化学人教版九年级上册第1课时 碳单质的物理性质及用途.docx
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化学人教版九年级上册第1课时碳单质的物理性质及用途
第六单元碳和碳的氧化物
课题1金刚石、石墨和C60
第1课时碳单质的物理性质及用途
【学习目标】
1.通过阅读教材,了解金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质;
2.通过对金刚石、石墨、C60中碳原子排列方式的分析,懂得物质结构、性质和用途之间的关系,知道不同元素可以组成不同物质,同种元素也可以组成不同物质;
3.通过实验,认识木炭、活性炭的吸附性。
【自主学习】
阅读教材P106-109,填空
1.纯净的金刚石是一种_____透明的_____________形状的固体,________是其最重要的物理性质,利用这个性质,可做___________________________。
2.石墨是一种______色的有__________而不透明的__________状固体。
石墨质软,能_____,具有润滑性。
对应的用途是____________、_______________、______________。
3.金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是_________________________。
4.木炭和活性炭具有________,利用该性质,木炭可以除去食品和工业产品里的_____,活性炭可做_________的滤毒剂。
【共同建构】
活动一:
完成教材实验6-1,填空
1.由于木炭和活性炭都具有___________的结构,因此他们都具有较强的吸附能力,可以吸附毒气、色素、以及有异味的物质。
2.小组讨论:
金刚石、石墨、木炭和活性炭的性质和用途,讨论物质的性质与用途之间有什么关系。
(1)金刚石、石墨、木炭和活性炭的物理性质有很大差异的原因是___________________。
(2)一般物质的________决定物质的_________。
【典型例题】
关于同种元素组成物质的说法不正确的是()
1可能是化合物
2可能是单质
3可能是混合物
4可能是纯净物,也可能是混合物
【当堂演练】
1.下列物质中,硬度最大的是()
A.金刚石B.石墨C.焦炭D.活性炭
2.下列物质均含有碳元素,其中属于单质的是()
A.C60B.COC.C2H2D.CH3OH
3.金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,下列关于碳单质的正确叙述是()
A.都是黑色固体
B.在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳
C.碳原子的排列方式相同
D.一定条件下,石墨转化成金刚石是物理变化
4.在日常生活和生产中,下列物质用途是由化学性质决定的是()
A.用活性炭除去冰箱中的异味
B.用天然气做燃料
C.用金属铜制作电线
D.用金刚石刻划玻璃
【课后提高】
1.下图是金刚石、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,可做润滑剂
B.这四种物质碳原子的排列方式不同
C.这四种物质完全燃烧后的产物都是二氧化碳
D.这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子
2.下列叙述中正确的是()
A.金刚石、石墨都是碳的单质
B.碳单质都是黑色固体
C.所有物质中金刚石最硬,石墨最软
D.石墨是优质绝缘材料
3.科学家已证实了有一种具有空心球状结构的N60分子,以下判断不正确的是()
A.N60和N2都是氮元素的单质
B.N60相对分子质量是840
C.N60中含有30个氮分子
D.N60中氮元素的化合价为零
4.如图所示,先在a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体然后分别向a、c试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭,塞进胶塞,经过一段时间后,打开弹簧夹,所观察到的现象是()
A.c管中的颜色消失,水往c管流,a管无明显变化
B.a管中的颜色消失,水往a管流,c管无明显变化
C.a、c两支试管中的颜色都消失,水往两支试管中流
D.a、c两支试管都无明显变化
【思维拓展】
如何证明金刚石、石墨、C60是由同一种元素组成的单质?
