中移出,再熄灭酒精灯.)

　　本节课的成功之处:最大的亮点就是贴近生活,注重联系生活实际,学生主动参与意识强,这样使学生在生活中体验到化学的价值,有力地促进课堂学习的自觉性和主动性.而且贯穿于整节教学中,我充分利用多媒体教学手段拓展学生的视野,通过学生实验等活动,使学生参与意识、合作精神、实验操作、探究能力都得到了最大限度发挥,对知识理解和认识水平、分析问题、解决问题的能力都得到了提高.本节课的不足之处:提出问题时,没有给学生充分思考的时间,急于求成,导致上课时间把握得不好.

练习与应用(教材第112页)
1.碳(解析:“碳”是指碳元素,即核电荷数为6的一类原子的总称.用于描述物质的组成,如二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙等.“炭”是指具体的物质,一般指木炭、炭黑、焦炭和活性炭.显然该题目是从元素组成角度来设置的问题,故填写“碳”.)
2.(1)金刚石可用来切割玻璃、制作刀具等　(2)石墨可制电极等　(3)活性炭可用于防毒面具及制糖工业中　(4)焦炭可以从铁的氧化物中还原出铁　(5)可用墨汁书写或绘制字画　(6)可用煤(主要成分是碳)燃烧放出的热来取暖、发电等(解析:物质的性质决定物质的用途.)
3.D(解析:金刚石、石墨、C60三种物质都是由碳原子构成的,由于结构不同,即碳原子的排列方式不同,因此物理性质有很大差异;但由于是同种元素形成的单质,所以化学性质相似.)
4.铅笔芯的主要成分石墨很软且为深灰色.
5.因为碳素墨水中的碳在常温下化学性质稳定,在通常情况下不容易与其他物质发生化学反应.
6.由于木炭具有疏松多孔的结构,表面积大,具有吸附性,能够吸附二氧化氮,因此集气瓶中的红棕色消失.
7.C+2CuO2Cu+CO2↑.
解:设需要碳的质量至少为x.则:
C　+　2CuO2Cu+CO2↑
12 160
x 80 g
12160=x80 g,
x=12×80 g160=6 g.
答:需要碳的质量至少为6 g.

　　1.木炭还原氧化铜实验的改进
(1)原实验的问题
原实验是采用经烘干的木炭粉末和氧化铜粉末共同加热来进行的.但在实际操作中发现采用氧化铜粉末进行实验对实验效果有很大的影响.具体影响:氧化铜粉末从黑色变成红色这一实验现象在实际操作中往往难以观察.木炭的颜色是黑色的,还原后的铜的颜色是红色的,本来是很容易分辨的,但是,使用氧化铜粉末与碳粉混合物作为药品,当木炭粉或氧化铜粉末过量时,实验后铜粉的红色会被黑色所覆盖,很难观察到铜粉的颜色.实验操作步骤在实际中难以完成;使用氧化铜粉末,必须等混合物完全冷却后从试管中倒出才能观察,虽然木炭粉末经过烘干,但是因为木炭特别是粉末具有较强的吸附能力,在实验后还是无可避免地在试管中凝聚了一些水,这给转移混合物造成了一定的困难.
　　(2)改进的实验
针对原实验的以上不足,我尝试把原实验中的氧化铜粉末改成表面覆盖有一层氧化铜的铜片进行实验.发现实验现象非常明显,而且操作简便,还能达到对比实验现象的效果.具体操作步骤如下:
取一片长约7~8 cm、宽约1 cm的铜片,把表面可能存在的氧化物用砂纸除去.
在酒精灯上加热,使之表面生成一层氧化铜,然后再做C还原氧化铜的实验,如图所示.

或把铜片烧红后立即伸入到集满氧气的集气瓶中,经过这样处理的铜片表面的氧化铜更均匀,实验效果更明显.为了达到对比的效果,不要把整片铜片都镀上氧化铜,在平时的课堂操作中,在空气中处理也可以达到不错的实验效果.
在一干燥的试管中装入不超过试管容积的木炭粉末经烘干处理,把覆有氧化铜的铜片埋在木炭粉末里.按上图所示装配好仪器,加热.
观察到澄清石灰水变浑浊后,移走导管,停止加热.待试管逐渐冷却后,用镊子把铜片夹出.洗净铜片表面的木炭粉,观察现象.
注意事项:给铜片镀上的氧化铜最好是新制的,笔者发现使用隔天镀上的氧化铜的效果不是很理想.最好在上课前提前十分钟处理好铜片.
使用覆盖有氧化铜的铜片代替氧化铜粉末具有操作简便、现象明显、便于观察现象的特点,而且实验后的铜片可以循环使用,在很大程度上节约了药品.
通过上述的一些改进,使这一实验的成功率大大提高,并简化实验步骤.另外,有时由于没有酒精喷灯或煤气灯,达不到实验所需温度,还可在木炭和氧化铜的混合物中加适量的酒精,也可使反应成功率有一定提高,且此方法在用氢气还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验中也可以加以运用.
　　2.对一道木炭还原氧化铜实验题的分析
　如图是木炭还原氧化铜的探究实验装置.

【提出问题】　木炭还原氧化铜产生什么气体?
【提出猜想】　产生的气体有三种情况:
①CO;②CO2;③　　　　. 
【设计方案】　实验前后分别对试管和烧杯里的物质进行称量,数据设计如下表:
称量对象
反应前质量
反应后质量
质量差
试管+固体混合物
m1
m2
Δm1即(m1-m2)
烧杯+澄清石灰水
m3
m4
Δm2即(m4-m3)
　　(1)若Δm2=0,说明反应产生的气体不能被澄清石灰水吸收,则猜想　　　　成立. 
(2)若猜想②正确,理论上Δm1与Δm2的关系是:Δm1　　　　Δm2(填“>”、“<”或“=”). 
【实验并记录】　实验得到的数据如下表:
称量对象
反应前质量
反应后质量
质量差
试管+固体混合物
69.8 g
65.4 g
Δm1
烧杯+澄清石灰水
118.8 g
122.6 g
Δm2
　　用以上实验数据分析,结果应该是猜想　　　　成立. 
【反思与评价】　经查阅资料知道:木炭还原氧化铜产生CO2气体,该反应的化学方程式为:　　　　. 
本次实验结果与资料显示不一致.对其可能原因有同学提出下列分析,其中合理的是　　　　. 
A.装置漏气
B.生成的CO2部分与过量的C反应生成了CO
C.澄清石灰水吸收CO2效果不好
D.装置内还有CO2气体未被吸收
〔解析〕　【提出猜想】木炭还原氧化铜产生的气体应可能有:①CO;②CO2;③CO和CO2三种情况.
【设计方案】(1)因CO不溶于水,CO2溶于水,Δm2=0,说明反应产生的气体不能被澄清石灰水吸收,是CO,所以猜想①成立.(2)因CO不溶于水,CO2溶于水,若猜想②正确,理论上Δm1与Δm2的关系是:Δm1=Δm2.
【实验并记录】　经计算Δm1=4.4 g,Δm2=3.8 g,Δm1>Δm2,说明产生的气体不能全部被石灰水吸收,故猜想③成立.
【反思与评价】　反应物是木炭和氧化铜,反应条件是高温,生成物是铜和二氧化碳,化学反应方程式是:C+2CuO2Cu+CO2↑;本次实验结果与资料显示不一致.可能原因有:生成的CO2部分与过量的C反应生成了CO,或澄清石灰水吸收CO2效果不好,使二氧化碳不能被完全吸收,使结果与资料显示不一致,或装置内还有CO2气体未被吸收,使结果与资料显示不一致.但装置漏气实验就不能进行了,是不可能的原因.所以合理的原因是BCD.
〔答案〕　【提出猜想】③CO和CO2　【设计方案】(1)①　(2)=　【实验并记录】③　【反思与评价】C+2CuO2Cu+CO2↑;BCD

课题2　二氧化碳制取的研究





1.学生能说出在实验室里制取气体的方法和设计思路;能用化学方程式表示出实验室制取二氧化碳的化学反应原理,能说出实验装置的一些名称及操作要点;初步学习制取二氧化碳的实验操作.
2.通过二氧化碳的实验室制法的研讨,提高学生分析问题和解决实际问题的能力;通过实验,培养学生观察能力、实验能力和主动获取知识的能力,不断增强学生的参与意识、合作意识、探索意识.

通过实验室里制取气体的方法和设计思路,探索实验室制取二氧化碳的化学反应原理和实验装置,让学生初步学习科学探究的基本过程(提出假设,实验探究,获得结论)和方法,体验化学实验的方法的科学性;能进行初步的科学探究活动.

1.通过实验、问题的讨论,培养学生求实、创新、合作的科学品质.
2.通过教师与学生、学生与学生之间的合作学习、研究性学习,体验探究成功的乐趣,激发学生的求知欲,提高学习化学的兴趣.

【重点】
实验室制取CO2的反应原理、实验装置和验证方法.
【难点】
从实验室制取氧气的设计思路和方法出发,学习二氧化碳的实验室制法.

【教师准备】　仪器:注射器、锥形瓶、平底烧瓶、烧杯、试管、集气瓶、长颈漏斗、双孔(单孔)带直导管(弯导管)的胶塞、水槽、酒精灯、铁架台.
药品:大理石、石灰石、稀盐酸、稀硫酸、澄清的石灰水、木炭、碱式碳酸铜、氧化铜.
【学生准备】　复习氧气的实验室制法和常见仪器的使用方法.


导入一:
【演示】　“海中升明月”.
【讲述】　缓缓升起的“明月”是一枚鹌鹑蛋,向水中加入的是稀盐酸.同学们知道蛋的表面产生的大量气泡是什么气体吗?是二氧化碳,二氧化碳是一种应用非常广泛的气体,在我们的生活中也常会见到二氧化碳,如打开碳酸饮料瓶,有大量气泡冒出,气泡就是二氧化碳气体;我们实验室配有二氧化碳灭火器.这节课就来研究如何在实验室中制取这种有用而神奇的气体.
【回忆】　让学生回忆实验室制取氧气及思考能生成二氧化碳的方法来导入新课.
1.我们把实验室制取气体的装置分为哪几部分?出示制取氧气的两个简单的发生装置A、B,让学生判断是什么装置?
2.这两个装置各适合制取氧气的哪个反应?为什么?进而归纳发生装置的选择依据.
3.设计实验如下表(收集装置图画出,只是将导管画到集气瓶口,让学生补完).
收集方法
收集装置图(略)
气体的性质
气体举例












　　【活动】　教师强调收集装置和发生装置中导管伸入的长度,归纳收集装置选择的依据(气体的两条物理性质).
【小结】　大家熟悉而陌生的二氧化碳气体如何制取呢?结合生活和已有的知识,列举大家知道的能生成二氧化碳的反应.你觉得不应该选择哪些反应作为实验室制取二氧化碳的原理,并说明原因(教师要引导总结).强调实验室制取二氧化碳的药品的状态和反应条件.
导入二:
【复习引入】　我们曾学过多种获得二氧化碳的方法,请同学们根据已有的知识积累和生活经验尽可能多地总结出来.
1.蜡烛燃烧.
2.木炭燃烧.
3.木炭还原氧化铜.
4.碳在高温下还原氧化铁.
5.碳酸钠与稀盐酸反应.
6.人或动物的呼吸……
【导课】　这么多种获得二氧化碳气体的方法,是否都满足实验室制法的条件呢?下面,我们一同进行二氧化碳制取的研究.

【投影】　选择制取气体的反应原理时应考虑:
1.反应条件——节能、易实现;
2.反应速率——适中;
3.药品成本——廉价易得;
4.生成的气体——纯度高、污染少、便于收集.
【讲述】　根据选择制取气体的反应原理应考虑的要求,分析得出:上述几种方法均不理想.(取材不便,条件限制,所得的气体不纯等)
　　[过渡语]　还有其他方法能够得到二氧化碳气体吗?在这些药品中哪些最适合制取二氧化碳?请同学们通过实验来探究,并将实验现象填到学案中.
探究活动1——探究实验室制取二氧化碳的理想药品
思路一
【讨论】　学生分组实验,观察、记录实验现象,并讨论实验室制取二氧化碳应该选用的最佳药品是什么?
反应物
实验现象(注意产生气体的速率是快、慢、适中)
是否适于实验室制取CO2
碳酸钠与稀盐酸
反应特别快,有大量气泡产生
不适合
碳酸钠与稀硫酸
反应特别快,有大量气泡产生
不适合
石灰石与稀盐酸
反应速率适中,有气泡产生
适合
石灰石与稀硫酸
开始有气泡产生,但一会儿就没有气泡产生了
不适合
　　【总结】　对比分析上述实验现象,实验室制取二氧化碳应该选用的最佳药品是块状的石灰石和稀盐酸.
【板书】　
实验室制CO2的药品及反应原理:
1.药品:石灰石或大理石与稀盐酸.
2.反应原理:CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O.
【讨论思考】　请同学们回顾实验室制取氧气的相关知识,结合课本的内容思考选择发生装置和收集装置时应考虑哪些因素?
【总结】　1.反应条件易实现;
2.反应速率适中;
3.药品廉价易得;
4.生成的气体纯度高、污染少、便于收集.
思路二
【讲述】　蛋壳、大理石、石灰石的主要成分都是碳酸钙,在实验室中我们用更易得的大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳.
【展示反应原理】
CaCO3+2HClCaCl2+H2CO3
H2CO3H2O+CO2↑
总:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
【讲述】　给同学们一分钟的时间来记忆该反应原理.
【提问】　明确了实验室制取二氧化碳的原理,你能根据该原理设计出制取二氧化碳的装置吗?
【讲述】　通过氧气制取方法的学习,我们知道实验室制取气体的装置包括气体发生装置和收集装置两部分.
[知识拓展]　为什么制取二氧化碳的时候不用稀硫酸?
就实验操作本身,稀硫酸也是可行的,但作为实验研究来说,稀硫酸就不行.我们来试写一下稀硫酸和碳酸钙的反应式吧.H2SO4+CaCO3CaSO4(微溶)+CO2↑+H2O,反应生成的硫酸钙是微溶物,它会附着在反应物碳酸钙表面,影响反应速率,甚至阻止反应的进行.所以一般都不选用稀硫酸而选用稀盐酸.
探究活动2——探究实验室制取气体的装置
【展示】　实验室制取O2的装置
比较内容
实验室制取氧气
用KMnO4
用H2O2溶液和MnO2
反应物状态
固体
固体、液体
反应条件
加热
常温
密度与空气比较
密度比空气密度大
是否溶于水
不易溶于水
　　[设计意图]　让学生回忆已有知识,为研究如何制取二氧化碳确定研究方向.
【提示】　确定气体的发生装置,考虑的因素是反应物的状态以及反应条件.
确定气体的收集装置,考虑的因素是气体的密度以及气体在水中的溶解性.
【小结】　实验室制取二氧化碳装置的选择.
药品
石灰石、稀盐酸
反应物状态
固体、液体
反应条件
常温
是否溶于水
能溶于水
密度与空气比较
密度比空气密度大
检验方法
将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明是二氧化碳
验满方法
将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,则已收集满
　　【演示实验】　将汽水中的气体通入澄清石灰水中,证明二氧化碳能溶于水.
【播放视频】　将二氧化碳倒入放有燃烧蜡烛(两支蜡烛高低不同)的烧杯中,证明二氧化碳密度比空气大.
【展示】　在下图中选择合适的发生装置和收集装置来制取二氧化碳.

【设问】　B装置中用到了长颈漏斗,该仪器的作用是什么?用于添加盐酸.值得提醒的是,用长颈漏斗时,要注意其下端要插入液面以下形成液封,否则气体要从长颈漏斗中逸出.
【提问】　如果实验室里没有长颈漏斗,我们能找到其他仪器来替代吗?
[设计意图]　学生通过实验、讨论、阅读实验方案等探究式学习,从“发现问题——提出假设——设计实验——分析解释收集到的信息——得出结论”整个参与过程中,充分让学生认识、体会过程性的学习,使学生逐渐形成科学的学习方法.
【投影】　在实验室制取二氧化碳时,下列仪器中,哪些可以代替长颈漏斗?

【学生回答】　A和E的仪器可以代替长颈漏斗.
【活动】　请同学们从下列给定的仪器(也可以从其他未给出的仪器,也可以用生活用品)中选择适当的仪器,你能设计哪些制取二氧化碳的装置?请用纸板拼出制取二氧化碳的装置,并说明该设计的成功之处.
　　

【交流】　学生合作交流,教师巡回指导.
【例题】　下列反应都能生成二氧化碳:①人和动物的呼吸作用;②木炭在空气中燃烧;③蜡烛燃烧;④碳与氧化铜反应;⑤石灰石(块状)与稀硫酸反应;⑥碳酸钙粉末与稀盐酸反应;⑦石灰石(块状)与浓盐酸反应;⑧石灰石(块状)与稀盐酸反应.请回答下列问题:(1)实验室里采用什么反应来制取二氧化碳?请写出反应的化学方程式.(2)为什么不使用其他反应,请选取任意两个说明原因.
〔解析〕　(1)实验室里制取二氧化碳常用的药品是块状的大理石或石灰石与稀盐酸,反应的化学方程式为:CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O.(2)一般不用其他药品代替的原因是:①浓盐酸易挥发出氯化氢气体使得收集到的气体不纯;②稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,附着在大理石表面,使反应难以继续进行;③碳酸钠或纯碳酸钙粉末等与稀盐酸反应速率太快,很难控制.
[知识拓展]　为什么可以用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集二氧化碳气体?
碳酸氢钠中有氢离子、钠离子、碳酸根离子等.二氧化碳溶于水里会产生碳酸根离子.饱和碳酸氢钠中碳酸根离子已经饱和了,所以二氧化碳基本不会溶于水.

