精品教案初中化学——碳和碳的化合物
考点一： 金刚石、石墨和C60
1. “碳”和“炭”的区别：“碳”指碳元素，不是具体指某种物质；而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。这两字主要在运用时有区别。书写碳元素或指明碳单质及碳的化合物的名称时用“碳”，“炭”指由碳元素形成的不同单质，多为不纯物质，大多以俗名形式出现，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑
2. 金刚石、石墨、C 60是由碳元素组成的三种不同的单质。
所以，在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。
⏹
⏹ 无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。
4.C 60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。
5. 金刚石、石墨、C 60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。 6. 碳的化学性质
⏹ 单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却完全相同 ⏹ 在常温下，碳的化学性质不活泼。
⏹ 碳具有可燃性：C+O2
CO 2（充分燃烧）
2C+O2
2CO （不充分燃烧）
碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 ⏹ 碳具有还原性：
C+2CuO2Fe 2O 3+3C
2Cu+CO2↑
4Fe+3CO2↑
单质碳的还原性可用于冶金工业。
7. 木炭还原氧化铜的实验（见右图）
【实验操作】① 把刚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； ② 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； ③ 集中加热；
④ 过几分钟后，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。
【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。 【化学方程式】
C+2CuO
2Cu+CO2↑
反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。
⏹ 。
⏹ 配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。 ⏹ 。 8. 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。 木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭在反应C+2CuO还原剂。
2Cu+CO2↑中作
考点二：二氧化碳制取的研究 1. 实验室制取二氧化碳
制取二氧化碳药品选择的探究
①液体不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石的表面，使反应逐渐停止。
②也不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出氯化氢气体，而使制得的二氧化碳气体不纯；
③固体不能用碳酸钠代替大理石，因为碳酸钠与盐酸反应太剧烈，使生成的气体不易收集，同时，碳酸钠相对于大理石来说价格较高，不经济。
结论：在实验室里制取二氧化碳．最佳药品是用大理石或石灰石和稀盐酸反应，二者反应速率适中、药品价格廉价易得，制得的气体比较纯净。 实验室制取二氧化碳步骤 一检、二装、三注入、四收集
检查装置的气密性将固体药品放入锥形瓶
⏹ 检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，
从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。
实验室制取二氧化碳原理
从长颈漏斗处加入酸收集二氧化碳
CaCO 3+2HCl =CaCl 2+CO 2↑+H 2O
实验室制取二氧化碳装置
二氧化碳验满、检验方法
验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。
检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。
净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。
注意事项见第二单元。
2. 工业制取常见气体制法
氧气：分离空气法（物理变化）
氢气：电解水法、水煤气法等（化学变化）
二氧化碳：高温煅烧石灰石制取生石灰（氧化钙）CaCO3
高温
考点三：一氧化碳和二氧化碳
一、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：
⏹ 无色无味，常温常压下为气体。
⏹ 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。
【实验操作】如右图（1），将CO 2气体慢慢倒入杯中。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
（1）
⏹
二、
⏹ ⏹ ⏹
⏹
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部， 然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧； ② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。 二氧化碳能溶于水。
【实验操作】如右上图（2）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1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。 【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。 【实验结论】二氧化碳能溶于水。 二氧化碳的化学性质
（2）
二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）
【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。
【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；② 水不能使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO 2+H2O=H2CO 3和H 2CO 3=H2O+CO2↑ 【注意事项】
① 第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。 ② 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，CO 2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。
③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO 2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
2CO
⏹ 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO 2+C
二、
⏹
⏹ ⏹
该反应是吸热反应。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（CO 2是氧化剂，C 是还原剂）。
该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。 二氧化碳的用途
灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）
原因：① 二氧化碳的密度比空气大；② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
灭火器原理：Na 2CO 3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。
光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。
三、 二氧化碳对环境的影响：造成温室效应
【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O 3）、甲烷（CH 4）、氟氯代烷等。 四、 一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。