【课堂感悟】
第2课时碳单质的化学性质
【学习目标】
1.通过碳原子结构分析和碳的化学性质实验,掌握碳单质在常温下化学性质的稳定性和高温下化学性质的活泼性,了解稳定和活泼都是相对的、有条件的;
2.通过碳与氧气、氧化铜等反应的实验探究,掌握碳的可燃性、还原性。
【自主学习】
阅读教材P110-111,填空
1.常温下,碳的化学性质_________。
2.碳在点燃条件下,具有_________,氧气充足时生成________,化学方程式是____________,氧气不充足时生成________,化学方程式是_____________________。
3.较高温度下,碳能夺取某些含氧化合物中的__________,具有_________性。
碳还原氧化铜的化学方程式为:
___________________________________。
【共同建构】
活动一:
1.写出碳还原氧化铜的化学方程式_____________________________
较高温度下,碳能夺取某些含氧化合物中的____,是_____剂,具有_____性,发生_______反应。
在碳与氧化铜的反应中,氧化铜是______剂,具有_______性,发生_______反应。
2.写出碳还原氧化铁(工业炼铁)的化学方程式___________________
碳和二氧化碳在高温条件下反应的化学方程式________________________
活动二:
碳还原氧化铜实验,观察、记录、完成下表
碳还原氧化铜
化学方程式
装置图
见教材图6-9
装置特点
①试管口略向_____倾斜;②反应需________
操作步骤
1检查________②装药品固定试管③点燃
④先____________,再_______________________
实验现象
①黑色固体逐渐减少②有___________生成
③生成的气体____________________________
实验中应注意:
1.检查装置的气密性
2.试管口略向下倾斜,防止_______________________
3.酒精灯火焰处加铁丝网罩的目的是____________________
4.实验结束先将导管移出液面,再熄灭酒精灯,防止_________________________
【典型例题】
已知稳定的高温时本实验成果的关键因素之一,实验装置也会影响加热的效率。
图Ⅱ装置将卧式装置改为直立式装置。
实验时,将反应混合物烘干、夯实于试管底部,调节酒精灯是外焰完全包围试管的下部。
右图为改进后的实验装置图,按要求回答:
①为什么要把木炭粉和氧化铜烘干?
______________________________
②木炭呈块状,实验时要先将木炭研细,再与CuO粉末混合均匀后使用。
这样处理的目的是______________________________
③实验时,酒精灯加铁丝网罩的目的是______________________________
④刚开始预热,烧杯中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是_____________________
【当堂演练】
1.北宋绘画大家范宽的水墨画《洗衫行旅图》流传至今,风采依旧,其原因是碳在常温下具有()
A.稳定性B.氧化性C.还原性D.可燃性
2.下列关于碳的叙述中,错误的是()
A.碳和氧气的反应时化合反应
B.碳和氧气反应时,可生成二氧化碳,也可生成一氧化碳
C.木炭在氧气中燃烧生成有刺激性气味的气体
D.炽热的碳和二氧化碳作用可生成一氧化碳
3.H2、CO、C,一样也具有还原性,请完成下列化学方程式
(1)C+CuO___________________________
(2)H2+CuO___________________________(反应条件为加热)
(3)H2+Fe2O3___________________________(反应条件为高温)
(4)CO+Fe3O4___________________________(反应条件为高温)
4.某物质在空气中完全燃烧后,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,该物质一定是()
A.含碳元素的化合物B.含碳元素的物质
C.含碳元素的单质D.无法判断
【课后提高】
1.用木材做电线杆时,常把埋在地下部分的表面微微烤焦,这是因为()
A.表面生成的碳不吸水
B.碳易于土壤中的物质反应
C.烧掉木材表面的水分以免毁坏
D.常温下碳的化学性质稳定
2.下列变化属于化学变化的是()
A.石墨导电B.活性炭吸附有毒气体
C.金刚石切割大理石D.木炭还原氧化铜
3.有关碳还原氧化铜的反应,说法正确的是()
A.CuO具有还原性
B.C发生了还原反应
C.反应前后氧元素的化合价没变
D.反应前后固体质量不变
4.下列物质中,既有可燃性,又有还原性的物质是()
A.氧气B.木炭C.氮气D.二氧化硫
【思维拓展】
有A、B、C、D四种单质,通常状况下,A、D是无色气体,B是红色金属,C是黑色粉末。
现进行下列实验①在D中加热B,生成一种黑色的固体物质。
②C与①的生成物混合,高温下得到B和一种无色气体。
③向①的生成物中通入气体A并加热,得到B和水。
(1)试推断这四种单质的名称:
A________;B________;C_________;D__________。
(2)写出有关反应的三个化学方程式
________________________________________
________________________________________
________________________________________
【课堂感悟】
课题2二氧化碳制取的研究
第1课时实验室气体制取装置的选择
【学习目标】
1.通过阅读教材和查阅资料,了解实验室中制取二氧化碳的反应原理;