二氧化碳制取实验及相关性质比较:


1.实验室制取CO2气体时,最适宜的一组药品是 (　　)
A.纯碱(Na2CO3)与稀硫酸
B.木炭和氧气
C.大理石与稀盐酸
D.石灰石和稀硫酸
解析:Na2CO3与稀硫酸反应速率太快,气体不易收集.木炭和氧气反应生成的气体不易收集.石灰石和稀硫酸反应开始有气泡,反应一段时间后无气体产生.大理石与稀盐酸反应速率适中,价格便宜,便于操作.故答案为C.
2.常温下块状大理石投入足量稀硫酸中,刚开始能产生气体,但很快就停止反应.而将大理石粉末逐步加入足量稀硫酸中却能持续产生气体.由此得出的结论或推理正确的是 (　　)
A.物质间是否发生化学反应,只和反应的条件有关
B.反应物之间必须直接接触才会发生化学反应
C.块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同
D.硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解
解析:块状大理石与稀硫酸接触面积小,且反应生成微溶于水的硫酸钙附着在大理石表面,阻止了反应的进行,而粉末状大理石与稀硫酸接触面积大,使反应持续进行.故答案为B.
3.现有下列实验仪器:①大试管;②烧杯;③酒精灯;④集气瓶;⑤长颈漏斗;⑥带导管的双孔塞;⑦导气管;⑧玻璃片;⑨铁架台;⑩水槽等仪器,在实验室制取CO2时,应选用的仪器有(填序号)　　　　. 
解析:本题考查了实验室制取二氧化碳气体的装置和实验过程.利用制取二氧化碳的发生装置和收集装置以及反应条件来选择仪器.故答案为:①④⑤⑥⑦⑧⑨.

课题2　二氧化碳制取的研究
1.药品及反应原理
(1)药品:石灰石或大理石与稀盐酸.
(2)反应原理:CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O.
2.装置的选择
发生装置反应物的状态反应条件
收集装置气体的密度气体在水中的溶解性

(一)教材作业
【必做题】
教材第116页练习与应用的第1、2、3、4题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.以下最适合实验室制取二氧化碳的反应是 (　　)
A.CaCO3CaO+CO2↑
B.NH4HCO3H2O+NH3↑+CO2↑
C.2CO+O22CO2
D.CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
2.检验二氧化碳是否收集满的方法是 (　　)
A.将带火星的木条伸至集气瓶口
B.将燃着的木条伸至集气瓶口
C.向集气瓶中加入澄清石灰水
D.将燃着的木条伸入集气瓶中
3.实验室里制取CO2的药品是　　　　,化学反应方程式为　　　　;收集CO2的方法是　　　　;检验CO2的方法是　　　　;验满CO2的方法是　　　　. 
4.实验室里制取气体的装置包括　　　　和　　　　两部分.确定气体的发生装置应考虑的因素是　　　　和　　　　,确定气体的收集装置应考虑的因素是气体的　　　　和　　　　等. 
【能力提升】
5.实验室制取二氧化碳最合适的反应物是 (　　)
A.碳酸钠粉末和稀硫酸
B.石灰石和稀盐酸
C.大理石和稀硫酸
D.大理石和浓盐酸
6.实验室制取气体选择收集方法时,下列性质:①颜色;②密度;③溶解性;④可燃性;⑤能否与水反应.必须考虑的是 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.①②③ B.①③④ C.③④⑤ D.②③⑤
【拓展探究】
7.称取12.5 g石灰石(主要成分是CaCO3,杂质不参加反应)放入烧杯中,向其中加入50 g稀盐酸,二者恰好完全反应.反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1 g(不包括烧杯的质量,且气体的溶解忽略不计).试计算石灰石中杂质的质量分数.
【答案与解析】
1.D(解析:高温煅烧石灰石,条件在实验室中难以满足.NH4HCO3受热分解的产物中混有NH3.一氧化碳有毒,不安全,且生成的气体不便收集.石灰石与稀盐酸反应,反应速率适中,操作安全方便,便于收集.)
2.B(解析:将带火星的木条伸至集气瓶口,是验满氧气的方法,验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,观察是否立即熄灭.加入澄清的石灰水,观察是否变浑浊,只能证明气体是二氧化碳,不能证明气体已满.)
3.大理石或石灰石与稀盐酸;CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O;向上排空气法;将产生的气体通入澄清的石灰水中,澄清的石灰水变浑浊,则证明产生的气体是二氧化碳;将燃着的木条放到集气瓶口,若木条熄灭,则证明已满(解析:本题考查实验室制取二氧化碳的反应原理和收集、检验、验满二氧化碳的方法和过程,考查对该实验基本知识的掌握.)
4.发生装置;收集装置;反应物的状态;反应条件;密度;水溶性(解析:本题考查实验室制备气体时装置的选择原则和气体收集时需要考虑的主要因素.)
5.B(解析:选择一种物质的实验室制法,不仅要考虑其理论上是否可行,还要考虑反应速率是否适度,操作上是否简便,价格是否合算,生成物的纯度等诸多因素,并非所有能生成该物质的反应都可以作为制备方法.)
6.D(解析:收集装置的选择要充分考虑所收集气体的密度、溶解性,能否与空气成分反应以及能否与水反应等因素.)
7.解:生成CO2的质量为:12.5 g+50 g-58.1 g=4.4 g.
设石灰石中CaCO3的质量为x.则:
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
100 44
x 4.4 g
10044=x4.4 g,x=10 g.
石灰石中杂质的质量分数为:12.5 g-10 g12.5 g×100%=20%.
答:石灰石中杂质的质量分数为20%.

　　本节课采用边启发、边实验、边讨论、边归纳总结的探究式教学方法,实现了现代媒体技术与化学实验直观教学的自然结合.重能力、重探究,改变学生学习中的被动地位,真正放手于学生,使其成为教学的创建者,成为课堂的真正主人.教师只是课堂的组织者、参与者,学习的引导者,给学生以指导性的、启发性的、点拨性的讲解,主要创设情境,触发学生的思维,让学生自己动脑、动手,相互协作得出结论,以培养他们的实验操作能力、分析能力、探索能力,从而激发他们的学习兴趣,强化思维发展个性.
学习活动一中通过对氧气制取的复习,为突破教学难点做好铺垫.学习活动二中引导分析制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置有何不同,通过对比、分析、归纳,培养学生处理和加工信息的能力.
经过课堂教学实践,才深切体会到本课题的教学难点一在于促进学生自主学习能力的开发与培养;难点二在于既促进学生学习兴趣的构建,又能实实在在地培养学生科学探究的能力;难点三在于从普通与常见的知识与技能中,揭示一般的规律与方法,而且要让学生自身去体验和发现.
在设计方案时,还可以采用纸片拼图并通过实物投影展示的办法,这种拼图更易激发学生兴趣,而且省时、直观.教学设计中还可以预设两个环节:即对碳酸根离子的检验方法的探究和灭火原理的探究.

练习与应用(教材第116页)
1.CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O;向上排空气法;二氧化碳的密度比空气大,而且二氧化碳与水能够发生反应;将气体通入澄清石灰水中,如果澄清石灰水变浑浊,则证明生成的气体是二氧化碳;在集气瓶口放一燃着的木条,若木条熄灭,则证明集气瓶内已集满二氧化碳(解析:本题主要应明确二氧化碳实验室制法的反应原理、收集方法、检验方法和验满方法.)
2.①长颈漏斗下端管口没有伸入液面以下,会导致二氧化碳从长颈漏斗逸出;②导气管管口伸入液面以下,这样无法收集到二氧化碳气体;③用向下排空气法收集二氧化碳是错误的,因为二氧化碳的密度比空气大.(解析:制取二氧化碳气体时一定要注意仪器的规范使用,否则会收集不到气体或者使收集到的气体不纯.)
3.①C+O2CO2,化合反应;②CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;③H2CO3CO2↑+H2O,分解反应;④2C+O22CO或C+CO22CO,化合反应.(解析:本题主要应明确碳及其化合物之间的转化关系,要弄清楚反应条件及反应类型.)
4.如下表所示.
生成二氧化碳的反应
能否用于实验室里制取二氧化碳和理由
C+O2CO2
否,不便于收集
C+2CuO2Cu+CO2↑
否,装置太复杂,反应条件难以达到
CaCO3CaO+CO2↑
否,需要高温,反应条件难以达到
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
否,反应太剧烈,难以收集
(解析:在制取气体时,不仅要考虑反应能否发生,还要考虑反应装置和反应条件要越简单越好.)
5.(1)①②⑦⑧;石灰石和稀盐酸;CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　(2)试管;①③④⑤⑥;氯酸钾和二氧化锰;2KClO32KCl+3O2↑
6.解:设生成二氧化碳的质量为x.则:
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
250 g x
10044=250 gx,
x=44×250 g100=110 g.
答:生成二氧化碳的质量是110 g.
(解析:写出正确的化学方程式,然后根据反应物的质量求出生成物的质量,并注意计算步骤以及单位.)

　　氧气、氢气、二氧化碳的实验室制法

O2
H2
CO2
反
应
原
理
2KClO32KCl+3O2
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
2H2O22H2O+O2
Zn+H2SO4ZnSO4+H2
Zn+2HClZnCl2+H2
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2
装
置



收集
方法
排水法
向上排空气法
排水法
向下排空气法
向上排空气法
检验
方法
将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明是氧气
点燃气体能燃烧,且生成物只有水,证明是氢气
将生成的气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,证明是二氧化碳

课题3　二氧化碳和一氧化碳


第课时



1.认识二氧化碳,掌握其重要的化学性质,了解其物理性质和主要用途.
2.懂得设计实验来验证物质性质的方法.
3.学会对实验中出现的现象进行分析并得出结论的方法.

1.通过观察演示实验的现象,培养学生分析和解决问题的能力.
2.通过让学生自己设计实验去验证二氧化碳的性质,培养学生的实验设计能力.
3.经过亲自动手实验,让学生懂得二氧化碳可以与水反应生成碳酸.

1.通过对二氧化碳的密度以及水溶性进行实验设计,培养学生的问题意识以及思维的严密性.
2.通过与石蕊溶液相互混合的各种情况来进行实验探究,让学生亲自参与到知识的形成过程中,从而获得成功的喜悦和对化学学习的持续兴趣.

【重点】
1.二氧化碳的密度和水溶性.
2.二氧化碳与水反应生成碳酸以及碳酸的不稳定性.
【难点】
1.CO2与水的反应.
2.CO2与澄清石灰水的反应.

【教师准备】　二氧化碳的制备装置、石蕊溶液、石灰水、试管、纸花、可乐瓶、空塑料瓶等.
【学生准备】　预习新课.


导入一:
[材料引入]　
1.毒谷之谜:在意大利的那不勒斯附近,有个世界闻名的“杀狗洞”,任何一只健壮的狗走进去,过不多久,就会倒毙在洞中,而人走进去却安然无恙.这是什么原因?
2.谜语:它可以翻手为云,覆手为雨,是“植物的粮食”、“灭火的先锋”,也是造成温室效应的罪魁祸首之一.它是一种什么物质?
【学生思考猜想】
1.第一个问题是因为二氧化碳不能支持呼吸,而且二氧化碳的密度比空气大.
2.二氧化碳能参与光合作用产生有机物,所以是植物的粮食;二氧化碳不能支持燃烧,所以是灭火的先锋.
导入二:
【创设情景】　(魔术)空集气瓶中倒入一些水,然后迅速盖上玻璃片,倒置,玻璃片不掉落.
【激趣设疑】　玻璃片为什么不掉落?老师告诉同学们吧,其实这根本不是空集气瓶,老师事先在集气瓶中装的是二氧化碳.为什么会这么神奇呢?我们今天就来认识一下二氧化碳,通过学习,看看同学们能不能自己将魔术揭秘.
[设计意图]　从趣味魔术入手,使学生初步认识二氧化碳、抓住好奇心,同时激发学生的学习兴趣.
一、二氧化碳的物理性质
思路一
【问题探究】
①观察一瓶放置的二氧化碳,你能得出什么信息?
②你能举例说明二氧化碳的密度比空气大吗?如何设计实验证明二氧化碳的密度大于空气?
③二氧化碳能不能溶于水?如何举例或设计实验证明CO2能否溶于水?
探究实验一:设计实验证明CO2的密度比空气大.
【实验方案】　点燃两支短蜡烛,分别放在白铁皮架的两个台阶上,把白铁皮架放在烧杯里,将一个集气瓶中的CO2缓慢地沿烧杯内壁倒入烧杯中(注意:集气瓶上的玻璃片不要拿掉,只需露出瓶口的1/3),观察现象并分析.如图所示.(老师演示,学生观察描述)

【实验现象】　蜡烛火焰熄灭,下层火焰先灭.
【实验结论】　①CO2的密度比空气大,②一般情况下,CO2不能燃烧也不支持燃烧.(该实验也能证明CO2的化学性质)
探究实验二:设计实验证明CO2能否溶于水.
【实验方案】　向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/2体积的水,立即旋紧瓶塞,振荡,观察现象并分析.如图所示.(老师演示,学生观察描述)

【实验现象】　软塑料瓶变扁.
【实验结论】　CO2能溶于水.
【阅读】　教材第119页内容,总结CO2的物理性质.
【板书】　CO2的物理性质:(学生归纳)通常状况下,二氧化碳是一种无色、无味的气体,密度大于空气,能溶于水,CO2固体无色,叫干冰,干冰易升华吸热.
【拓展】
(1)向烧杯中倾倒二氧化碳时,下面蜡烛先熄灭,上面蜡烛后熄灭.这说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,同时密度比空气密度大.
(2)向软塑料瓶中加入水,旋紧瓶塞后,发现塑料瓶向内凹陷.这说明二氧化碳易溶于水,使瓶内气压减小.
(3)二氧化碳是无色、无味的气体,密度比空气大,易溶于水,不能燃烧,也不支持燃烧.
【介绍】　二氧化碳能溶于水.在通常状况下,1体积水约能溶解1体积的二氧化碳,增大压强,还会溶解得更多.生产汽水等碳酸型饮料就是利用了二氧化碳的这一性质.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【教师讲解】　现在来通过老师的实验我们一起认识一下二氧化碳的密度
【演示实验】　二氧化碳使高低不同两支燃着的蜡烛熄灭
【提出问题】　你观察到了什么现象?为什么会出现这种现象呢
【观察、归纳】　二氧化碳密度比空气大,同时不燃烧也不支持燃烧
让学生参与知识的探索过程,培养学生的探究能力
【布置任务】　同学们每组桌面都有一个事先装满二氧化碳的软水瓶和一杯清水,请同学们将清水迅速倒入软水瓶中,盖上盖子后,轻轻振荡,看看会有什么现象出现呢
【提出问题】　通过上面这些实验请同学们总结一下二氧化碳有哪些物理性质呢
【学生实验】　在收集了二氧化碳气体的软塑料瓶中倒入水,然后振荡
【交流】　观察、分析、总结
培养学生动手实验能力和对信息分析归纳的能力
【抢答环节】　1.实验室中,什么例子证明二氧化碳密度比空气密度大
2.实验室中,什么例子证明二氧化碳能溶于水
【提出问题】　通过你的学习你能否将刚才的魔术揭秘呢
【交流】　思考、回答
前后知识联系,达到学习新知、巩固旧知的目的
二、二氧化碳的化学性质
思路
1.二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧
【分析讨论】　从二氧化碳可使高低不同两支燃着的蜡烛熄灭的演示实验,可以得出什么结论?
【观察、归纳】　二氧化碳密度比空气大,同时既不燃烧也不支持燃烧.
2.与水反应
【设问】　二氧化碳溶于水的过程中,有没有发生化学变化呢?
【设计实验】　如图所示,参考教材118页实验6 - 5.

　　【实验现象】　Ⅰ变红;Ⅱ不变红;Ⅲ不变红;Ⅳ变红.
【问题探究】　什么物质使石蕊试剂变色了呢?
猜想1:CO2使石蕊试剂变红;猜想2:水使石蕊试剂变红;猜想3:CO2与水反应的生成物使石蕊试剂变红.
【活动探究】　取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花.第一朵小花喷上稀醋酸,第二朵小花喷上水,第三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵小花喷上水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观察四朵花的颜色变化.然后将第一朵小花和第四朵小花取出小心加热,观察现象.

Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
现象




分析




　　【交流】　第一朵小花遇稀醋酸变成红色;第二朵小花遇水不变红;第三朵小花遇二氧化碳也不变红;第四朵小花同时接触水和二氧化碳后,由紫色变成红色.这说明水和二氧化碳接触后发生了化学反应,生成类似醋酸的物质.
将第一朵小花和第四朵小花分别小心加热后,第一朵小花的红色未褪去,而第四朵小花的红色褪去,又恢复为紫色.这说明二氧化碳与水反应生成的物质不稳定,受热易分解.
【讲解】　CO2与H2O能发生化学反应生成碳酸,碳酸能使紫色的石蕊试液变成红色.
CO2+H2OH2CO3
碳酸很不稳定,容易分解为二氧化碳和水,受热时分解更快.
H2CO3H2O+CO2↑
3.二氧化碳与石灰水反应
【教师】　我们已经知道二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,你知道这是什么原因吗?
【讲解】　二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙发生化学反应,生成白色的碳酸钙沉淀.
CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
三、二氧化碳的性质
思路一
归纳总结有关二氧化碳的性质.
1.二氧化碳是一种无色、无味的气体,密度比空气大,易溶于水.
2.二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧.
3.二氧化碳能与水反应生成碳酸.
4.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊.
CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
【练习】　为了使石灰浆[Ca(OH)2]抹的墙壁快点干燥,为什么常在室内生个炭火盆?为什么开始放炭火盆时,墙壁反而变得潮湿?
【学生思考回答】　因为木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与石灰浆[Ca(OH)2]反应生成碳酸钙沉淀和水,所以墙壁越来越硬,刚开始放炭火盆时,墙壁反而潮湿.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
1.既不燃烧也不支持燃烧
【提出问题】　二氧化碳使蜡烛熄灭实验,说明二氧化碳具有什么化学性质
【交流】　思考、回答
前后知识联系,达到学习新知、巩固旧知的目的
2.与水反应
【创设悬疑】　二氧化碳溶于水的过程中,是否与水发生反应?能否用实验来验证?
提供信息:石蕊是一种植物色素,它的溶液呈紫色,在酸性环境下会显现出红色
【交流】　思考、回答
用化学知识解决身边问题
【布置任务】　请同学们参考设计实验中的图示,和老师一起进行实验探究,你们做纸鹤实验,老师做花的实验,看看我们谁快!同学们别忘了边实验边观察现象并分析原因
【学生实验】　把浸过石蕊试液的4个千纸鹤(标记序号)分别进行实验对比:(1)一号滴醋酸;(2)二号滴水;(3)三号直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中;(4)四号喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中
通过学生亲自动手进行实验探究,让学生亲自参与到知识的形成过程中,并学会根据实验现象分析、得出结论,从而获得成功的喜悦和对化学学习的持续兴趣
【教师讲解】　你观察到了什么现象?你能分析出现这种现象的原因吗
【交流】　思考、回答
培养学生的科学素养和科学探究精神,培养学生的实验能力和获得知识的能力.关注知识获得的过程
【创设悬疑】　通过学习实验室制取二氧化碳的知识,认识碳酸,它受热易分解,想一想,若我们把现在变红的千纸鹤进行加热,会有什么现象出现呢
【交流】　思考、回答
前后知识联系,达到学习新知、巩固旧知的目的
3.二氧化碳与石灰水反应
【布置任务】　我们刚学习化学时就知道二氧化碳有一个特性,可以使澄清的石灰水变浑浊.现在请同学们将桌面的石灰水倒入试管中一些,并向其中吹气,一名同学将吹气后的石灰水和原来的石灰水进行一下比较,看有什么现象出现呢
【学生实验】　一位学生用吸管往澄清石灰水中吹气,依据现象相互讨论.并说出自己的结论:二氧化碳能与氢氧化钙发生反应
通过学生亲自动手进行实验探究让学生掌握石灰水变浑浊的原理
【归纳讲解】　二氧化碳有哪些化学性质?(细致讲解二氧化碳与水、石灰水反应的原理)
【交流】　思考、回答
培养学生对信息分析归纳的能力,并能熟练掌握二氧化碳与水、与石灰水反应的原理
【创设悬疑】　进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前,如何检验这些场所中二氧化碳的含量是否会对进入的人的生命构成威胁?进入这些场所前应该怎么办
【交流】　讨论、回答
学以致用,引导学生把所学知识与实际结合以及培养学生用化学知识解决身边问题的能力
四、二氧化碳对生活和环境的影响
思路一
【讨论】　对教材第119页和第120页的有关内容进行讨论.
1.CO2对人体健康有哪些影响?
2.有关温室效应:
①什么是温室效应?
②产生的原因是什么?防治措施有哪些?
【小结】　
产生的原因
防治措施
人类消耗的能源急剧增加,排放到空气中的CO2的含量不断上升
减少使用化石燃料;更多地利用太阳能、风能等清洁能源
森林遭到破坏,能够吸收CO2的绿色植物减少
大力植树造林,严禁乱砍滥伐,扩大绿化面积等
【提问】　温室效应有什么危害?
【回答】　两极冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市,土地沙漠化,农业减产等.
思路二
【讲解展示幻灯片】　在一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫“干冰”.
干冰升华时,吸收大量热,因此可作制冷剂.
【提问】　人工降雨的秘密?
【展示讲解幻灯片】　用飞机向云层中撒干冰,由于干冰升华吸热,空气中的水蒸气迅速冷凝变成水滴,于是就开始下雨了.
【小结】　现在我们知道二氧化碳有很多的性质,前面我们说过有什么样的性质就有什么样的用途,现在我们做个简单的小结.
【展示】　二氧化碳的性质与用途.
性质
用途
可溶于水
碳酸饮料
不燃烧也不支持一般可燃物的燃烧,密度比空气大
灭火
温度、压强改变能变成干冰,干冰升华吸热
制冷剂、贮藏食物、人工降雨
能够参与光合作用
温室气体肥料
CO2能使澄清的石灰水变浑浊
使刚粉刷的墙壁更容易干
能与别的一些物质发生化学反应
化工原料
　　【追问】　现在你们能不能具体地解释课前的问题呢?
【小结】　二氧化碳气体的密度比空气的大,二氧化碳气体不能支持呼吸,所以刚开始狗有事而人没事,后来人弯腰也就有事了.翻手为云,覆手为雨是因为CO2气体能变成干冰,干冰升华吸热;植物的粮食CO2能够参与光合作用;灭火的先锋CO2不燃烧也不支持一般可燃物的燃烧,密度比空气大;墙壁的粉刷匠CO2能与石灰水反应.
　　[过渡语]　既然二氧化碳有这么多的性质和用途,是不是说二氧化碳越多越好呢?
【学生回答】　不是,多会造成温室效应.
【讲解】　温室效应的定义:大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的太阳光的热量不易散失,从而使全球变暖,这种现象叫“温室效应”.
危害:全球变暖可能导致两极的冰川融化,海平面升高,淹没许多城市,土地沙漠化,农业减产.
防治措施:节约能源,减少使用煤、石油、天然气等化石燃料;更多地利用太阳能、风能等;大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林等.



1.下列关于二氧化碳的说法错误的是 (　　)
A.二氧化碳可用于制碳酸饮料
B.干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨
C.常温下二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体
D.大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用
解析:二氧化碳可以做化工原料,如制汽水等碳酸饮料;二氧化碳的固体干冰,可以用于人工降雨,也可以做制冷剂;常温下二氧化碳是一种无色、无味的气体,没有毒,C说法错误;二氧化碳促进绿色植物的光合作用,因此可以做气体肥料.故答案为C.
2.“低碳生活”倡导我们在生活中所耗用的能量、材料要尽量减少,从而减低二氧化碳的排放量.下列做法不符合“低碳生活”理念的是 (　　)
A.教科书循环使用
B.多用电子邮箱、QQ等即时通讯工具
C.夏天为了更凉快,把室内空调温度设置到很低
D.提倡乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等出行方式
解析:教科书循环使用可以减少森林的砍伐,树木可以通过光合作用吸收二氧化碳,同时还可以减少生产书所消耗的能源,防止废旧书本对环境造成的污染;多用电子邮箱、QQ等即时通讯工具,少用传真打印机能减少二氧化碳的排放;将空调开得很低要消耗大量的电能,不符合“低碳生活”的理念;骑自行车或步行上下班能减少交通工具的使用,从而减少二氧化碳的排放.故答案为C.
3.(重庆中考)我们曾经做过以下一组对比实验,该对比实验得出的结论是 (　　)

①CO2密度比空气密度大　②CO2能够与水发生化学反应　③CO2不能使干石蕊纸花变色　④CO2不支持燃烧
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析:①对比实验1、2,无法得到CO2密度比空气密度大,故①不符合题意;②对比实验1、2,干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,变红色,证明二氧化碳溶于水后生成的新物质能使石蕊变红,故②符合题意;③由实验1证明CO2不能使干石蕊纸花变色,故③符合题意;④对比实验1、2,不能得到CO2不支持燃烧,故④不符合题意.故答案为B.

课题3　二氧化碳和一氧化碳
第1课时
　　一、二氧化碳的性质
1.物理性质:标准状况下是一种无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水.
　　2.化学性质
(1)在一般情况下,二氧化碳既不燃烧,也不支持燃烧.
(2)在一般情况下,二氧化碳不供给呼吸.
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红色.
CO2+H2OH2CO3
(4)二氧化碳和石灰水反应
CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
3.二氧化碳的用途
(1)制汽水.
(2)干冰用于人工降雨.
(3)温室肥料.
(4)灭火.
二、温室效应
1.产生及危害.
2.防治措施.

一、教材作业
【必做题】
教材第123页练习与应用的第4题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.(泰州中考)下列有关二氧化碳的说法错误的是 (　　)
A.在空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%
B.二氧化碳有毒,不能供给呼吸
C.过多的二氧化碳排放会导致温室效应
D.干冰可用于人工降雨
2.(重庆中考)最近新闻报道,由于气候变暖,南极冰川以前所未有的速度融化.下列气体中能引起气候变暖的是 (　　)
A.O2 B.N2 C.SO2 D.CO2
3.请回忆你曾观察、学习过的一组实验.取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花,分别按下图进行实验.

请根据图示进行思考并回答下表中的问题:

(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
(Ⅳ)
现象
紫色纸花变红
紫色纸花不变色
紫色纸花不变色
　　 
分析
①实验(Ⅲ)验证了　　　　; 
实验(Ⅳ)验证了　　　　; 
②通过实验(Ⅰ)、(Ⅳ),可验证酸的一条化学性质是　　　　; 
③实验(Ⅳ)结束后,将纸花用酒精灯小心加热烘烤后纸花又变紫,说明碳酸　　　　,并写出文字表达式:　　 　　 
4.长期盛放石灰水的试剂瓶内会长出一层白膜,白膜的主要成分是　　　　,产生的原因是　　　　,白膜可以用　　　　除去,反应的化学方程式为　　　　. 
【能力提升】
5.(莱芜中考)科学家发现火星大气层中含有一种称为硫化羰的物质,化学式为COS.已知硫化羰与二氧化碳的结构相似,但能在氧气中完全燃烧.下列有关硫化羰的说法错误的是 (　　)
A.硫化羰是由分子构成的
B.硫化羰可作为理想燃料
C.硫化羰不能用作灭火剂
D.硫化羰完全燃烧会生成CO2和SO2两种氧化物
【拓展探究】
6.(西城区二模)某同学利用如图所示装置验证二氧化碳的相关化学性质.
实验装置
实验步骤
实验现象

①向外拉注射器1
气球1微微鼓起,注射器1中溶液变浑浊
②将注射器2中的液体推入瓶中
气球1继续微微鼓起…
③打开K,将气球2中的固体氢氧化钠倒入瓶中后,关闭K
气球1继续变大…
(1)步骤①中发生反应的化学方程式是　　　　. 
(2)补全步骤②中的实验现象:　　 　　. 
(3)补全步骤③中“气球1继续变大”的原因是　　 　　. 
(4)通过本实验能验证的二氧化碳的化学性质是　　 　　. 
【答案与解析】
1.B(解析:在空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%,故选项A说法正确;二氧化碳没有毒性,但不能供给呼吸,故选项B说法错误;过多的二氧化碳排放会导致温室效应,故选项C说法正确;D.干冰升华时吸收大量的热,使周围的温度降低,可用于人工降雨.)
2.D(解析:氧气是空气中的主要成分,可以供给呼吸,不会造成温室效应;氮气在空气中的含量最高,不会造成温室效应;二氧化硫含量增高会造成酸雨,不会形成温室效应,故C不符合题意;二氧化碳含量增高会造成温室效应,会使气候变暖,导致冰川融化.)
3.(Ⅳ):喷水后紫色纸花不变色,喷水的紫花放在二氧化碳中变红色　①二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红;水和二氧化碳共同作用使紫色石蕊溶液变红(或碳酸使紫色石蕊溶液变红)　②酸能使紫色石蕊溶液变红　③化学性质不稳定,受热易分解;碳酸水+二氧化碳(解析:现象Ⅳ:水不能使紫色石蕊溶液变色,由于二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红.所以现象是:喷水后紫色纸花不变色;喷水后紫色纸花放在二氧化碳气体中变红色;①实验(Ⅲ)紫色纸花不变色,验证了二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红;实验(Ⅳ)紫色纸花变红色验证了水和二氧化碳共同作用使紫色石蕊溶液变红;②醋酸是一种酸,能使紫色的石蕊溶液变红色,碳酸是一种酸,能使紫色的石蕊溶液变红色,得出酸能使紫色石蕊溶液变红;③实验(Ⅳ)结束后将纸花用酒精灯小心加热烘烤后,纸花又变紫,说明碳酸不稳定,受热易分解,碳酸分解生成水和二氧化碳.)
4.碳酸钙;氢氧化钙和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙;稀盐酸;CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(解析:盛放石灰水的试剂瓶内壁的白膜的主要成分是CaCO3,它是二氧化碳与氢氧化钙发生化学反应而生成的,因为碳酸钙可以与稀盐酸发生化学反应生成易溶于水的氯化钙,所以可以使用稀盐酸除去碳酸钙,其反应的化学方程式为:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑.)
5.B(解析:由硫化羰的化学式COS可知,它是由分子构成的,故A正确;由硫化羰的化学式COS可知,它完全燃烧会生成二氧化硫,导致酸雨,故不是理想的燃料,故B错误;因为硫化羰具有可燃性,所以不能做灭火剂,故C正确;由硫化羰的化学式COS可知,硫化羰完全燃烧会生成CO2和SO2两种氧化物,故D正确.)
6.(1)Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O　(2)紫色石蕊溶液变红　(3)二氧化碳与氢氧化钠反应使容器内气体减少,压强减小　(4)二氧化碳分别能与水、氢氧化钙、氢氧化钠反应(解析:(1)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙后面标上沉淀符号,所以化学方程式是:Ca(OH)2+CO2H2O+CaCO3↓;(2)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红;(3)NaOH溶液吸收CO2,装置内压强变小,在外界大气压的作用下气球继续鼓起;(4)本实验主要验证二氧化碳能与水、氢氧化钙、氢氧化钠等发生反应.)

　　二氧化碳是空气中的一种常见气体,它能促进植物的光合作用,但向空气中排放过量的二氧化碳气体,会导致“温室效应”,影响生态平衡.从而教育学生为了防止“温室效应”的产生,你作为一名中学生应该怎样做,增强环保意识.
二氧化碳这种物质学生较熟悉,在课堂上我们主要以学生自学、学生间互学为主,教师只是在某些点上佐以引导,将课堂还给学生,让学生这个主体亲自参与,自主合作探究,激发了学生的积极性,在过程中培养了能力,收获了知识,掌握了方法,学会了技能,体验到了学习的乐趣,有利于学生综合素养的提高.
由于本节课中,实验内容较多,教学实行分段式组织,但学生在实际操作中往往会出现一些问题,二氧化碳与水的反应耗时长,干石蕊纸花提前几天制好,效果才会好.

　　家庭趣味实验
取一个玻璃杯,杯底放一支短蜡烛,并铺一层纯碱[主要成分是碳酸钠(Na2CO3)].把蜡烛点燃,沿杯壁倒入一些醋(主要成分是醋酸),如图(Ⅰ)所示.纯碱能与醋酸发生化学反应,生成二氧化碳.观察火焰是否熄灭.蜡烛火焰熄灭后,在玻璃杯上盖上一块蘸有澄清石灰水的玻璃片如图(Ⅱ)所示,观察玻璃片上是否有白色沉淀生成.边实验边绘制实验报告.

第课时



1.说出一氧化碳毒性的原理,知道使用一氧化碳的注意事项;
2.说出一氧化碳的可燃性,知道一氧化碳泄漏后的应急措施;
3.说出一氧化碳的还原性,以及还原铜的装置及操作顺序.

1.通过一氧化碳和二氧化碳有关性质的比较,了解收集一氧化碳时,收集装置的异同,确定收集有毒气体的方法.
2.通过参照氢气的可燃性,推知点燃一氧化碳的操作要求,确定可燃气体的使用方法.
3.在观察一氧化碳气体点燃、还原氧化铜的过程中,体验、反思实验步骤,初步掌握基本实验技能,树立全面考虑问题的思想.

1.增强学生对有害气体的使用认识,激发学习化学的兴趣;培养大胆、细致、勇于实践的科学精神.
2.让学生体验化学的魅力,从而热爱化学、钻研化学.

【重点】
一氧化碳的化学性质.
【难点】
一氧化碳的化学性质.

【教师准备】　仪器及药品:(1)充有一氧化碳的贮气瓶、导管、烧杯、试管、铁架台、玻璃管、酒精灯、单双孔塞;(2)澄清石灰水、新鲜鸡血、抗凝血剂、CuO、干冰.
【学生准备】　预习新课.


导入一:
【展示】　冬天用煤炉取暖,门窗紧闭,排烟不良时,常发生煤气中毒事件.煤气中毒时病人最初感觉为头痛、头昏、恶心、呕吐、软弱无力,当他意识到中毒时,常挣扎下床开门、开窗,但一般仅有少数人能打开门,大部分病人迅速发生昏迷,两颊、前胸皮肤及口唇呈樱桃红色,如救治不及时,可很快因呼吸抑制而死亡.煤气中毒就是一氧化碳中毒.