一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。 五、 一氧化碳的化学性质
⏹ 2CO+O2
2CO 2
【燃烧的现象】① 发出蓝色火焰； ② 放热； ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O2
2CO 2、CO 2+C
2CO 、C+O2
CO 2
⏹
原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。
正常的血液呈深红色，当通入一氧化碳后，血液由深红色变成浅红色。 ⏹ 六、 一氧化碳的用途：
⏹ 2CO+O2⏹ 还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O 3
①
⑤
2CO 2）。 ⑥
②
③
④
⑦
七、 一氧化碳的还原性
⏹ 一氧化碳还原氧化铜的实验：
【实验装置】见上图图（这是整套装置，但只需掌握虚线框中内容，并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置）。
1-稀盐酸 2-大理石 3-碳酸氢钠溶液 4-浓硫酸 5-木炭 6-氧化铜 7-氢氧化钙溶液 【实验操作】
① 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度； ② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热； ③ 实验完毕，先熄灭酒精灯；
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
【实验现象】黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。 【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。
【化学方程式】CO+CuO
Cu+CO2
【注意事项】
① 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 ② 一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”。
③ 一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
④ 一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化（2Cu+O2
2CuO ）。
⑤ 因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。 ⑥ 7溶液的目的：① 证明反应生成二氧化碳； ② 除去装置内的二氧化碳。 ⏹ 一氧化碳还原氧化铁
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（⑥ 下的酒精灯要换成酒精喷灯） 【实现现象】红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
【化学方程式】3CO+Fe2O 3
2Fe+3CO2
【注意事项】铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。 ⏹ 水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）：C+H2O
CO+H2
⏹ 在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加
热”，其他的都是“高温”：
H 2+CuO
Cu+H2O 和 CO+CuO
Cu+CO2
九、 三大还原剂：H 2、C 、CO ——共同性质：可燃性、还原性。
十、 三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色：H 2（淡蓝色）、CO （蓝色）、CH 4（明亮
的蓝）
十一、 当碳与氧化剂不充分反应时，会生成一氧化碳。
课堂练习：
1. 下列关于金刚石和石墨的说法，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，石墨质较软 D. 它们里面的碳原子排列不同
2. 下列现象属于化学变化的是（ ）
A. 石墨电极导电
B. 活性炭净化某些气体 D. 木炭还原氧化铜
C. 金刚石切割玻璃
3. . 如图所示，向盛有红棕色NO 2的气体的容器A 投入几块木炭，容器A 中的现象
为 ，右边漏斗中的液面 。
4. 有人设计了实验室制取二氧化碳的简易装置（如下图）哪种是正确的？哪种是错误
的？为什么？
5. 下图是实验室制取二氧化碳的装置图，回答下列问题：
（1）写出有标号的仪器的名称：
①_________________________②_______________________ （2）气体发生装置内的药品是_______和_______ （3）制备二氧化碳的化学方程式为：_________________
（4）用向上排空气法收集二氧化碳的原因是______________________________
（5）收集二氧化碳_____（填“能”或“不能”）用排水法，其原因是____________ 。
6. 文文同学收集了一些家庭装修时废弃的大理石碎片，并设计了如下图的装置来制取
二氧化碳（该装置能随时控制反应的发生）。请回答问题：
（1）大理石应放在___________中，装置A 中反应的化学方程式为
（2）用装置B 收集CO 2，验满时应把燃着的木条放在_________（选填字母）处。
7. 如图所示，锥形瓶内有一支试管，试管内盛有足量的稀盐酸，锥形瓶底部盛有足量
碳酸钙，气球紧紧绑在玻璃导管上（本装置气密性很好）。将此装置放在托盘天平左盘上，调节天平平衡后，取下此装置并将其倾斜，使试管内的稀盐酸流入锥形瓶底部。过一会儿，观察到的现象是_____________________。再将此装置放回天平左盘上，天平指针____________（填“偏左”或“偏右”或“不偏”），其原因是
8. 根据下图所示实验装置回答下列问题：
①用加热固体的方法产生气体，应选发生装置 （填序号，下同），收集难溶性气体应选 。
②B 装置中长颈漏斗末端应伸至液面以下，可以防止 。伸进D ，E 中的导管均应接近集气瓶底部是为了。
9. 关于一氧化碳和二氧化碳的叙述中，正确的是 A. 都是无色有毒的气体
B. 都是氧化物，都能与氢氧化钙溶液反应 C. 都能用碳和氧气反应制得
D. 都能溶于水，并能使紫色石蕊试液变红 10. 用一氧化碳还原氧化铜，正确的操作是 A. 先加热后通气，反应完毕先停止通气后撤灯 B. 先通气后加热，反应完毕先停止通气后撤灯 C. 先通气后加热，反应完毕先撤灯，冷却后再停止通气 D. 先加热后通气，反应完毕先撤灯，冷却后再停止通气
11. 按下图的装置制取二氧化碳并检验它的性质，回答下列问题：
（1）用装置A 来制取二氧化碳，所用药品为_______和_______。
（2）若用装置B 检验二氧化碳，装置B 中发生反应的化学方程式为：___________ （3）若用装置C 证明二氧化碳与水反应生成碳酸，装置C 中盛放的试剂是_______。 （4）利用已收集到的二氧化碳气体，设计一个实验证明二氧化碳气体具有既不能燃烧，又不能支持燃烧，且密度比空气大的性质。（要求用语言叙述实验过程和现象）
12. 有两种黑色粉末A 、B 和两种无色气体C 、D ，用下面的装置图所示的装置做了以下实验：
第一步：当加热管内盛有的黑色粉末A 时，由a 端导管通入气体D ，结果在b 端产生气体C ，管内的黑色粉末变为亮红色；
第二步：当加热管内盛的黑色粉末B 时，由导管a 端通入气体C ，结果在b 端产生气体D ，气体D 可以燃烧；
第三步：当把a 端堵上，加热管内两种黑色固体的混合物，结果在b 端也产生气体C 。
根据以上实验事实回答下列问题 写出各物质的名称：
A______；B______；C______；D______。 写出各步反应的化学方程式：
①________________________________________________， ②________________________________________________， ③________________________________________________。 13由气体A 开始，可发生如下四个变化：
判断A 、B 、C 、D 各是什么物质？
14. 有A 、B 、C 、D 四种物质，其中A 、B 、D 都不溶于水，也不与水反应．A 和B 是黑色粉末，将其混合在高温下反应，能生成红色粉末Y 和能使X 溶液变浑浊的气体Z ，Z 与灼热的B 反应，生成无色有毒气体E ，D 在高温下煅烧生成C 和Z ，写出各物质的化学式．
布置作业:
讲义习题
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