2.通过实验,从实验室制取气体的设计思路出发,研讨实验室制取二氧化碳气体的方法。
【自主学习】
阅读教材P113,填空
1.实验室制取二氧化碳的常用药品是:
__________________和_____________________
2.反应原理:
_______________________________________________
【共同建构】
活动一:
回顾实验室制取氧气的相关信息,比较氧气和二氧化碳的实验室制法,填空。
(相关信息:
二氧化碳能溶于水,标况下的密度为1.997g/L,空气密度为1.29g/L)
反应物的状态
反应条件
密度比空气的大或小
溶解性及是否与水反应
氧气
高锰酸钾______
过氧化氢溶液_______
____________
密度____于空气
________溶于水
二氧化碳
碳酸钙_______
稀盐酸_______
____________
密度____于空气
________溶于水
二氧化碳的制取装置确定
气体发生装置图
A
B
制取二氧化碳选择左边装置中的_______
气体收集装置图
C
DE
收集方法____________________________
制取气体发生装置主要考虑因素a、_________________b、_______________
若药品为固态,且反应需要加热,则选择装置_________,若药品为固体与液体或液体与液体,不需加热,则选择装置__________。
收集装置主要考虑因素a、_________________b、_______________________
若气体密度比空气小,则可使用向下排空气法(如图_______)
若气体密度比空气大,则可使用向上排空气法(如图_______)
若气体难溶于水且不与水反应,则可用排水法(如图_______)
检验二氧化碳的方法__________________________________________________________
验满二氧化碳的方法__________________________________________________________
【典型例题】
请根据下列实验装置图回答有关问题:
(1)请填写标号仪器的名称:
①_______________,②______________;
(2)实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时,应选择的发生装置为(填写装置代号,下同)___________,将药品加入装置前,应进行了的操作是__________________;
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体时,应选用的收集装置是_____________,用该装置收集的气体所具有的物理性质是______________________,制取二氧化碳气体时发生反应的化学方程式为_______________________。
(4)甲烷的实验室制法:
用无水醋酸钠和碱石灰两种固态药品,经研磨均匀后装入反应装置中,加热产生甲烷气体。
甲烷气体是无色、无味,比空气轻,极难溶于水的气体。
则,制取甲烷,发生装置可选________,收集装置可选___________。
【当堂演练】
1.实验室制取二氧化碳用不到的仪器是()
A.长颈漏斗B.广口瓶C.酒精灯D.集气瓶
2.用排空气法收集气体,该气体的密度()
A.一定比空气的大B.一定比空气的小
C.可能比空气的大也可能比空气的小D.应与空气的密度接近
3.实验室用高锰酸钾加热分解制取O2和用大理石与盐酸反应制取CO2相比较,下列说法中,正确的是()
A.都需要加热
B.前者反应物是固体,后者反应物是固体和液体
C.都是分解反应
D.前者可用向下排空气法收集,后者可用向上排空气法收集
4.检验集气瓶里是否收集满了二氧化碳,正确的操作是()
A.倒入澄清石灰水并振荡B.用燃着的木条伸入集气瓶中下部
C.用燃着的木条伸入集气瓶口D.用一小虫放入瓶中观察
【课后提高】
1.有一固体物质与一种液体接触时,产生大量无色气体。
(1)请你对产生的气体做出一种假设(或猜想),并设计实验证实你的假设(或猜想)。
假 设(或猜想)
验证方法及操作
观察到的实验现象
结论
①
②
③
④
(2)实验室里如果要制取该气体,你选择的药品是、。
发生装置应选择下图装置中,收集装置应选择。
(3)反应的化学方程式是___________________________
2.小明同学在实验操作考核中,要完成的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”.
(1)上面是实验桌上摆放好的该实验所需的用品,小明同学发现其中缺少了一种实验仪器和一种药品,请你写出所缺仪器的名称________;所缺药品是___________;
(2)写出制气反应的化学方程式:
____________________;
(3)如图是小明实验时的主要步骤.
a.加入药品b.收集气体c.检查装置气密性d.验满e.清洗仪器、整理桌面
这些步骤的正确顺序是(填字母标号,下同)________,其中操作有误的是____
3.下图装置有多种功能,轻回答下列问题:
如果用来贮气,用排空法收集H2,应从_____端通入;
用排空法收集CO2,应从_____端通入;
用排水法收集O2,瓶内应先装满水,O2应从_____端通入;
若用水将装置中的O2排出进行实验,水应从_______端通入。
【思维拓展】
甲图是实验室制备CO2的装置图。
该装置的特点是:
打开弹簧夹,大理石和盐酸接触,发生反应;关闭弹簧夹后,盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗,与大理石分离,停上反应。
用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。
A、B、C、D装置中哪些可以起到与甲图装置相同的效果?