导入二:
【展示】　猜谜语:
(1)似雪没雪花,叫冰没冰碴,无冰可制冷,细菌难安家.(干冰)
(2)左侧半圆,右侧整圆,“半圆”取暖,“整圆”助燃,来去无影,有毒能燃.(一氧化碳)
【教师引导】　除了学习了这两种物质之外还学了哪些物质?请说出你所知道的碳单质和含碳的化合物,按要求填写在以下括号中.
石灰水变浑浊时形成的白色固体(　　)
碳单质(　　)
正四价碳的氧化物(　　)
含碳的酸(　　)
正二价碳的氧化物(　　)
　　[过渡语]　碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳两种.1个CO2分子比1个CO分子多1个氧原子,这就使得它们的性质有很大的不同.
一、一氧化碳的物理性质和可燃性
思路一
【活动与探究】　教师演示,学生观察分析:观察贮气瓶内一氧化碳的颜色和状态,然后在贮气瓶的导管口点火,观察火焰的颜色;把一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,观察现象并分析.
现象

分析

　　【交流】　一氧化碳是无色的气体,一氧化碳可以燃烧,火焰呈蓝色;烧杯内壁变浑浊,说明一氧化碳点燃时生成二氧化碳.
【讲解并板书】
1.一氧化碳是无色的气体.
2.一氧化碳可以燃烧,火焰呈蓝色.
思路二
1.一氧化碳是一种无色、无味的气体.
2.一氧化碳具有可燃性.燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝色.
2CO+O22CO2
【介绍】　煤炉里煤层上方的蓝色火焰,就是一氧化碳在燃烧.
【活动】　阅读教材第121页和122页的相关内容,思考下列问题.
CO的颜色、状态、气味怎么样?它能溶于水吗?
【归纳】　一氧化碳的物理性质:无色、无味的气体,难溶于水.
【展示】　炭火中一氧化碳的燃烧.

【交流与讨论】　一氧化碳能燃烧放出热量并产生　　　　色的火焰,说明CO具有　　　　,它是煤气的主要成分,反应的化学方程式是　　　　. 
【提问】　如何区分CO和H2?
【小结】　分别点燃,将生成物通入澄清石灰水中,变浑浊的是CO;或在燃烧产物的上方罩一个冷而干燥的烧杯,有水珠生成的是H2.
二、一氧化碳的毒性
　　[过渡语]　有人用煤火取暖容易发生煤气中毒,你知道中毒的原理吗?
　　思路一
【演示实验】　在试管中加入新鲜鸡血(加入抗凝血剂),然后通入一氧化碳气体,观察血液颜色的变化.
【学生描述】　通入一氧化碳后,血液由深红色变成鲜红色.
【教师】　一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体内缺氧,所以会出现上述现象,严重时会危及生命.
【板书】　3.一氧化碳有剧毒.
【讨论】　1.在什么条件下容易发生煤气中毒?
2.有人用煤火取暖,又担心煤气中毒,临睡前在煤炉上和地上放两大盆冷水,这样做能预防煤气中毒吗?
3.用煤火取暖时,怎样预防煤气中毒?
4.煤气厂为什么常在家用煤气(含有一氧化碳)中掺入微量具有难闻气味的气体?如发生煤气泄漏应当怎么办?
【小结】　1.如果煤气泄漏,室内通风不良,或生煤炉火的房间不装烟囱,都有可能导致煤气中毒.
2.水不能预防煤气中毒,因为CO难溶于水.
3.首先室里应装烟囱,其次应注意睡觉时头不要靠墙边,因为CO的密度略小于空气,它会沿着墙壁慢慢地向上飘.
4.因为一氧化碳无色无味,煤气泄漏不易被察觉,所以煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体.如果发生煤气泄漏,应立即关闭煤气阀门,然后开窗通风.
思路二
【教师】　一氧化碳为什么可使人中毒呢?
【教师】　肺是人体进行气体交换的场所,正常情况下,O2吸进肺里,跟血液里的血红蛋白结合成氧合血红蛋白,随血液流通全身,但当空气中含CO时,CO吸进肺里也跟血液里的血红蛋白结合,稳定的碳氧血红蛋白,随血液流通全身,并且一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧与血红蛋白的结合能力强200~300倍,因此CO一经吸入,便与氧气争夺血红蛋白,使人体急性缺氧而中毒.
【教师】　既然CO易使人中毒,日常生活中有人说:“我年轻,嗅觉灵敏,当闻到煤气时,就把火炉从房间内搬出去”.还有人说:“在房间内放一盆水就可以防止煤气中毒了”.他们的说法对吗?为什么?
【学生】　他们的说法都不对,因为CO是无色、难溶于水的气体.
【教师】　既然CO易使人中毒,日常生活中如何防止CO中毒?比如:在有煤炉的房间所处的时间较长,会感到头痛.这时该怎么办呢?
【学生】　开窗、通风.
【教师】　冬天用煤炉取暖时,必须要紧闭窗户时,该怎么办呢?
【学生】　装烟囱.这样CO就排放到室外空气中了.
三、一氧化碳的还原性
　　[过渡语]　我们探究了一氧化碳的毒性和可燃性,它还有什么性质呢?
思路一
【演示实验】

在玻璃管中放入氧化铜,通入一氧化碳赶走玻璃管内的空气后,加热.观察现象并与木炭还原氧化铜的实验作对比.
【交流】　现象:玻璃管中的黑色粉末变成红色,澄清石灰水变浑浊.这说明一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳.这个现象和结论与木炭还原氧化铜的相同.
【提问】　同学们能写出该反应的化学方程式吗?
【追问】　该反应是否是还原反应?若是还原反应,哪种物质具有还原性?
【回答】　是还原反应,一氧化碳具有还原性.
CO+CuOCu+CO2
【思考】　分析该反应的特点,试谈谈它的用途.
【回答】　同焦炭一样,在工业上可用来炼铁.
【设问】　该实验装置不同于木炭还原氧化铜装置的一个主要部位是:用酒精灯点燃尾气.为什么?
【学生思考回答】　一氧化碳有毒,用酒精灯点燃尾气是防止未与氧化铜充分反应的一氧化碳散失到空气中,污染环境.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【提问】　一氧化碳是否与氢气一样具有还原性呢?师生复习:还原性指使含氧化合物失去氧的性质,就是使CuO变成Cu,仿照氢气还原氧化铜,书写一氧化碳还原氧化铜的方程式
【交流】　学生通过教材能够写出一氧化碳将金属氧化物还原成金属的方程式

【教师引导】　设计一氧化碳还原氧化铜的实验
1.一氧化碳还原氧化铜时,装置不能漏气,气体从一边通入,另一边导出,所以用来放置固体的容器还能用试管吗(事先准备好硬质玻璃管和试管)
2.在何处导出生成物二氧化碳
3.如何处理剩余的一氧化碳
【分组实验】　学生会组装出几套装置:①硬质玻璃管加铁架台,下方加酒精灯,右边用导管口加气球;②硬质玻璃管加铁架台,右边导管口放酒精灯;③硬质玻璃管加铁架台,连接广口瓶并塞双孔橡皮塞(带一长一短的导管),右边导管口放酒精灯,只有部分学生会想到这套除去一氧化碳的装置
传统思路是:教师给出装置图,让学生思考每步的意图.几经实践,觉得太生硬,这儿始终是学生的难点
【活动】　大家想自己组装一套仪器用于一氧化碳还原氧化铜的装置吗
【交流】　学生展示,相互评价,找到最佳装置(C处可用气球代替酒精灯)

将正确的装置展示出来,学生可通过对比,很快找到问题,并能讨论出结果
教师:这套装置中A、B、C处的作用是什么
学生容易理解每一部分的用途,A处还原氧化铜,B处验证产物,C处除去一氧化碳
这套装置,共分为三部分,所以操作的先后顺序要事先理清,宗旨是不能泄漏一氧化碳,否则会发生事故,强化树立学生规范顺序的意识
【讨论】　操作步骤是什么?
(1)何时通入一氧化碳
(2)何时点燃酒精灯加热
(3)处理尾气的酒精灯何时点燃
【交流】　开始实验时只要打开一氧化碳气体的阀门,就要点燃C处的酒精灯;先通一氧化碳,排出空气,否则CO与空气混合易引起爆炸
该实验涉及的气体有毒,学生不能分组做,由教师利用已经连接好的还原装置演示
【提问】　实验结束时的步骤顺序?
(1)先停止通一氧化碳还是先熄灭酒精灯
(2)何时熄灭处理尾气的酒精灯
【交流】　结束时等移开酒精灯后,才可停止通一氧化碳,否则石灰水会倒吸;只要还有一氧化碳气体,右边酒精灯就不能熄灭,一直到最后都移开整套装置,学生经过一系列的讨论、改进,最终确定了装置
学生经历一个完整探究有毒气体的性质的过程,既培养了学生的能力,又让学生更亲近地了解了化学学科
【教师】　能不能利用这套装置冶炼铁呢?
【师生小结】　一氧化碳可以将氧化铜还原成单质铜,可用于冶炼铜,速度快、纯度高,同样也可用于炼铁
【交流】　学生专心观察操作、现象,能明显看到:右边酒精灯处有一股气流冲出被点燃;黑色氧化铜迅速变成亮红色;澄清石灰水变浑浊

【提问】　你能仿写一氧化碳还原氧化铁的方程式吗?
【师生小结】　一氧化碳的还原性可运用于工业冶金,为工业生产作出贡献
类推:学生利用类推思想能写出一氧化碳还原氧化铁的方程式:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,教师提醒学生反应条件为“高温”
反复强调:性质决定用途,用途体现性质,让学生体会化学与生活和工业发展息息相关

　　一氧化碳的性质
1.物理性质:常温下是无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水.
2.化学性质:H2、CO、C具有相似的化学性质:①可燃性;②还原性.
(1)可燃性:2CO+O22CO2(可燃性气体点燃前一定要检验纯度).实验现象:发出蓝色的火焰;生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊.
(2)还原性:CO+CuOCu+CO2的应用:冶金工业.
(3)有毒:一氧化碳有毒,会引起煤气中毒.机理:一氧化碳被吸进肺里,与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒.预防:适当通风.

1.(衡阳中考)下列关于CO和CO2的说法中,正确的是 (　　)
A.CO和CO2均具有可燃性
B.CO和CO2均能与H2O反应
C.CO和CO2的密度均大于空气的密度
D.CO和CO2在一定条件下可以相互转化
解析:一氧化碳具有可燃性,二氧化碳不能燃烧,不具有可燃性,A说法错误.一氧化碳难溶于水,不能与水反应,二氧化碳能与水反应生成碳酸,B说法错误.CO的密度比空气的略小,CO2的密度大于空气的密度,C说法错误.CO和CO2在一定条件下可以相互转化,如一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,D说法正确.故答案为D.
2.(郴州中考)下列有关碳和碳的化合物的说法不正确的是 (　　)
A.由CuO+COCu+CO2可知,CO具有还原性
B.金刚石、石墨、C60完全燃烧都生成CO2
C.CO2能使干燥的紫色石蕊纸花变红
D.可用澄清石灰水鉴别CO2和CO两种气体
解析:一氧化碳在此反应中夺氧,是还原剂,具有还原性,A正确.碳元素完全燃烧的产物为二氧化碳,B正确.二氧化碳本身不具有酸性,C错误.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,而一氧化碳不能使澄清的石灰水变浑浊,故可用澄清的石灰水鉴别,D正确.故答案为C.
3.煤气是厨房中常用的一种物质,是许多城市居民家用的一种主要燃料.为了更多地了解煤气,某校903班琦琦同学上网查询了下面一段材料:煤气是一种重要的燃料,它的主要成分是一氧化碳,它是一种没有颜色、没有气味的气体;它极难溶于水;标准状况下,1升一氧化碳约重1.25 g;一氧化碳燃烧放出大量热量,燃烧后产生能使澄清石灰水变浑浊的气体;在冶金工业中,通常在高温下用一氧化碳与铁的氧化物(如氧化铁或四氧化三铁)反应生成铁和能使澄清石灰水变浑浊的气体.一氧化碳燃烧后产生的气体使澄清石灰水变浑浊,实质上是二氧化碳气体与石灰水中的氢氧化钙反应生成水和难溶于水的碳酸钙的缘故;一氧化碳是造成空气污染的一种气体;它能与血液中的血红蛋白结合形成稳定的物质,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体缺氧而发生煤气中毒;日常生活中为了防止煤气中毒,常在煤气中加入少量有强烈刺激性气味的物质——硫醚等,当煤气泄漏时,人们就可以通过嗅到硫醚等物质的气味觉察到煤气的泄漏,以便及时采取措施.
阅读上面材料后,你发现一氧化碳具有哪些物理性质?一氧化碳具有哪些化学性质?
解析:根据题干叙述可知,一氧化碳是无色无味的气体,极难溶于水,标准状况下,密度为:1.25 g1 L=1.25 g/L,一氧化碳具有可燃性,还具有还原性,能与血红蛋白结合.故答案为:物理性质有:颜色为无色;没有气味;状态为气态;溶解性为难溶于水;密度为1.25 g/L.化学性质有:可以燃烧;能与金属氧化物反应;能与血红蛋白结合.
4.一氧化碳气体在生产和生活中有着广泛的应用.
(1)下列对一氧化碳的有关描述,错误的是　　　　(填序号). 
A.组成:由碳原子和氧原子组成
B.性质:能燃烧
C.用途:可以作为燃料
D.危害:易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
(2)如图是一氧化碳还原氧化铜的装置.指出实验中能证明发生了化学变化的证据:　　　　(写一条). 

解析:(1)一氧化碳由碳元素和氧元素组成,故A错;一氧化碳燃烧后生成二氧化碳,故B正确;因为一氧化碳能够燃烧,所以可以作燃料,故C正确;一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能很好地与氧气结合,而导致缺氧中毒,故D正确.(2)化学变化的实质是有新的物质生成,因为一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,有铜生成的现象是黑色CuO变成红色固体;有二氧化碳生成的现象是澄清的石灰水变浑浊,这两个现象都说明发生了化学变化.故答案为:(1)A　(2)黑色CuO变成红色固体、澄清石灰水变浑浊

第2课时
1.一氧化碳是一种无色、无味的气体.
2.一氧化碳具有可燃性.
2CO+O22CO2(放热、蓝色火焰)
3.一氧化碳有剧毒.
4.一氧化碳具有还原性.
CO+CuOCu+CO2

一、教材作业
【必做题】
教材第123页练习与应用的第4题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.下列CO的性质中,不属于物理性质的是 (　　)
A.无色 B.无味
C.可燃烧 D.不溶于水
2.对比是学习化学的重要方法.下列关于CO2与CO的比较错误的是 (　　)
A.一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B.CO2能溶于水,CO难溶于水
C.CO2可用于光合作用,CO可用于人工降雨
D.CO2会造成温室效应,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
3.下列有关一氧化碳的说法正确的是 (　　)
A.一氧化碳是有刺激性气味的毒气
B.在炉子上放盆水,可以避免一氧化碳中毒
C.一氧化碳和二氧化碳都是由碳和氧两种元素组成的,所以它们的化学性质相似
D.一氧化碳既有可燃性,又有还原性
4.阅读材料,回答问题:
煤气中的主要成分是一氧化碳,通常情况下,它是一种无色、无味的气体.为了防止煤气中毒,常在煤气里加一些有强烈刺激性气味的气体——硫醚.当煤气泄漏时,人们可以通过硫醚的气味觉察到煤气泄漏了,以便及时采取措施.一氧化碳密度略小于空气.一氧化碳燃烧会产生二氧化碳.一氧化碳还可以跟铁矿石中的三氧化二铁在高温下发生反应,生成铁和二氧化碳.
(1)一氧化碳的物理性质有　　　　,　　　　. 
(2)一氧化碳的化学性质有　　　　,　　　　. 
(3)一氧化碳的用途有　　　　. 
(4)试写出一氧化碳与三氧化二铁反应的文字表达式:　　 　　. 
(5)另举一例说明物质的利与弊:　 　　　. 
5.如图是一氧化碳还原氧化铜的实验装置.实验步骤是:

Ⅰ.检查气密性;
Ⅱ.装药品,通入一段时间一氧化碳;
Ⅲ.点燃左边酒精灯,使其充分反应;
Ⅳ.停止加热,继续通入一氧化碳至恢复到室温.
(1)装置A中的实验现象是　　　　,发生反应的化学方程式为　　 　　; 
(2)加热前通入一氧化碳的目的是　　　　,澄清石灰水的作用是　　　　; 
(3)右边的酒精灯在实验步骤　　　　前点燃(填实验步骤的序号)(点燃前已对气体验纯); 
(4)对装置A停止加热时,是否要立即断开A、B装置间的连接,并说明理由:　　 ; 
(5)上述实验说明一氧化碳具有还原性,还能说明的化学性质是　　 　　. 
【能力提升】
6.某实验小组探究火锅烟气中CO、CO2分别对人体血液供氧能力的影响,设计如图所示实验(试管内均为稀释的新鲜鸡血)

实验记录:
步骤
操作
现象
Ⅰ
分别向试管①、②、③中通入氧气
鸡血颜色为鲜红色
Ⅱ
向试管①中通入气体A;
停止通入A,向试管①中通入氧气
鸡血颜色由鲜红变为桃红色;
鸡血颜色不变
Ⅲ
向试管③中通入气体B;
停止通入B,向试管③中通入氧气
鸡血颜色由鲜红色变为暗红色;
鸡血颜色由暗红色变为鲜红色
(1)向试管①中通入气体时,气体从导管口　　　　(填“a”或“b”)处通入. 
(2)试管②的作用是　　　 　. 
(3)气体A为　　　　,判断的依据是:　　 　　. 
(4)从安全和环保的角度来看,本实验需要改进的地方是　　 　　. 
(5)通过实验可以得出结论,火锅烟气中对人体血液供氧量有影响的是:　　 　　. 
【拓展探究】
7.草酸晶体(H2C2O4·2H2O)熔点较低,受热时会迅速熔化并发生分解,其分解反应的化学方程式为:H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O.某实验小组为检验草酸分解产物中是否有CO,设计了如图所示的实验装置.回答下列有关问题:

(1)写出A装置中仪器①的名称:　　　　. 
(2)点燃A处酒精灯后,先收集一试管气体,用拇指　　　　,若不发出尖锐的爆鸣声,再点燃E和D处的酒精灯. 
(3)C装置的作用是　 　　　. 
(4)D装置中发生反应的化学方程式是　　 　　. 
(5)实验时D装置中可观察到的现象是　　 　　. 
(6)实验结束时,应先熄灭　　　　(填“A”、“D”或“E”)处的酒精灯. 
【答案与解析】
1.C(解析:A.无色,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项不符合题意;B.无味,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项不符合题意;C.可燃烧,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,故选项符合题意;D.不溶于水,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项不符合题意.)
2.C(解析:一个二氧化碳分子中含有2个氧原子,一个一氧化碳分子中含有一个氧原子,故A说法正确;二氧化碳能溶于水,一氧化碳难溶于水,故B说法正确;二氧化碳可用于光合作用,也可用于人工降雨,一氧化碳不能用于人工降雨,故C说法错误;CO2会使温度升高造成温室效应,CO易与血液中的血红蛋白结合,使人体不能很好地与氧气结合而中毒,故D说法正确.)
3.D(解析:A.一氧化碳没有气味,选项错误;B.在炉子上放盆水,不能避免一氧化碳中毒,选项错误;C.一氧化碳和二氧化碳都是由碳和氧两种元素组成的,但是它们的化学性质不同,选项错误;D.一氧化碳既有可燃性,又有还原性,选项正确.)
4.(1)无色无味气体;密度略小于空气　(2)燃烧可产生二氧化碳;可以跟三氧化二铁在高温下反应生成铁和二氧化碳　(3)作燃料或炼铁　(4)一氧化碳+三氧化二铁铁+二氧化碳　(5)二氧化碳参与光合作用,但过多会引起温室效应(解析:(1)通常情况下,它是一种无色、无味的气体,密度略小于空气,这属于一氧化碳的物理性质.(2)一氧化碳燃烧会产生二氧化碳.一氧化碳还可以跟铁矿石中的三氧化二铁在高温下发生反应,生成铁和二氧化碳,这属于一氧化碳的化学性质.(3)根据一氧化碳的可燃性,一氧化碳能用作燃料,具有还原性,能用于冶炼金属.(4)一氧化碳与三氧化二铁反应的文字表达式是一氧化碳+三氧化二铁铁+二氧化碳.(5)二氧化碳参与光合作用,但过多会引起温室效应.)
5.(1)黑色变红色;CuO+COCu+CO2　(2)排除空气防止爆炸;检验是否有二氧化碳生成　(3)Ⅱ　(4)不需要;因为A停止加热后会继续通入CO,装置内气压不减小,不会发生倒吸　(5)可燃性(解析:(1)一氧化碳具有还原性,能与黑色的氧化铜反应生成红色的金属铜,同时产生二氧化碳气体,因此在玻璃管中可观察到黑色粉末变成红色,反应的化学方程式为:CuO+COCu+CO2.(2)因为一氧化碳具有可燃性,点燃或加热一氧化碳与空气的混合物可能引起爆炸,故加热前要先通入一氧化碳,排出空气,防止爆炸;澄清石灰水可用于检验是否有二氧化碳生成.(3)在进行该实验前,应先检查装置的气密性,防止因装置漏气而导致实验不成功、污染空气;因为要先通一氧化碳排净试管内的空气,而一氧化碳有毒、会对环境造成污染,不能排放到空气中去,所以右边的酒精灯在实验步骤Ⅱ前点燃.(4)对装置A停止加热时,不需要立即断开A、B装置间的连接,因为A停止加热后会继续通入CO,装置内气压不减小,不会发生倒吸现象,不会造成玻璃管炸裂现象.(5)上述实验除说明一氧化碳具有还原性外,一氧化碳还可以燃烧,说明一氧化碳具有可燃性.)
6.(1)a　(2)作对照　(3)CO;通入气体A后鸡血颜色由鲜红色变为桃红色,再通入氧气,鸡血颜色不变,说明气体A使血红蛋白(血液)不能很好地与氧气结合,体现CO的毒性(建议同时答出现象和结论;结论答气体A影响血液供氧能力也可)　(4)增加CO尾气处理装置　(5)CO2和CO(解析:(1)向试管①中通入气体时,气体从导管口a处通入;(2)试管②的作用是作对照;(3)向试管①中通入气体A,鸡血颜色由鲜红色变为桃红色,再通入氧气,鸡血颜色不变的现象说明气体A使血红蛋白(血液)不能很好地与氧气结合,体现CO的毒性.(4)由于CO有毒,不能直接排放到空气中,所以要增加尾气处理装置.(5)由实验Ⅲ可知该气体通入时,鸡血颜色由鲜红色变为暗红色,再通入氧气,鸡血颜色由暗红色变为鲜红色,说明CO2对人体供氧也有影响.)
7.(1)铁架台(或带铁夹的铁架台)　(2)堵住试管口,靠近火焰点火　(3)除去CO气体中混有的水蒸气(或干燥CO气体)　(4)CuO+COCu+CO2　(5)黑色固体逐渐变成红色　(6)D(解析:(1)图中A装置中仪器①的名称是铁架台(或带铁夹的铁架台);(2)CO不纯遇火或加热会发生爆炸,检验CO的纯度要先收集一试管气体,用拇指堵住试管口并迅速移近火焰点燃,若不发出尖锐的爆鸣声,证明较为纯净,可以使用;(3)浓硫酸有吸水性,可以干燥气体,以利于后续实验;(4)一氧化碳能和金属氧化物反应,生成金属和二氧化碳,其化学反应方程式为:CuO+COCu+CO2;(5)在一氧化碳还原氧化铜的实验中,因氧化铜为黑色,铜为红色,所以实验中可观察到D处黑色粉末变红;(6)当氧化铜完全反应时,还要继续通一氧化碳,直到试管冷却为止,所以熄灭酒精灯时要先熄灭D处酒精灯,最后熄灭E处酒精灯,E处酒精灯的作用就是点燃未反应的一氧化碳,使它转化为二氧化碳,防止污染空气.)

　　情境引入,趣味开首:本节课的开始便以二氧化碳性质与用途的知识回顾作为开首,既起复习的作用,也起到引出新话题的作用,也就是所谓的“承上启下”.随后,通过引入一则文字中透露CO有毒的性质的“小资料”,同时设置问题情境,让学生通过推理分析得出CO具有“无色无味”的物理性质,这样的设计比一般纯粹简单、直接讲解物质的物理性质来得有趣,增添学习的趣味性.
贴近生活,合理引导;小组讨论,合作解难.CO的生活来源是煤炉中的煤不充分燃烧,同时,煤炉中发生的化学反应较为复杂,学生大多不能一下子写出反应的方程式,但是通过教师对煤炉结构及反应物分布情况的介绍,一步步深入引导学生先写出已知的化学方程式,再推出未知的,最后通过小组讨论的形式,合作解决问题,这样就大大降低了思考难度.同时,将此例子引入教学,能顺利达到“让学生了解生活中处处有化学,化学就在我们身边”的教学目的.

练习与应用(教材第123页)
1.(1)氧气　(2)二氧化碳　(3)一氧化碳　(4)二氧化碳;氧气　(5)一氧化碳;2CO+O22CO2　(6)二氧化碳;CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O　(7)二氧化碳;CO2+H2OH2CO3　(8)一氧化碳;CuO+COCu+CO2　(9)二氧化碳(解析:本题主要考查氧气、一氧化碳和二氧化碳的化学性质及用途.)
2.一氧化碳(解析:明确吸烟的危害及一氧化碳有毒的原因.)
3.干冰(解析:本题主要考查干冰的用途,要把干冰和冰区别开来.)
4.见下表:
实验操作
现象
结论
将燃着的高低不同的两支蜡烛同时放入烧杯内,然后倒入二氧化碳
下边的蜡烛先熄灭,上边的蜡烛后熄灭
(1)二氧化碳的密度比空气的大
向一个收集满二氧化碳气体的塑料瓶中加入约1/3体积的水后,立即旋紧瓶盖振荡
塑料瓶逐渐变瘪
(2)二氧化碳能溶于水
(解析:本题主要通过探究实验的设计,加深对二氧化碳物理性质和化学性质的认识.)
5.不对.因为一氧化碳难溶于水,在通常状况下,1体积的水仅能溶解0.02体积的一氧化碳.(解析:本题主要考查CO的水溶性,纠正在日常生活中的错误认识.)
6. 这层白色固体是石灰水吸收空气中少量的二氧化碳形成的.主要成分是碳酸钙(CaCO3).除去瓶壁上的白色固体,可以利用盐酸溶液,再用水清洗.有关反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O;CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑.
7.CaCO3CaO+CO2↑;CaO+H2OCa(OH)2;CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O.(解析:根据题意书写化学方程式,注意反应条件和“↓”“↑”符号.)
8.解:设需要CO2的质量为x.则:
CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
44 74
x 1.48 g
44x=741.48 g,
x=44×1.48 g74=0.88 g.
答:至少需要0.88 g CO2.

　　一、一氧化碳气体的发现
在11世纪一个西班牙医生第一次描述了一氧化碳气体.最早制备一氧化碳的是法国化学家De Lassone(在1776年).他通过加热氧化锌和碳制得了一氧化碳.但由于一氧化碳燃烧时产生了与氢气类似的蓝色火焰,De Lassone错误地认为他制得的是氢气.在1800年英国化学家William Cruikshank才证明一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的化合物.
最早对一氧化碳的毒性进行彻底研究的是法国的生理学家Claude Bernard.在1846年,他让狗吸入这种气体,发现狗的血液“变得比任何动脉中的血都要鲜红”.后来我们知道血液变成“樱桃红色”是一氧化碳中毒的特有的临床症状.
正是因为这种特点,一些肉品商人用一氧化碳处理鲜肉,可以使生肉不被氧化变色,甚至可以在10 ℃的温度下保存28天还如同新屠宰动物的肉,并因此引起非议.美国消费者协会认为即使这种处理没有害处,也会掩盖肉不新鲜的状态,即使肉品处于即将腐烂的状态,消费者也不知情.
　　二、一氧化碳的毒性
一氧化碳是无色、无味的气体,但吸入对人体有十分大的伤害.它会结合血红蛋白生成碳氧血红蛋白,碳氧血红蛋白不能提供氧气给身体组织.这种情况被称为血缺氧.浓度低至667 ppm可能会导致高达50%人体的血红蛋白转换为羰合血红蛋白,可能会导致昏迷和死亡,而香烟中亦含有一氧化碳.最常见的一氧化碳中毒症状,如头痛、恶心、呕吐、头晕、疲劳和虚弱的感觉.一氧化碳中毒症状包括视网膜出血,以及异常樱桃红色的血.暴露在一氧化碳中可能严重损害心脏和中枢神经系统,会有后遗症.一氧化碳可能会对孕妇和胎儿产生严重的不良影响.
一氧化碳中毒症状表现在以下几个方面:
一是轻度中毒.患者可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥.血中碳氧血红蛋白含量达10%~20%.
二是中度中毒.除上述症状加重外,口唇、指甲、皮肤黏膜出现樱桃红色,多汗,血压先升高后降低,心率加速,心律失常,烦躁,一时性感觉和运动分离(即尚有思维,但不能行动).症状继续加重,可出现嗜睡、昏迷.血中碳氧血红蛋白约在30%~40%.经及时抢救,可较快清醒,一般无并发症和后遗症.
三是重度中毒.患者迅速进入昏迷状态.初期四肢肌张力增加,或有阵发性强直性痉挛;晚期肌张力显著降低,患者面色苍白或青紫,血压下降,瞳孔散大,最后因呼吸麻痹而死亡.经抢救存活者可有严重并发症及后遗症.
空气中的一氧化碳浓度达到50 ppm时,健康成年人可以承受8小时;达到200 ppm时,健康成年人2~3小时后,轻微头痛、乏力;达到400 ppm时,健康成年人1~2小时内前额痛,3小时后威胁生命;到800 ppm时,健康成年人45分钟内,眼花、恶心、痉挛,2小时内失去知觉,2~3小时内死亡;达到1600 ppm时,健康成年人20分钟内头痛、眼花、恶心,1小时内死亡;达到3200 ppm时,健康成年人5~10分钟内头痛、眼花、恶心,25~30分钟内死亡;达到6400 ppm时,健康成年人1~2分钟内头痛、眼花、恶心,10~15分钟死亡;达到12800 ppm时,健康成年人1~3分钟内死亡.
预防:在生产场所中,应加强自然通风,防止输送管道和阀门漏气.有条件时,可用CO自动报警器.矿井放炮后,应严格遵守操作规程,必须通风20 min后方可进入工作.进入CO浓度较高的环境内,须戴供氧式防毒面具进行操作.冬季取暖季节,应宣传普及预防知识,防止生活性CO中毒事故的发生.对急性CO中毒治愈的患者,出院时应提醒家属继续注意观察患者2个月,如出现迟发脑病有关症状,应及时复查和处理.
解毒:如果吸入少量的CO造成中毒,应该吸入大量新鲜空气或者进行人工呼吸.医疗上可以通过向血液里注射亚甲基蓝进行解毒,因为CO与亚甲基蓝的结合比碳氧血红蛋白更牢固,从而有利于CO转向亚甲基蓝而释放出血红蛋白,恢复正常呼吸.
　　三、CO2、CO性质及用途的比较
对比
项目
CO2
CO
物理
性质
无色、无味气体,能溶于水,密度比空气大,干冰易升华
无色、无味气体,难溶于水,密度比空气略小
化学
性质
可燃性
一般情况下既不燃烧,也不支持燃烧
有可燃性
2CO+O22CO2
还原性
没有还原性,有较弱的氧化性
C+CO22CO
有还原性
CO+CuOCu+CO2
与水反应
与水反应:CO2+H2OH2CO3
不能与水反应
与石灰水
的反应(碱)
与石灰水反应
CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
不能与石灰水反应
毒性
无毒
有剧毒
主要用途
可制汽水,作制冷剂,灭火,气体肥料
气体燃料、高炉炼铁
对环境的影响
造成温室效应
污染空气
【要点诠释】
1.由于CO和CO2的分子构成不同,决定了二者性质的不同.
2.CO和CO2的鉴别方法
根据CO和CO2的不同特性,可以设计多种方法进行鉴别.鉴别时现象越明显,差异越多,区分越容易.物理方法:可以根据它们的密度和溶解性不同设计实验来鉴别.化学方法:可以利用CO的可燃性和还原性来鉴别,也可以利用CO2能与水、石灰水反应的现象来鉴别.
　　四、一氧化碳和单质碳性质的比较
对比项目
C
CO
相同点
可燃性
有可燃性
C+O2(氧气充足)CO2
2C+O2(氧气不充足)2CO
有可燃性
2CO+O22CO2
还原性
有还原性
C+2CuO2Cu+CO2↑
有还原性
CO+CuOCu+CO2
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
用途
常用作燃料和作还原剂冶炼金属
常用作燃料和作还原剂冶炼金属
不同点
属于固体单质,常温下化学性质稳定
属于气体化合物,具有毒性
【要点诠释】
1.碳单质的可燃性反应中值得注意的是条件不同,燃烧产物不同(CO、CO2).
2.在做一氧化碳还原氧化铜的实验中,正确的操作顺序是:①验纯;②通CO;③加热;④停止加热;⑤停止通CO.
3.点燃一氧化碳或用一氧化碳还原氧化铜前,一定要检验一氧化碳的纯度,因为一氧化碳具有可燃性,当一氧化碳中混有一定量的空气(或氧气)时,点燃或加热会发生爆炸;一氧化碳有毒,对人有毒害作用,当空气中混有一氧化碳时,不能用水来消除一氧化碳对人的危害,因为一氧化碳难溶于水;用一氧化碳还原氧化铜的实验应在通风橱内进行,为了防止一氧化碳污染空气,要进行尾气处理,用气球收集或点燃处理.
　　五、单质碳、碳的化合物之间的转化关系
1.单质碳及碳的氧化物之间的转化关系(简称“碳三角”,如图二).可联系生活实际,运用已有知识分析煤炉内的化学反应,从而顺利完成对知识的理解.
2.确立二氧化碳在碳和碳的化合物知识体系中的桥梁地位,掌握好碳和碳的化合物之间的转化关系(如图一).

