初三化学导学案课题金刚石石墨和C60Word文档格式.docx
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金刚石和石墨物理性质为什么存在很大差异?
[小结]1金刚石和石墨物理性质上的差异决定了用途上的差异。
1.利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的——————;
利用硬度大,可做——————————;
由于金刚石对光有折射散射作用,可做————————————..
2.利用石墨质软可做_____________________;
利用石墨滑腻、耐高温,可做耐高温的_______________________
3.石墨可导电,可以做___________________,石墨炸弹,又耐高温可做高温电炉的电极。
4.利用石墨传热性能好,并在温度骤然升高时不易炸裂,可做石墨坩埚。
5.利用石墨耐酸碱的耐腐蚀性强,可做化工管道,耐酸槽、耐碱槽等。
[小结2] 金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质,性质上有如此大的差异是由于二者中碳原子的
不同。
那么物质结构,性质,用途之间有什么关系。
物质的组成结构物质的性质物质的用途
[讲解] 在碳元素组成的单质中,还有一类单质是无定形碳,包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑等。
(注意:
“炭”与“碳”的不同写法)
下面着重学习木炭有关性质。
[演示] 1.将一个装有半瓶带浅红色水的锥形瓶,配上胶塞。
把两块木炭放入带红色的水中后,塞上塞子再摇动锥形瓶,注意观察带红色的水中颜色的变化。
2.把木炭放入盛满NO2气体的锥形瓶,塞好塞子,摇动片刻,观察现象。
再加热锥形瓶,红棕色气体NO2又重出现,说明什么问题。
(讨论实验后,得出结论)
[小结3] 木炭能吸附红色和棕红色物质,说明木炭具有吸附性,能把大量气体或染料小微粒吸附在其表面。
加热后,红棕色又出现,说明以上过程属于___________________变化。
小知识:
为什么活性炭可用作防毒面具?
具有高吸附能力的炭称为活性炭。
因为吸附作用既然是表面作用,所以吸附剂的表面积愈大、吸附量也愈高。
用来吸附气体的活性炭必须具有微孔结构,椰子和其它坚果是制取这类活性炭的最好原料。
活性炭气体吸附剂被用在防毒面具中;
它也用在工业生产过程中以回收挥发性溶剂的蒸气和除去气体中的杂质;
还可以用来除去办公室、餐馆、剧场等大型空气调节系统中环流空气中的气味;
也常用在人们的日常生活中。
用于吸附液相中的杂质的活性炭,可用于食品和化学产品加工过程中,被用来精制蔗糖、甜菜糖和玉米糖浆;
它也用于城市生活用水和工业用水的水处理中,以吸附会给水带来讨厌气味和味道的的有害物料和杂质。
木炭可作燃料、黑火药、制铅笔和做吸附剂等。
黑火药爆炸时主反应之一是:
2KNO3+3C+S点燃K2S+N2↑+3CO2↑
[自学]C60分子
C60的超导性、C60的命名和C60的潜在应用前景,以及碳单质研究的新进展等资料。
三、当堂检测:
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.金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质,下列关于碳的单质的叙述正确的是 ( )
A.都是黑色固体B.在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
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
3.通过一年的化学学习,我们熟悉了许多物质。
请从①石墨;
②活性炭;
③尿素;
④氢气;
⑤食盐;
⑥氧气中,选取相应物质的序号填空。
(1)腌制蔬菜、鱼、肉等常用的调味品是 ,
(2)最清洁的燃料是
(3)可用于冰箱除异味的是, (4)属于化学肥料的是
(5)用于急救病人的气体是, (6)可作干电池电极的是
4.金刚石和石墨的物理性质有很大差异,其原因是()
A.金刚石和石墨的组成元素不同 B.金刚石不含单质,石墨是化合物
C.金刚石不含杂质,而石墨含有杂质 D.金刚石和石墨里碳原子的排列不同
2.木炭和活性炭具有强烈吸附性的原因是()
A.常温下化学性质稳定 B.疏松多孔,表面积大
C.它们的密度小 D.都可点燃
5.“B”是英文黑色的第一个大写字母(black),“H”是英文中最坚硬的第一个大写字母(hard),则下列各种型号的铅笔芯中,石墨含量最高的是()
A.HBB.4HC.5BD.2H
6.某物质只含一种元素,该物质不可能是()
A.混合物B.纯净物C.单质D.化合物
7.世界上已发现114种元素,因此单质的种类应()114种
A大于B等于C小于D无法确定
8.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并塞紧胶塞,经过一段时间后打开弹簧夹,所观察到的现象是()
A.c试管中的颜色消失,水往c试管流,a试管无变化
B.a试管中的颜色消失,水往a试管流,c试管无变化
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
9.下表列出了1㎝3活性炭所能吸附的常见气体的体积.试分析活性炭吸附气体的体积,跟气体的哪些性质有关?
具有哪些性质的气体,容易被活性炭所吸附?