(填写编号)。
【课堂感悟】
第2课时实验室制取CO2
【学习目标】
1.通过实验知道二氧化碳制取药品的选择原理,了解制取二氧化碳的步骤;
2.通过合作探究,能对二氧化碳制取装置进行简单设计和评价。
【自主学习】
反应原理
发生装置
收集装置
检验、验满
氧气
⑴
检验:
验满:
⑵
⑶
二氧化碳
检验:
验满:
A BCDE
【共同建构】
活动一:
步骤
现象
1
碳酸钠与稀盐酸反应
2
碳酸钠与稀硫酸反应
3
碳酸钙与稀盐酸反应
4
碳酸钙与稀硫酸反应
结论:
实验室制取二氧化碳选择_____________________反应。
讨论:
能否用浓盐酸代替稀盐酸?
_________________________________________________________
活动二:
实验室制取二氧化碳仪器的探究与实践
1.观察教材制取二氧化碳装置图思考:
(1)能否用普通漏斗代替长颈漏斗?
_____________________________
(2)锥形瓶能否用别的仪器代替?
_______________________________
2.分组讨论,设计制取装置
设计方案:
1.2.3….
展示交流:
【典型例题】
为了研究CO2的性质,需要制取并收集干燥的CO2气体。
以下是老师提供的一些实验装置。
(已知浓硫酸可以吸收水蒸气,氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳,浓盐酸有挥发性)
(1)F装置中除导气管外,另两种仪器的名称是___________、__________;
(1)制取并收集干燥的CO2气体,可采用的装置组合是(填字母)。
(2)实验室制取CO2的化学方程式为。
(3)若在上述实验中CO2气体无法收集满,则可能的原因是。
(4)实验室制取CO2,(填“能”或“不能”)将稀HCl换成浓HCl,理由是:
。
(5)在实验中我们要遵守实验规则。
如使用G装置时应注意的事项________(只写一条)。
【当堂演练】
1.下图是实验室制取二氧化碳的装置,将图中错误之处给予改正:
①_________________________________________
②_________________________________________
③_________________________________________
2.实验室制取二氧化碳,选用的反应物最好是()
A.碳酸钠和稀硫酸B.石灰石和稀硫酸
C.大理石和稀盐酸D.石灰石和浓盐酸
3.某学生利用烧杯、干燥管和单孔橡皮塞组成制取二氧化碳的装置(如图所示).
(1)该装置A中应盛放_________,B处应放进_________,该装置的优点是_______________
(2)若使正在发生的反应停止,可以通过操作______________________________来实现,可看到的现象是___________________________________________________。
4.实验室里常用大理石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,某同学认真研究了课本中的实验装置(如下图甲),对其中的气体发生装置进行了改进(如下图乙)。
请回答下列问题。
甲乙
(1)写出实验室里制取二氧化碳的化学反应方程式___________________________;
(2)写出标号仪器的名称:
a________,b________,c__________,d___________;
(3)说明该同学进行实验装置改进的目的:
_________________________________;
(4)写出检验b中已充满二氧化碳气体的方法:
_______________________________。
【课后提高】
1.下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是()
ABCD
2.下图是他们设计的一个二氧化碳发生装置,对其优缺点的评价,错误的是()
A.所用材料均为家庭废品,有较好的资源利用意识
B.使用碱石灰(主要成份NaOH和生石灰)有利于得到干燥二氧化碳气体
C.将石灰石放入铜丝网,不用时可使反应中止,体现便利使用的设计思想
D.利用拉动铜丝的设计,要注意保证气密性良好,方能使实验成功
2.鉴别H2、O2、CO2最简便的方法是()
A.测它们的密度
B.用燃着的木条伸入集气瓶内
C.比较它们的溶解性
D.通入石灰水
3.下实验仪器,根据所学知识回答下列问题:
小红同学位善于动脑筋学生,他将②进行一系列改进创新(如A和B)
B装置的优点是__________________A装置显示的化学反应状态为______________(填“进行中”或“已停止”).
若用,铜网上放药品应为___________________,反应化学方程式为_____________________
若将其中铜网换成铁网,产生后果____________________,说明铁活动性_____________铜(填“=”或“>”或“<”)
【思维拓展】
设计一套制取并验满二氧化碳的装置,仪器及药品:
玻璃片、燃着的小木条、大理石、稀盐酸
【课堂感悟】
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