【要点诠释】
1.将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液,二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸使紫色石蕊试液变成红色,而不是二氧化碳使紫色石蕊试液变红.
2.由二氧化碳能与石灰水反应,可拓展到二氧化碳能与所有碱溶液反应.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用于检验二氧化碳气体的存在,其反应实质是二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成了难溶于水的碳酸钙.
3.运用二氧化碳的性质解释一些化学现象或生活问题.
(1)根据二氧化碳在一般情况下,既不燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大的性质,可解释二氧化碳灭火的原理和适用范围.
(2)人进入二氧化碳含量过高的山洞或菜窖导致窒息死亡,要与一氧化碳中毒的原理区别开.
4.H2、CO、CH4都具有可燃性.它们纯净时能安静燃烧,若与空气混合,遇明火可能发生爆炸.故使用可燃性气体一定要注意安全,点燃或加热之前必须验纯.
5.利用CO2和CO的相互转化来除杂
除杂原则:不增加新杂质,不减少被提纯的物质,杂质与所需物质要易于分离.除杂不仅原理要正确,而且操作要切实可行.如要除去CO2中的CO,一般用还原CuO的方法,不能用点燃(少量CO不能点燃)的方法来除去CO.若要除去CO中少量的CO2,一般用氢氧化钠溶液来除去,不能用倾倒的方法(密度虽然有差异,但气体混合后一般是均匀分散的),也不能用水或紫色石蕊试液来除去(不易除尽).



实验活动2　二氧化碳的实验室制取与性质





1.进一步掌握实验室制取二氧化碳的反应原理.
2.学会实验室制取二氧化碳的实际操作.
3.加深对二氧化碳性质的认识.

能合理使用课堂提供的仪器和药品制取二氧化碳并进行验证.

从动手进行实验操作的过程中获取成就感激发学生的求知欲,形成持续不断的学习化学的兴趣.

【重点】
学会实验室制取二氧化碳的原理、装置、收集、检验及验满.
　　【难点】
了解实验室制备气体及验证的步骤和方法.

【教师准备】　仪器:锥形瓶、试管、长颈漏斗、分液漏斗、单孔橡胶塞、双孔橡胶塞、胶头滴管、注射器、具支试管、集气瓶、导管、试管、药匙、镊子、火柴、蜡烛等.
药品:大理石、稀盐酸、石灰水、紫色石蕊试液.
【学生准备】　复习实验室制取二氧化碳的研究内容.


导入一:
【展示】　实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的方法和装置.

1.在图中,使用了哪些仪器?哪部分是气体发生装置?哪部分是气体收集装置?
2.如何检查发生装置的气密性?
导入二:
【复习】
1.学生写出实验室制取二氧化碳的反应原理的化学方程式.
2.用什么方法收集二氧化碳?能不能用排水法收集?为什么?
【交流】　一般利用稀盐酸与大理石反应.
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
　　[过渡语]　通过学习,我们已经掌握了实验室制取二氧化碳的思路和方法,动手制取了一瓶二氧化碳并进行了检验.
一、二氧化碳的实验室制法
思路一
【实验步骤】
按图安装好制取二氧化碳的简易装置.
1.检查装置的气密性:用弹簧夹夹紧胶皮管,向长颈漏斗中加水,形成液封,如果其中的液面保持不变,则说明装置的气密性良好.
2.锥形瓶中加入10克左右块状大理石,塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞.
3.通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸,锥形瓶中立刻有气体产生.
4.将气体通入澄清石灰水中,观察现象.
5.气体导出管放入集气瓶中,将导管尽可能伸入集气瓶底,用毛玻璃片盖住集气瓶大部分,收集二氧化碳,片刻后,划一根火柴,把燃着的火柴放到集气瓶口的上方,如果火柴很快熄灭,说明集气瓶中已经收集满二氧化碳气体,盖好毛玻璃片,将集气瓶口向上正放在桌子上备用.
【观察到的现象】　锥形瓶内有大量气泡产生,石灰石逐渐减少,气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊.
【实验装置图】

【注意事项】
1.实验室制取二氧化碳,如选用大理石为原料,则不能选用稀硫酸.因为生成的硫酸钙是微溶性物质,它包裹在大理石表面,使酸液不能与大理石接触,从而使反应终止.
2.注意检查装置的气密性,否则收集不到二氧化碳.
3.长颈漏斗下端管口要伸到液面以下防止生成的二氧化碳从长颈漏斗口逸出.
4.导管不可伸入锥形瓶太长,否则不利于气体导出.
5.伸入集气瓶的导管应尽可能地伸到集气瓶底部,有利于排净瓶内空气.
6.石灰水要现配现用,以防变质影响实验结果的准确性.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【阅读】　读实验活动:二氧化碳的实验室制取与性质.药品的特点:固体+液体;反应的条件:常温.气体的性质决定所选用的气体收集装置
【倾听并思考】　学生读二氧化碳的实验室制取原理,选取一套制取二氧化碳的简单装置
根据学生已有的学习经验来引入新课,符合学生的心理认知过程,让其自然地进入到新课的状态中
【探究】　活动一:制取二氧化碳

【追问】　装有气体的集气瓶应如何验满
【投影】　(收集气体)示意图

【强调】　操作细节
(1)按照设计选取一套制二氧化碳的简单装置,连接装置并检查装置的气密性
让学生感知气体制取的一般过程,进而实验,推出结论.使学生掌握连接简单的装置并检查装置的气密性的方法
(2)在锥形瓶里放入几小块大理石(或石灰石),然后小心地注入15 mL稀盐酸.观察锥形瓶里发生的现象,以及反应中产生气体的颜色.过一会儿,检查集气瓶中是否已收集满二氧化碳.用玻璃片盖住已收集满二氧化碳的集气瓶,备用
培养学生的动手能力和表达能力.培养学生的实验能力和科学探究精神、合作交流的能力
二、二氧化碳的性质
思路一
【实验内容展示】
步骤1:分别向两支试管中添加澄清石灰水和紫色石蕊试液.
步骤2:组装仪器,检查装置的气密性.
步骤3:加入药品,开始反应,收集一集气瓶二氧化碳气体.

步骤4:将气体通入澄清石灰水中,观察现象,思考化学方程式.
步骤5:将气体通入紫色石蕊试液中,观察现象,终止反应.

步骤6:点燃小烧杯中的高低不同的小蜡烛,向小烧杯中加入药品生成二氧化碳,观察蜡烛熄灭的先后顺序.


　　思路二
活动二:检验二氧化碳的性质
【提问】　怎样检验二氧化碳气体?
【再问】　如何操作?
【做一做】　实验一:活动方案:先用倾倒法取约2 mL的澄清石灰水,再将导管伸入液面以下,使气体通入澄清石灰水中.观察澄清石灰水的变化
【交流】　思考,提出方案,相互评价,补充完善
培养学生获得知识的能力和相互合作的学习能力.关注知识获得的过程
【讲述】　我们已经知道这种气体能与石灰水反应,实际上是二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶性碳酸钙(边讲解边写板书)
【板书】　CO2能与石灰水反应:
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
【交流】　倾听,了解步骤,合作实验,观察现象,得出结论,完成学案
发展综合归纳能力,同时注意关注实验中的微小细节,并学会予以合理解释
【做一做】　实验二:
实验步骤
现象
步骤1:取一支小试管,倾倒约6 mL的蒸馏水,滴入5~6滴紫色石蕊溶液,振荡试管,观察现象

步骤2:另取一支小试管,倾倒约2 mL的第一支试管中的液体,留做对比

步骤3:将剩下的约4 mL液体通入二氧化碳,观察现象.将通入二氧化碳的试管放在酒精灯的火焰上加热,观察现象

【投影并讲解】　实验中用到紫色石蕊溶液,石蕊是一种植物色素,呈紫色,溶解在蒸馏水中所得到的溶液,叫紫色石蕊溶液

【板书】　CO2能与水反应:CO2+H2OH2CO3
【交流】　按要求,完成对比实验,观察现象
【发现问题】　是什么使石蕊的颜色发生变化
【分组实验】　观察现象,得出结论:气体与水反应,有新物质生成
【猜想】　是二氧化碳
【设计实验方案】　按步骤进行实验,观察现象
【得出结论】　二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,同时碳酸很不稳定
对比实验是化学实验的重要方法,通过使石蕊变色的探究,初步让学生学习对比实验的理念和方法.
培养观察、记录实验现象的能力.
注重知识的过程性,培养学生分析、思维能力;培养学生对比、归纳、总结的能力
【展示】　实验三:熄灭蜡烛

【交流】　把一支短蜡烛固定在烧杯内,点燃,拿起收集满二氧化碳的集气瓶,向烧杯内缓慢倾倒二氧化碳,如图所示.观察现象
加强实验设计的体验,再次体会实验探究的过程和方法,体会知识获得的过程.
知识进行梳理,从零散到系统化

　　一、实验室制取二氧化碳的发生装置

　　二、实验室制取二氧化碳的步骤

　　三、收集装置的选择
收集装置
选择条件

难溶或不易溶于水,不与水发生反应的气体

比空气的密度大,不与空气发生反应的气体

比空气的密度小,不与空气发生反应的气体

1.可生成二氧化碳的反应很多,例如:①酒精的燃烧;②木炭在空气中燃烧;③碳与氧化铜反应;④高温煅烧石灰石;⑤石灰石与稀硫酸反应;⑥石灰石与稀盐酸反应;⑦碳酸钙粉末与浓盐酸反应;⑧人和动物的呼吸作用.其中可用于实验室制取二氧化碳的是 (　　)
　　A.①②③ B.③④⑤ C.⑥ D.全部
解析:①②两类方法虽然能生成二氧化碳,但燃烧需在空气中进行,放出大量的热,对仪器、装置的要求高而且复杂,燃烧生成的气体也难收集,故在实验室里操作性差;③④两类方法在高温下进行,操作不便;⑤反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在石灰石的表面,反应逐渐停止;⑦反应剧烈,不易收集,并且浓盐酸挥发出氯化氢气体,使二氧化碳不纯;⑧中二氧化碳不纯,含量低.故答案为C.
2.如图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图.

请回答下列问题:
(1)将A、E装置连接时,应将A装置的导管a与E装置的导管　　　　(选填“b”或“c”)相连接.检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是　　　　. 
(2)将A、B装置连接,观察到的现象是　　　　,可验证二氧化碳的性质是　　　　. 
(3)将A、C装置连接,可验证二氧化碳与氢氧化钙反应,该反应的化学方程式为:　　　　. 
(4)用E装置收集一瓶二氧化碳气体,取下双孔橡皮塞,将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入,观察到的现象是　　　　,这些现象说明二氧化碳具有的物理性质是　　　　,化学性质是　　　　,　　　　. 
解析:(1)将A、E装置连接时,由于二氧化碳的密度比空气大,应将A装置的导管a与E装置的导管b相连接;检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是:把燃烧的木条放在c导管口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满.(2)将A、B装置连接时,二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊试液变成红色,因此观察到的现象是石蕊试液变红色,可验证二氧化碳的性质是:水能和二氧化碳反应生成碳酸;该反应的化学方程式为:CO2+H2OH2CO3;给试管加热后,碳酸分解生成水和二氧化碳,现象是石蕊试液由红色变成紫色.(3)将A、C装置连接,可验证二氧化碳与氢氧化钙反应,该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O.(4)用E装置收集满一瓶二氧化碳气体,取下双孔橡皮塞,将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入,观察到的现象是两支蜡烛由下而上依次熄灭,这些现象说明二氧化碳的密度比空气大,不燃烧,不支持燃烧.故答案为:(1)b;把燃烧的木条放在c导管口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满　(2)石蕊试液变红色;能和水反应生成碳酸　(3)Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O　(4)两支蜡烛由下而上依次熄灭;密度比空气大;不燃烧;不支持燃烧.
3.请你选用以下装置,回答下列问题:

(1)若要制得并验证二氧化碳,选用的装置是　　　　(用字母表示).验证时产生的现象是　　　　,该反应的化学方程式为　　 　　. 
(2)若将制得的二氧化碳转化为一氧化碳,并验证一氧化碳的还原性,选用的装置是(用字母表示)　　　　.验证时产生的现象是　　　　,该反应的化学方程式为　　　　.尾气中含有毒气体,排放到空气中会造成污染,处理尾气的方法是　　 　　. 
解析:(1)二氧化碳用澄清的石灰水检验,因此A与D连接.二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀和水,因此石灰水变浑浊,CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O.(2)若将制得的二氧化碳转化为一氧化碳,应选用C;验证一氧化碳的还原性,选用的装置是B,现象是黑色的氧化铜变成红色.因为一氧化碳有毒,所以用收集或点燃的方法进行尾气处理.故答案为:(1)A、D;澄清石灰水变浑浊;Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O　(2)C、B;黑色粉末变成红色;CO+CuOCu+CO2;收集或点燃(合理即可).

实验活动2　二氧化碳的实验室制取与性质
1.药品和原理
2.装置
3.实验步骤:(1)查;(2)装;(3)制取、收集和验满;(4)将气体分别通入紫色石蕊试液与澄清石灰水中;(5)小烧杯中的阶梯蜡烛的熄灭.

二、课后作业
【基础巩固】
1.实验室制二氧化碳适宜的仪器是 (　　)
A.广口瓶、集气瓶、酒精灯
B.漏斗、广口瓶、集气瓶、水槽
C.长颈漏斗、锥形瓶、集气瓶
D.长颈漏斗、大试管、集气瓶、酒精灯
2.检验集气瓶内是否已收集满CO2,正确的操作是 (　　)
A.倒入澄清石灰水并振荡
B.将燃着的木条伸入集气瓶内
C.将燃着的木条放在瓶口
D.将一润湿的石蕊试纸放到瓶中
3.下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是 (　　)
A.干冰用于人工降雨
B.二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,溶液变蓝
C.用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳
D.将燃着的木条伸入集气瓶中,火焰立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
4.下列有关鉴别二氧化碳、氧气的方法错误的是 (　　)
A.观察气体颜色 B.用澄清石灰水
C.用带火星的木条 D.用紫色石蕊试液
【能力提升】
5.如图所示有关二氧化碳性质的实验中,只能证明二氧化碳的物理性质的是 (　　)

6.如图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其化学性质的实验装置图,试根据题目要求回答下列问题:

(1)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式:　　　　.仪器a的名称是　　　　,装置C中观察到的现象是　　　　,说明二氧化碳能与　　　　反应,化学方程式为　　 　　. 
(2)D处能观察到的现象是　　　　,这说明了二氧化碳具有　　　　、　　　　、　　　　的性质.由此可知,二氧化碳在生活中可用于　　 　　. 
(3)实验室用装置E来收集二氧化碳时,二氧化碳应从　　　　(填“c”或“d”)通入. 
【拓展探究】
7.长时间使用的热水壶底部有一层水垢,主要成分是CaCO3和Mg(OH)2.学校化学研究性学习小组同学通过实验想测量水垢中CaCO3的含量为多少.他们取200 g水垢,加入过量的稀盐酸,同时测量5分钟(min)内生成CO2的质量,测量数据如下表.
时间/min
1
2
3
4
5
生成CO2的质量/g
30
50
60
66
66
计算:①4 min后,水垢中的CaCO3是否反应完全?②该水垢中CaCO3的质量分数是多少?
【答案与解析】
1.C(解析:A.实验室制二氧化碳不需要加热,用不到酒精灯,故选项错误;B.实验室制二氧化碳时,用向上排空气法收集气体,不需要使用水槽,故选项错误;C.实验室常用石灰石与稀盐酸反应制二氧化碳,属于固液常温型制取气体,可以使用长颈漏斗、锥形瓶,收集气体使用集气瓶,故选项正确;D.实验室制二氧化碳不需要加热,属于固液常温型制取气体,可以使用长颈漏斗、大试管,收集气体使用集气瓶.)
2.C(解析:A.倒入澄清石灰水并振荡只能验证,不能验满,故选项错误;B.将燃着的木条伸入集气瓶内,瓶内气体不一定满了,故选项错误;C.将燃着的木条放在瓶口,如果木条熄灭,就证明满了,故选项正确;D.二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊溶液变红色.)
3.A(解析:A.干冰易升华,需要吸热,使周围温度降低,水蒸气变成小水滴,故A正确;B.二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,故B错误;C.石灰石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石的表面,阻止了反应的继续进行,反应会渐渐停止,故C错误;D.将燃着的木条伸入集气瓶中,火焰立即熄灭,不一定是二氧化碳,有可能是氮气,故D错误.)
4.A(解析:常温下二氧化碳和氧气的颜色都是无色的,A不能鉴别,故A符合题意;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氧气不能,所以能鉴别,B不符合题意;氧气能使带火星的木条复燃,二氧化碳不能,所以能鉴别,C不符合题意;二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,氧气不能,所以能鉴别,D不符合题意.)
5.D(解析:稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,聚集在烧杯底部,又因为二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧,所以下方的蜡烛先熄灭,既有二氧化碳的化学性质,也有二氧化碳的物理性质,A不符合题意;二氧化碳可溶于水,且二氧化碳与氢氧化钙溶液反应,有二氧化碳的化学性质,B不符合题意;二氧化碳与水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变红,有二氧化碳的化学性质,C不符合题意;二氧化碳可以像倒水一样倾倒,说明其密度比空气的大,只能证明二氧化碳的物理性质,D符合题意.)
6.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;长颈漏斗;石蕊试液变红色;水;CO2+H2OH2CO3　(2)下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭;密度比空气大;不燃烧;不支持燃烧;灭火　(3)c(解析:(1)碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式为:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;a是长颈漏斗;二氧化碳与水反应生成碳酸,紫色石蕊试液遇酸变红,所以C中的现象是:紫色的石蕊试液变红.(2)因为二氧化碳的密度比空气大,不燃烧,不支持燃烧,所以装置D中能够观察到下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭;二氧化碳在生活中可用于灭火.(3)因为二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集;因为二氧化碳的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,实验室用装置E来收集二氧化碳时,二氧化碳应从c端通入.)
7.①从测量数据表中看出,4分钟以后二氧化碳的质量不再增加,说明水垢中的CaCO3已经反应完全,最后只能产生CO2气体66 g.
②设水垢中CaCO3的质量分数为x.则:
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
200 g·x 66 g
10044=200 g·x66 g,
x=75%.
答:4分钟后,水垢中的CaCO3反应完全,该水垢中CaCO3的质量分数为75%.