H2
NO2
CO2
O2
N2
CL2
气体的沸点(℃)
-252
-33
-78
-183
-196
-34
吸附气体的体积(mL)
4.5
178
97
35
11
494
—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
【课后拓展活动】
1.科学家发现了一种碳的单质——碳纳米管,是由六边环形的碳原子构成的具有很大表面积的管状大分子(图D),图A、图B、图C分别是金刚石、石墨和C60的结构示意图。
图中小黑点或小黑圈均代表碳原子。
(1)金刚石、石墨、C60和碳纳米管四种物质在物理性质上存在较大的差异,其原因是
_______________;
(2)燃氢汽车之所以尚未大面积推广,除较经济的制氢方法尚未完全解决外,还需解决H2的贮存问题,碳纳米管有可能成为贮氢材料。
你认为可能的理由是:
_____________。
(3)美国科学家用有机分子和球形笼状分子C60,首次制成了“纳米车”(如右图),每辆“纳米车”是用一个有机分子和4个
球形笼状分子“组装”而成。
下列说法不正确的是。
(填序号)
A.我们可以直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动
B.“纳米车”的诞生,说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段
C.C60硬度比金刚石大
(4)请你设计一个方案,证明上述四种物质都是由碳元素组成的。
2.《美国化学会志》报道了中国科学家以二氧化碳和钠在一定条件下制得金刚石,其化学方程式为3CO2+4Na2X+C(金刚石)。
则X的化学式为()
A、Na2O2B、Na2CO3C、Na2OD、Na4C2O6
3.用来制蜡烛的石蜡是一类含碳、氢元素的化合物,可用通式CnH2n+2表示其组成。
在空气中点燃蜡烛,常因燃烧不完全而产生炭。
室内有人吸烟后,常有难闻气味,有人建议,在室内点燃一支蜡烛,不久这种气味可减弱,其原因是。
课题1金刚石、石墨和C60
(2)姓名班级组名
学习目标
1.使学生初步掌握碳的化学性质——稳定性、可燃性、还原性。
进一步培养学生的观察能力和思维能力。
2.思想教育:
通过碳与氧在不同条件下反应的产物不同,渗透物质所发生的化学反应既决定于物质本身的性质,又决定于反应条件的学习方法的指导。
碳的化学性质---稳定性、可燃性、还原性
.自主学习
复习:
请写出氢气还原氧化铜的化学方程式:
导学部分
1.碳有哪些化学性质,并写出相关的化学方程式
2.什么叫还原反应。
还原反应有哪些应用?
二.合作探究展示
碳的化学性质:
在常温下碳的化学性质
点燃或高温的条件下呢?
1、碳与氧气的反应——可燃性:
提问:
回忆木炭在氧气中燃烧的实验现象,并写出相关的化学方程式
木炭充分燃烧时生成二氧化碳,如氧气不足时,则会生成什么呢?
小结:
碳和氢气一样,都具有可燃性,但在不同的条件下,其生成的产物不同
2、碳与某些氧化物的反应——还原性
演示实验6-7(注意观察现象)
①在该反应中,碳得到____、被氧化生成二氧化碳,碳是___________
氧化铜失去_____、被还原成铜,氧化铜是____________
②还原反应是
单质碳的还原性可用于冶炼金属
如:
焦炭可以把铁从它们的氧化物中还原出来:
化学方程式
归纳:
碳的化学性质
及其用途
思考:
物质的性质与用途之间的关系?
【课堂小结】
【课堂练习】
我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热约800℃,得到一种外观似金子的锌和铜的合金。
请完成反应的化学方程式,并指出②③反应中被氧化的物质:
①ZnCO3
ZnO+CO2↑
②。
③。
【课堂反馈练习】
姓名班级成绩
1.常温下碳的化学性质,但受日光照射或跟空气、水分充分接触及在高温下,
化学性质增强,具有和。
2.碳可以在空气中燃烧,但空气充足时生成化学方程式为
当空气不充足时生成化学方程式为。
3.在国际上为了使作为历史资料的重要文件,在长期保存中签署的姓名清晰,则签署文件时一般用()
A.蓝墨水B.碳素墨水C.蓝黑墨水D.墨汁
4.有一包黑色粉末,加热后黑色粉末变成亮红色,同时产生一种没有颜色没有气味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
问
(1)黑色粉末的成分是什么?
(2)写出有关反应的化学方程式。
5.二氧化锰,炭粉都是黑色粉末,某同学在用氯酸钾和二氧化锰共热制氧气的过程中,误将炭粉当二氧化锰,结果造成爆炸,试分析原因,若二氧化锰中混入炭粉,应如何除去?