　　学生实验活动,能提高学生的实验技能和操作能力,进一步巩固基础知识,但学生进入实验室的课堂秩序难以控制,要进一步加强实验课的课堂管理.
要加强实验操作的培训,以小组合作的形式,让学生相互学习,及时指出实验过程中存在的问题.
实验活动2《二氧化碳的实验室制取和性质》是初中化学的重要实验内容,也是中考常考的知识点.对加深二氧化碳的实验室制法和性质有着不可替代的作用.
走进实验室,学生很兴奋,终于轮到自己动手而不是看老师实验.这次的课程要在有限的时间内完成多个实验,由于前一天课堂上演示过收集二氧化碳的实验,所以整个过程还算顺利.尤其是一些预习到位的学生在完成规定的一些实验外,自己又选择做了二氧化碳溶于水的实验,看到塑料瓶变瘪,他们很兴奋,成功的喜悦溢于言表.当然,有成功也有失败.存在的问题:(1)在和伙伴合作的过程当中发现配合不够默契,经常出现不知道下一步该干什么的情况.(2)个别组没有预习到位,本应将二氧化碳通入盛有石蕊试液的试管中,他们却将石蕊试液直接滴入二氧化碳的集气瓶中(现象是一样的,只是后面探究操作略不便).(3)收集矿泉水瓶中的二氧化碳的时候出现了失误,这也是由于对实验的提前预习不够而造成的.
这次实验也充分说明了平时的动手能力还有待加强,今后学习化学不仅要注重理论的学习,更要注重实践操作.下次实验之前应该吸取本次实验的经验教训,要求好好预习并准备实验,不要在实际实验的时候浪费时间.

　　1.对二氧化碳性质实验的改进
　　(1)目的
验证二氧化碳既不燃烧,也不支持燃烧,而且密度比空气大的性质.
(2)装置图(如下图)

(3)操作
①在贮气瓶中收集一瓶二氧化碳,盖上玻璃片.
②点燃小烧杯中阶梯上的两支短蜡烛.
③将导管伸入到小烧杯的上部.
④打开弹簧夹.
⑤移开玻璃片.
(4)效果
打开弹簧夹,移开玻璃片后,贮气瓶中的二氧化碳沿着导管“流”到烧杯里,烧杯中下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,形象而生动.
(5)注意点
①贮气瓶口最好涂上凡士林,防止盖上玻璃片后二氧化碳散失到瓶外.
②贮气瓶的容积应比小烧杯的容积大得多,以保证在实验时有充足的二氧化碳熄灭蜡烛火焰.
2.二氧化碳性质实验的创新设计
在初中化学中CO2的性质是一个非常重要的内容,而同学们对它的认识仅仅是知道它是人呼出的气体中含有的气体,空气中含有CO2,常温下CO2是无色无味的气体,但对于二氧化碳的其他性质,就比较陌生了,或者说是很感性的一种认识.为了帮助学生能够从实验中体会CO2的其他性质,并且培养其探究的习惯,渗透科学探究方法,故对于新课标人教版教材的两个实验(倾倒二氧化碳灭火和探究二氧化碳和水反应生成了类似于醋酸的物质)做了一些创新改进.因为我在使用新教材的实际中,体会到新教材的这两个实验有需要改进和完善的地方,如倾倒二氧化碳时,稍不留心就会出现上面的蜡烛先熄灭的尴尬场面,另外,一位教师要是上几个平行班的课,需要带很多瓶的二氧化碳,集气瓶都是玻璃的,容易出现危险,而且密闭不好时还会使二氧化碳逸散,而导致CO2浓度变小,造成实验失败的后果,而且用药品也多.为了弥补教材上的不足,我对教材上的实验进行了如下的创新设计.
　(1)创新实验装置图
我经过多次使用此装置来进行实验,效果明显,成功率高.

(2)制作过程
取塑料饮料瓶两个(底部可用双面胶固定在桌面上),用玻璃管在酒精灯上灼烧后在其中一个瓶子的中间烫一个孔,然后再在该孔的侧面的上和下的方向大致等距离处各烫一个孔,把三个小孔用套有橡皮管的玻璃导管插上,调整好高低不同的蜡烛的位置到侧面的导管口下方,中间的导管连接另一个饮料瓶(加有1∶3稀盐酸)中的棒棒冰塑料袋(底部用铁丝灼烧后烫上若干小孔,并装有石灰石).在大试管上绕上三条干燥的紫色石蕊试纸,上面的喷稀醋酸,中间的保持干燥,下面的用水湿润,并用橡皮筋固定好石蕊纸条的位置.铁丝夹起固定棒棒冰袋升降从而控制二氧化碳的发生与停止作用.
(3)实验操作
①在试管的外壁缠绕的三条石蕊试纸最上端一个喷稀醋酸,最下端喷水,中间保持干燥,对比现象,然后将其放入饮料瓶内;
②将高低不同的两支蜡烛点燃,分别靠近饮料瓶高低不同的两个小孔处;
③移开铁丝夹,将右边饮料瓶中底部有小孔的棒棒冰袋放入饮料瓶中的稀盐酸中,立即产生气体,将气体通入到左面的瓶中,待下面的蜡烛熄灭后用夹子夹住低处导管上的橡皮管使低处的小孔关闭,同时观察高蜡烛的变化和石蕊试纸的变化.
(4)装置改进的意义
①熄灭蜡烛变在烧杯里面熄灭为外面熄灭,更能让学生体会无形的二氧化碳似水一样的流动性.形成思维的转换,培养创新意识.
②操作简便,现象明显,成功率高,有效弥补了容易失败的不足.
③二氧化碳的多个性质合为一体,一气呵成,短时间内即可完成,提高了实验的效率,给老师上课赢得了时间.
④实验用品廉价易得,轻便、安全,利于上课时携带.充分体现了实用性、简约性、循环性,对多个平行班的教学尤为有利.
⑤这些生活中的废弃品——饮料瓶和棒棒冰的袋子都是塑料制品,而且是热塑性塑料,打孔或钻孔很容易,易于加工,且轻便不易破碎.



1.通过互联网搜索,进一步认识C、CO、CO2、H2CO3、CaCO3等物质的性质和相互之间的联系.
2.能正确书写有关的化学方程式.
3.能正确描述本单元有关实验的现象,并通过网络搜索使语言表述更规范.
4.能运用所学的知识解决实际问题.
5.培养学生的归纳总结能力和发散思维能力.

1.通过理顺碳和碳的化合物之间的联系的活动,使学生学会把所学的知识系统化、网络化.
2.通过对CO2和CO两种气体的鉴别,使学生掌握物质鉴别的方法.
　　3.通过一些表格的练习,使学生学会对比的学习方法.

1.通过学生的自主探究,保持持续的化学学习兴趣,严谨求实的科学态度和实践探究能力.
2.进一步认识物质的本质和联系.
3.通过分析日常生活中一些熟悉的现象,使学生感受到人们的生活离不开化学,增强对化学与生活、技术、社会之间关系的理解.

【重点】
C、CO、CO2化学性质的复习.
【难点】
使本单元的知识形成知识网络;本单元化学方程式的书写;利用本单元知识解决实际问题.



专题一　碳及其化合物
碳
及
其
化
合
物
天然
存在
金刚石
自然界中最硬的物质,可用于制钻石、钻探机的钻头等
石墨
最软的矿物之一,有导电性,润滑性.可用于制铅笔芯、电池的电极、电车的滑块等
C60
由60个碳原子构成的分子,形似足球,结构稳定
无定
形碳
木炭
活性炭、木炭具有强烈的吸附性
活性炭
炭墨
炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性
焦炭
冶铁
二氧
化碳
物理性质
无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体(干冰)
化学
性质
一般情况下不燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
与水反应生成碳酸:CO2+H2OH2CO3,生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,H2CO3H2O+CO2↑,碳酸不稳定,易分解
能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O,本反应用于检验二氧化碳
与灼热的碳反应:C+CO22CO(吸热反应)
一氧
化碳
物理性质
通常情况下,是一种无色无味的气体,难溶于水,密度比空气的密度略小
化学性质
可燃性
毒性
还原性
2CO+O22CO2蓝色火焰
煤气中毒是一氧化碳引起的
CuO+COCu+CO2
　　【专题分析】
碳单质及其化合物的性质和用途是每年必考的知识点,常出现在选择、填空、实验探究、推断、除杂、鉴别等题型中.碳单质及其化合物的性质和用途包括的知识主要是碳单质和碳的氧化物的性质、用途等,难度有大有小.各种碳单质,一氧化碳与二氧化碳的性质进行对比也是常事.
　如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图,下列说法错误的是 (　　)

A.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
B.这四种物质的物理性质有较大差异的原因是碳原子的排列方式不同
C.常温下,C60和碳纳米管的化学性质很活泼
D.碳纳米管在室温下能贮存和凝聚大量的H2
〔解析〕　金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是碳元素组成的单质,完全燃烧时的产物都是二氧化碳;因为碳原子的排列方式不同,所以金刚石、石墨、C60、碳纳米管这四种物质的物理性质有较大差异;常温下,C60和碳纳米管的化学性质很稳定;碳纳米管具有较大的表面积,在室温下能贮存和凝聚大量的氢气.故选C.
[解题策略]　由于碳原子排列方式不同,几种碳单质的物理性质不同;但是,由于它们都是由碳元素组成的单质,所以其化学性质是相同的.关于碳单质的化学性质及用途,可以根据“性质用途”这个相互关系来互推、巧记和理解.结合典型的实验、归纳和对比等方法,来掌握二氧化碳和一氧化碳的性质,可进行记忆.
　将12克CO和CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后,得到气体的总质量为18克,求原混合气体中CO的质量分数.
〔解析〕　由化学方程式可知,气体质量增加的原因是CO夺取了氧化铜中的氧元素.每28份质量的CO参加反应,可生成44份质量的CO2,使气体质量增加44-28=16(份).现已知气体质量增加18克-12克=6克,据此便可列比例求解.
解:设原混合气体中CO的质量分数为x.则:
CuO+COCu+CO2　气体质量增加(差量)
28 44-28=16
12x g 18 g-12 g=6 g
2816=12xg6 g,x=28×6 g16×12 g=87.5%.
答:原混合气体中CO的质量分数为87.5%.
[方法归纳]　差量法:在根据化学方程式的计算中,有时题目给的条件不是某种反应物或生成物的质量,而是反应前后物质的质量的差值,解决此类问题用差量法十分简便.此法的关键是根据化学方程式分析反应前后形成差量的原因(即影响质量变化的因素),找出差量与已知量、未知量间的关系,然后再列比例式求解.
　在CO与CO2的混合气体中含氧元素64%,将该混合气体5 g通入足量的灼热的氧化铜完全反应后,气体再通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量是 (　　)
A.5 g B.10 g
C.15 g D.20 g
〔解析〕　CO和CO2混合气体中含氧元素的质量分数为64%,则碳元素的质量分数为36%,根据质量守恒定律,混合气体中碳元素的质量即为碳酸钙中碳元素的质量,则生成碳酸钙的质量为:5 g×36%×10012=15 g.故选C.
[方法归纳]　根据CO和CO2混合气体中含氧元素的质量分数为64%,则碳元素的质量分数为36%,混合气体的质量与碳元素的质量分数可计算碳元素的质量,然后利用碳元素的质量守恒来计算生成碳酸钙的质量.
守恒法是化学中常用的解题方法和技巧,它的运用可涉及到计算、推理等具体问题.初中化学中常用的“守恒”包括元素守恒、质量守恒、化合价守恒、溶质守恒、溶质质量分数守恒、关系量守恒和变量守恒等.运用这种方法,只需找到不变量.有些看起来很复杂的问题,就会迎刃而解了.
专题二　二氧化碳和氧气实验室制法的比较
气体
氧气(O2)
二氧化碳
(CO2)
制备药品
过氧化氢溶液和二氧化锰
高锰酸钾
氯酸钾和二氧化锰
大理石(或石灰石)和稀盐酸
反应
原理
2H2O22H2O+O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
2KClO32KCl+3O2↑
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
反应
类型
分解反应
复分解反应
反应物
状态
固体与液体混合
固体与固体混合
固体与液体混合
反应
条件
不需
加热
加热
不需加热
发生
装置



气体溶
解性
不易溶于水
能溶于水
气体密度
密度比空气密度大
密度比空气密度大
收集装置

(纯净的)或(干燥的)

收集
方法
排水法、向上排空气法
向上排空气法
检验方法
将带火星的木条插入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气
将气体通入澄清的石灰水中,若澄清的石灰水变浑浊,说明是二氧化碳
验满或验纯
用向上排空气法收集时,将带火星的木条靠近集气瓶口,若木条复燃,说明已收集满.用排水法收集时,集气瓶口有气泡冒出
将燃着的木条靠近集气瓶口,若木条熄灭,说明已收集满
注意事项
(1)先检查装置的气密性
(2)用排水法收集时,待气泡连续均匀排出时才收集
(1)先检查装置的气密性
(2)试管口略向下倾斜
(3)用高锰酸钾制氧气时,试管口放一团棉花
(4)先移出导气管,后停止加热,以防倒吸
(1)不能用稀硫酸,因反应生成的CaSO4附着在大理石表面,阻止反应继续进行
(2)长颈漏斗的末端应插到液体中(分液漏斗不强调)
工业制取
分离液态空气(依据氧气和氮气的沸点不同)
加压、蒸发——物理变化
高温煅烧石灰石
CaCO3CO2↑+CaO
　　【专题分析】
气体的制取是中考的重点之一,是实验探究中的一大类型,主要考查原理选择、发生装置和收集装置的选择、气密性检查、气体验证、验满、除杂等,以及根据实验目的连接实验装置的顺序.此类题难度不大,化学方程式的分值较大.
　有关氧气和二氧化碳气体的实验室制法的研究:

(1)写出仪器①的名称:　　　　. 
(2)若用B装置来制O2,反应的化学方程式为　　 　　. 
(3)能用C装置收集O2的理由是　　 　　. 
(4)用D装置收集CO2,其验满方法是　 　　　. 
〔解析〕　(1)标号仪器是试管;(2)实验室利用双氧水分解制取氧气可用B装置,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气;(3)氧气可用排水法收集,是因为氧气不易溶于水且不与水反应;(4)检验CO2是否收集满的方法是将燃着的木条放于集气瓶口,观察木条是否熄灭进行判断.
〔答案〕　(1)试管　(2)2H2O22H2O+O2　(3)氧气不易溶于水且不与水反应　(4)将燃着的木条放于集气瓶口,若木条熄灭则收集满了
专题三　碳和某些含碳化合物间的相互转化

　　化学方程式:
①2C+O22CO
②C+O2CO2
③2CO+O22CO2
④CO2+C2CO
⑤Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
⑥CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
⑦CO2+H2OH2CO3
⑧H2CO3H2O+CO2↑
【专题分析】
碳及其氧化物的相互转化涉及物质及相关的化学反应非常多,是中考中必考的重点之一.考查题型有选择题、填空题、实验探究题、计算题等.
　碳和某些含碳化合物间的相互转化可用下图表示.请根据图示关系写出符合以下要求的化学方程式.

①化合反应　　　　. 
②分解反应　　　　. 
〔解析〕　①由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应叫化合反应,因此可填:CO2+C2CO;②由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫分解反应,因此可填:CaCO3CaO+CO2.
〔答案〕　①CO2+C2CO　②CaCO3CaO+CO2
[方法总结]　通过对各物质的化学性质进行对比,在比较中明确两物质性质的差异,理清它们之间相互转化的方法及区分方法.
单元质量评估
(时间:90分钟　满分:100分)
可能用到的相对原子质量:C:12　H:1　O:16　Ca:40
一、选择题(每小题3分,共45分)
1.(苏州中考)下列有关二氧化碳的说法正确的是 (　　)
A.二氧化碳是引发酸雨的“罪魁”
B.二氧化碳固体可用于人工降雨
C.二氧化碳可使紫色石蕊试液变蓝
D.二氧化碳有毒不能制作碳酸饮料
2.唐代著名书法家颜真卿所作的《自书告身帖》至今仍不褪色,是因为墨汁中的碳 (　　)
A.具有可燃性
B.在常温下性质稳定
C.具有氧化性
D.具有还原性
3.下列物质肯定是纯净物的是 (　　)
①活性炭;②铅笔芯;③炭黑;④墨汁;⑤金刚石;⑥C60.
A.①②④ B.③⑥ C.③④⑤ D.⑤⑥
4.据报道,科学家确认存在着一种具有空心且类似于足球结构的分子N60,这一发现将开辟世界能源的新领域,它可能成为一种最好的火箭燃料.下列关于N60的说法不正确的是 (　　)
A.N60中氮元素的化合价为0
B.N60的相对分子质量是840
C.N60和N2都是氮元素的单质
D.N60这种物质是由氮原子构成的
5.防毒面具滤毒罐内盛放的物质是 (　　)
A.石墨 B.活性炭 C.焦炭 D.生石灰
6.实验室制取二氧化碳不需要的化学仪器是 (　　)
A.导管 B.集气瓶 C.酒精灯 D.锥形瓶
7.实验室选择制取气体的装置时,可以不考虑的因素是 (　　)
A.反应物的性质和状态
B.反应条件
C.所制气体的性质
D.所制气体的颜色
8.以下最适合实验室制取二氧化碳的反应是 (　　)
A.CO+CuOCu+CO2
B.H2CO3CO2↑+H2O
C.2CO+O22CO2
D.CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
9.实验室要收集一试管CO2,最好选用的装置是 (　　)

10.下列是有关CO2验满的方法,最简单的是 (　　)
A.倒入紫色石蕊溶液并振荡,然后观察颜色
B.将燃着的木条靠近集气瓶口
C.将带火星的木条放在集气瓶内
D.倒入澄清石灰水并振荡,观察现象
11.下列关于CO2的叙述,不正确的是 (　　)
A.二氧化碳是一种无色、无味、不溶于水的气体
B.二氧化碳的密度比空气大
C.二氧化碳能灭火,是由于它不燃烧,也不支持燃烧
D.可用澄清的石灰水来检验二氧化碳
12.将二氧化碳气体通入滴有紫色石蕊试液的水中,然后再加热,溶液颜色的变化情况是 (　　)
A.先变蓝色后变紫色
B.先变红色后变无色
C.先变无色后变红色
D.先变红色后变紫色
13.要区别CO和CO2,可以使用的方法是 (　　)
A.分别插入带火星的木条
B.分别通过未加热的氧化铜
C.观察颜色和闻气味
D.分别通入澄清石灰水中
14.一氧化碳是一种无色、无味的有毒气体.下列关于它的说法正确的是 (　　)
A.在炭火炉上放置一壶水就能防止一氧化碳中毒
B.煤燃烧一定会引起一氧化碳中毒
C.燃气热水器装在浴室内使用不会产生一氧化碳,很安全
D.液化石油气不完全燃烧会产生一氧化碳,容易引起中毒
15.下列过程只发生物理变化的是 (　　)
A.二氧化碳通入水中
B.绿色植物吸收二氧化碳发生光合作用
C.刷过石灰浆的墙壁日久变硬
D.将二氧化碳加压、降温压缩成干冰
二、填空题(每空1分,共23分)
16.通过这几个月的化学学习,我们熟悉了许多物质.请从①石墨,②活性炭,③一氧化碳,④二氧化碳,⑤氧气中,选取相应物质的序号填空.
(1)能用于灭火的是　　　　. 
(2)绿色植物进行光合作用吸收的是　　　　,释放的是　　　　. 
(3)可用于冰箱除异味的是　　　　. 
(4)能使紫色石蕊试液变红的是　　　　;方程式为　　 . 
(5)用于急救病人的气体是　　　　. 
(6)可作干电池电极的是　　　　. 
17.碳与碳的化合物在工农业生产及日常生活中有广泛的用途.

(1)如图甲是碳原子结构示意图,碳原子的最外层电子数是　　　　,碳元素在元素周期表中位于第
　　　　周期. 
(2)碳的单质有多种,如图乙,这些碳单质中,由分子构成的是　　　　. 
(3)上海世博会体现的“低碳”亮点主要是降低了　　　　气体的排放. 
(4)古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色,原因是墨中的主要成分碳在常温下具有　　　　. 
(5)二氧化碳能参与光合作用完成大气中的“碳循环”,但是大气中二氧化碳的含量不断上升,会使全球变暖,从而导致　　　　.蔬菜大棚用作气肥的二氧化碳,可用多种方法制得,例如可以用稀硫酸与碳酸氢铵(NH4HCO3)反应制得,反应后生成硫酸铵、水和二氧化碳,这一反应的化学方程式是　　　　. 
(6)研究发现:物质的结构决定性质,物质的性质决定用途.如一氧化碳与二氧化碳的性质存在差异的原因是　　 　　;金刚石、石墨等碳的单质的性质存在差异的原因是　　 　　. 
18.小红同学为了探究二氧化碳与水反应的生成物,做了如下实验:向盛有石蕊试液的试管中通入二氧化碳,观察到紫色石蕊试液变成红色,为了探究是什么物质使紫色石蕊试液变红了,小红同学作了大胆猜想,并用石蕊试液染成紫色的干燥小花设计了下列四个实验方案来验证自己的猜想(如图).

(1)请和小红一起来完成下表:
猜想
实验方案
实验现象
结论
可能是CO2使石蕊变红
C
小花不变色　


B
小花不变色　
猜想错误
可能是CO2和水发生反应的生成物使石蕊变红


猜想正确
(2)小红同学做了一个对比实验来确定CO2与水反应生成具有酸性的物质,此对比实验方案是　　　　(填上图中的实验方案序号),生成该酸的化学方程式为　　　　. 
三、综合探究题(第19小题10分,第20小题12分,共22分)
19.某化学课外兴趣小组成员甲、乙、丙三位同学在学习了木炭还原氧化铜的实验后,提出如下问题:“木炭与一氧化铅(化学式为PbO)反应生成铅的同时产生的气体一定全部为二氧化碳吗?”请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究,并回答有关问题.
(1)[猜想]:甲同学认为:反应产生的气体全部为二氧化碳.
乙同学认为:反应产生的气体全部为一氧化碳.
丙同学认为:反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳.
(2)[设计实验]:根据各自的猜想,他们共同设计了实验(如图所示),他们在实验中进行了规范操作和细致的观察.

(3)[现象与结论]:(提示:CO会使新鲜鸡血变色)
如果甲同学猜想正确,装置B、C中的实验现象是　 　　　; 
如果乙同学猜想正确,装置B、C中的实验现象是　　 　　; 
如果丙同学猜想正确,装置B、C中的实验现象是　　 　　. 
(4)此实验装置有不足之处,请你对该装置进行改进,具体措施是　　 　　. 
(5)根据上述实验及学习的木炭与CuO、Fe2O3的反应,请你归纳出单质碳的一项重要用途是　　 　　. 
20.某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究,请你分析并填空:

(1)写出图中仪器a、b的名称:a　　　　,b　　　　. 
(2)实验室制取二氧化碳的原料是:　　　　、　　　　.实验室制取二氧化碳的化学方程式是　　　　;应选择的气体发生装置是　　　　,气体收集装置是　　　　. 
(3)实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式是　　　　,应选择的发生装置是　　　　,气体收集装置是　　　　.若用盛满水的F装置收集氧气,应从导管　　　　(填“①”或“②”)通入氧气. 
(4)甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷,则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是　　　　. 
四、计算题(共10分)
21.用25克石灰石样品,现取125克稀盐酸平均分成五份,每次加入25克与石灰石样品反应﹙杂质不与稀盐酸反应﹚,反应情况如下表所示:
次数
1
2
3
4
5
加入稀盐酸的总质量/克
25
50
75
100
125
容器中剩余物质总质量/克
47.8
70.6
93.4
116.2
141.2
求完全反应后生成二氧化碳的质量及石灰石样品中碳酸钙的质量分数.
【答案与解析】
1.B(解析:本题主要考查二氧化碳的性质和用途.酸雨是二氧化硫等气体在空气中形成的,A错误;固体二氧化碳俗称“干冰”,可用于人工降雨,B正确;二氧化碳溶于水生成碳酸,使紫色石蕊试液变红,C错误;二氧化碳无毒,可用于制作碳酸饮料,D错误.故选B.)
2.B(解析:因为墨的主要成分碳在常温下化学性质稳定.故答案为B.)
3.D(解析:①活性炭属于无定形碳,主要成分是石墨,还含有其他杂质,属于混合物;②铅笔芯中含有石墨和黏土,属于混合物;③炭黑属于无定形碳,主要成分是石墨,还含有其他杂质,属于混合物;④墨汁中含有色素和水等物质,属于混合物;⑤金刚石是由碳一种物质组成的,属于纯净物;⑥C60是由碳一种物质组成的,属于纯净物.故答案为D.)
4.D(解析:A.N60只由一种元素组成,属于单质,单质中元素的化合价为零,故A正确;B.N60的相对分子质量为14×60=840,故B正确;C.N60和N2都是由一种元素氮元素组成的纯净物,都是氮元素的单质,故C正确;D.N60是由分子直接构成的,故D错误.故答案为D.)
5.B(解析:防毒面具滤毒罐内盛放的物质是活性炭,因为活性炭对毒气有很强的吸附能力.故答案为B.)
6.C(解析:根据实验室用稀盐酸与大理石常温制取二氧化碳的反应原理,使用的装置为“固+液常温型”,即可判断一定不需要用来加热的仪器——酒精灯;而锥形瓶、集气瓶、导气管、带孔橡皮塞是需要的.故答案为C.)
7.D(解析:A.实验室制取气体时,确定制取装置和收集装置,需要考虑反应物的性质(能否溶于水,密度是否比空气的大等)和状态(确定制取装置),故选项不符合题意;B.实验室制取气体时,确定装置时需要考虑反应的条件,故选项不符合题意;C.根据气体能否溶于水、密度是否比空气的大,可以确定气体的收集装置,所制气体的性质需要考虑,故选项不符合题意;D.所制气体的颜色不影响气体的制法,不需要考虑,故选项符合题意.故答案为D.)
8.D(解析:石灰石与稀盐酸反应,反应速率适中,操作安全方便,便于收集.故答案为D.)
9.A(解析:装置A、B管口向上,都属于向上排空气法收集气体的装置,但装置B中导管未伸入试管底部,试管内的空气不能全部排出而与二氧化碳混合在一起,不能收集到较为纯净的二氧化碳,而装置A的导管伸入试管底部可收集较为纯净的二氧化碳气体;装置C为向下排空气法收集气体、装置D为排水法收集气体,这两种方法不能用来收集二氧化碳.故答案为A.)
10.B(解析:A.倒入紫色石蕊溶液并振荡,然后观察颜色,不能证明满了,故选项错误;B.二氧化碳的验满最简单的方法就是将燃着的木条靠近集气瓶口,木条熄灭,证明满了,故选项正确;C.将带火星的木条放在集气瓶内,瓶内不可以,带火星的木条现象也不明显,故选项错误;D.倒入澄清石灰水并振荡,观察现象,不能证明满了,故选项错误.故答案为B.)
11.A(解析:A.二氧化碳是无色、无味的气体,密度比空气的密度大,能溶于水,不是不溶于水,故选项符合题意;B.二氧化碳的密度比空气大,正确但不符合题意;C.二氧化碳能灭火,是由于它不燃烧,也不支持燃烧,正确但不符合题意;D.可用澄清的石灰水来检验二氧化碳,因为二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,正确但不符合题意.故答案为A.)
12.D(解析:A.应该先变红,故选项错误;B.石蕊是紫色的,应该先变红后变紫,故选项错误;C.应该先变红,故选项错误;D.CO2能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,碳酸不稳定,加热后又分解,由红色又变回紫色.故选项正确.故答案为D.)
13.D(解析:A.二氧化碳、一氧化碳均可使带火星的木条熄灭,故错误;B.分别通过未加热的氧化铜,二者均不反应,无明显现象,故错误;C.一氧化碳和二氧化碳均是无色、无味的气体,无法区别,故错误;D.区别CO和CO2气体最好的方法就是通入澄清的石灰水,能使澄清的石灰水变浑浊的是CO2气体,没有现象的是CO气体,正确.故答案为D.)
14.D(解析:A.一氧化碳难溶于水,因此在炭火炉上放置一壶水不能防止一氧化碳中毒,故错误;B.煤充分燃烧生成二氧化碳,因此煤燃烧不一定会引起一氧化碳中毒,故错误;C.燃气不充分燃烧会生成一氧化碳,因此燃气热水器装在浴室内使用可能会产生一氧化碳,故错误;D.液化石油气不完全燃烧会产生一氧化碳,容易引起一氧化碳中毒,故对.故答案为D.)
15.D(解析:A.二氧化碳通入水中有新物质碳酸生成,属于化学变化;B.绿色植物吸收二氧化碳发生光合作用的过程中有新物质氧气生成,属于化学变化;C.刷过石灰浆的墙壁日久变硬,有新物质碳酸钙生成,属于化学变化;D.将二氧化碳加压、降温压缩成干冰的过程中只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化.故答案为D.)
16.(1)④　(2)④;⑤　(3)②　(4)④;CO2+H2OH2CO3　(5)⑤　(6)①(解析:(1)二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,常用来灭火;(2)绿色植物进行光合作用吸收的是二氧化碳,释放出氧气;(3)活性炭具有吸附性,可吸附异味、色素等,故可用于冰箱除异味;(4)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红色;(5)氧气能够供给呼吸,故可用于医院抢救病人;(6)石墨具有良好的导电性,可用作电极.)
17.(1)4;二　(2)C60　(3)二氧化碳　(4)稳定性
(5)温室效应;2NH4HCO3+H2SO4(NH4)2SO4+2H2O+2CO2↑　(6)分子的构成不同;碳原子的排列不同(解析:(1)由碳原子结构示意图的意义可知,碳原子的最外层电子数是4,核外有两个电子层,碳元素在元素周期表中位于第二周期;(2)在碳的单质中,C60是由60个原子构成的分子;(3)上海世博会体现的“低碳”亮点主要是降低了二氧化碳气体的排放;(4)古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色,原因是墨中主要成分碳在常温下具有稳定性;(5)二氧化碳气体是形成温室效应的主要气体,二氧化碳含量的增加造成气温上升称之为温室效应;碳酸氢铵与硫酸发生复分解反应,通过交换成分而生成硫酸铵、水和二氧化碳;(6)物质的结构决定性质,物质的性质决定用途,一氧化碳与二氧化碳的性质存在差异的原因是:分子的构成不同;金刚石、石墨等碳的单质的性质存在差异的原因是:碳原子的排列不同.)
18.(1)
猜想
实验方案
实验现象
结论



猜想错误
可能是水使石蕊变红




D
小花变红色

(2)A;CO2+H2OH2CO3(解析:(1)分析图表可知:实验D猜想正确,则小花变红,则C错误,并依据实验方案进行填写;四个实验观察到的现象为:实验A,石蕊花变红;实验B,石蕊花不变红;实验C,石蕊花不变红;实验D,石蕊花变红;(2)对比此四个实验可以得到:醋酸等酸溶液可以使石蕊变红,而水、二氧化碳气体都不能使石蕊变红,水与二氧化碳反应生成的碳酸使石蕊变红,方程式是:CO2+H2OH2CO3.)
19.(3)石灰水变浑浊,鸡血颜色不变;石灰水无明显变化,鸡血颜色发生变化;石灰水变浑浊,鸡血颜色发生变化　(4)在装置C的出气口接一个尖嘴玻璃管和燃着的酒精灯(或在装置C的出气口用气球或塑料袋收集尾气)　(5)可作还原剂,冶炼金属(解析:(3)根据一氧化碳和二氧化碳的性质可知,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,而不能使鸡血变色.一氧化碳能使鸡血变色,而不能使澄清石灰水变浑浊.所以如果甲同学猜想正确,装置B、C中的实验现象是石灰水变浑浊,鸡血颜色不变;如果乙同学猜想正确,装置B、C中的实验现象是:石灰水无明显变化,鸡血颜色发生变化;如果丙同学猜想正确,装置B、C中的实验现象是:石灰水变浑浊,鸡血颜色发生变化.(4)一氧化碳是一种有毒的气体,所以在使用一氧化碳时必须有尾气处理装置.可在装置C的出气口接一个尖嘴玻璃管和燃着的酒精灯(或在装置C的出气口用气球或塑料袋收集尾气).(5)木炭能还原CuO、Fe2O3等,所以木炭具有还原性.)
20.(1)试管;集气瓶　(2)大理石;稀盐酸;CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;B;D　(3)2KClO32KCl+3O2↑;A;C或D;②
(4)AC或AE或AF(解析:(1)a、b仪器分别是试管、集气瓶;(2)大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钙,方程式是:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;该反应不需加热,属于固体和液体常温反应制取气体,故选发生装置B,因为二氧化碳的密度大于空气的密度,并且能溶于水,故可选用D装置利用向上排空气法收集;装置B制取二氧化碳时,为防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出,长颈漏斗的下端要插入液面以下;(3)实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式是:2KClO32KCl+3O2↑;因为此反应是固体的加热反应,所以可用装置A作为发生装置,氧气不易溶于水,所以可用排水法收集纯净的氧气;氧气的密度比空气大,故可用向上排空气法收集;(4)因制取甲烷是加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物,是固固加热反应,可选用的发生装置是A;因甲烷的密度小于空气的密度,并且难溶于水,可用C排水法收集或E向下排空气法收集.
21.解:设样品中碳酸钙的质量是x.则:
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 8.8 g
100x=448.8 g,
x=20 g.
样品中碳酸钙的质量分数=20 g25 g×100%=80%.
答:完全反应后生成二氧化碳的质量是8.8 g;石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%.(解析:根据质量守恒定律可知,第一次放出二氧化碳的质量=25 g+25 g-47.8 g=2.2 g,说明每加入25 g稀盐酸,放出二氧化碳的质量为2.2 g;第二次加入50 g稀盐酸后生成二氧化碳的质量=25 g+50 g-70.6 g=4.4 g,因此此时盐酸无剩余;而第三次加入75 g稀盐酸,生成二氧化碳的质量是75 g+25 g-93.4 g=6.6 g,此时盐酸也无剩余;第四次实验中生成的二氧化碳的质量是25 g+100 g-116.2 g=8.8 g;此时盐酸也无剩余;第五次反应生成的二氧化碳质量是25 g+125 g-141.2 g=8.8 g,故其中25 g稀盐酸没有参与反应,因此反应最后生成的二氧化碳的质量是8.8 g.)