6.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
在D中加热B,生成一种黑色的固体物质。
C与
的生成物混合,高温下得到B和一种无色气体。
向
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
;
1.小杰和小敬学习了碳单质的化学性质后,知道碳与氧气反应能够生成CO或CO2。
于是两人联想到木炭粉与氧化铜发生的反应可能有:
①2CuO+C
2Cu+CO2↑②CuO+C
Cu+CO
他们想来验证自己的想法,请你同他们一起进行探究:
[猜想与假设]
木炭粉与氧化铜反应生成的产物有三种可能:
(1)产物是铜和一氧化碳;
(2)产物是铜和二氧化碳;
(3)产物是
[设计方案]
(1)检验产物中是否有CO2的方法是;
(2)如何检验产物中是否存在CO,两人查找了资料:
CO的特征反应是CO能使某种氯化钯的黄色混合液变蓝。
[实验与结论]
设计的实验装置(如左下图)
实验报告:
实验现象
实验结论
①A中固体由黑色变红色
②B中黄色试纸变蓝
③C中
①有Cu生成
②有生成
③有CO2生成
[反思与评价]
①实验结束时,为防止铜被氧化,必须先停止加热,待灼热的铜粉冷却后再将试管口的胶
塞取下,因此若没有B安全瓶,可能导致的后果是。
②根据实验结论,从环保角度考滤,上述装置C后应添加的装置是。
[拓展与交流]
如果用右上图装置代替左图中的A装置,这样既可以排尽试管中的空气,又能将反应的气
体产物都“赶”出来,该气体是。
课题2二氧化碳制取的研究班级小组姓名
1.使学生掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和操作方法,提高学生分析和解决实际问题的能力。
2:
学会实验仪器的选择。
实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和操作方法
难点:
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。
一.自学部分
复习巩固
1.写出可以生成二氧化碳的反应式:
实验室制取氧气的反应原理是什么?
制取氧气可以用到几套装置,选择装置的依据是什么?
二.导学部分
1.实验室制取二氧化碳的反应:
药品:
常用或和制取。
反应原理:
________________________________________________________________
1.制取二氧化碳的装置是什么?
选择装置的依据是什么?
三.合作探究展示:
讨论:
复习巩固1中的反应是否可用于实验室制取二氧化碳,为什么?
石灰石跟稀盐酸反应,现象:
_________________________________________
实验室为什么可以用此反应制二氧化碳:
___________________________________
(3)碳酸钠跟稀盐酸反应,现象:
____________________________________________
实验室为什么不用此反应制二氧化碳:
______________________________________
实验室制取二氧化碳的装置
怎样确定制取气体的装置?
.根据二氧化碳的性质,可以采用什么方法收集二氧化碳?
.装置中的长颈漏斗能否用普通漏斗代替?
可用其他仪器代替锥形瓶吗?
.长颈漏斗的下端为什么要插入液面以下?
.能否用浓盐酸或稀硫酸代替稀盐酸来制取二氧化碳?
为什么?
.如何检验二氧化碳是否收满?
1:
制二氧化碳可选用,原因:
。
收集气体可选用_________________原因_________________
长颈漏斗要__________________.
3:
这个装置的气体发生部分可以用来制取氢气,因为制氢气用的药品_________________________,
反应_____________。
但收集方法不同,因为氢气的________________________,可选用_____或______。
4.实验室制取氧气、二氧化碳比较
氧气
二氧化碳
反应原理
2KMnO4加热________+_______+_______
2H2O2
_______+_______
______________________________
发生
装置
ABC
制取氧气(用高锰酸钾加热)可用____,用过氧化氢制取氧气可用_____,制CO2用________
收集方法
_______________________________
__________________________
检验方法
1.实验室里制取二氧化碳的反应原理是(用化学方程式表示);
收集二氧化碳的方法是,因为;
检验二氧化碳的方法是。
2.右边实验室制取二氧化碳的装置图有哪些错误?
3.制取氧气和二氧化碳在操作上的相同点是()
A.都要加压
B.试管口都要略向下倾斜
C.都可用排水法收集
D.都要检查装置的气密性
4.实验表明,不能用块状大理石与稀硫酸反应来制取二氧化碳气体,而能用大理石粉末与稀硫酸制取二氧化碳气体。
由此得出的合理结论是()
A.能发生反应的物质之间是否发生反应,与反应条件有关
B.反应物之间接触面积越大,越有利于反应的进行
C.块状大理石与大理石粉末的化学性质不同
D.块状大理石与大理石粉末的组成不同
5.实验室用简易发生装置制取CO2,并验证CO2时有以下几步操作:
向锥形瓶中加入大理石
检查装置的气密性
向长颈漏斗中注入溶液
连接装置
向试管内倒入澄清的石灰水
将产生的气体通入澄清的石灰水中,正确的顺序为()
A.
B.
C.
D.
6.写出下列物质间转化的化学方程式.其中,哪些属于化合反应?
哪些属于分解反应?
【课后巩固作业】
1.想一想,如何探究1用如图6-14所示的仪器和导管组制取二氧化碳的实验装置。
如图所制取的气体的流向从左到右时。
图中仪器和导管直接连接的顺序里(填各仪器和导管的序号):
接接接。
2.“文房四宝”中的徽墨、宣纸、歙砚是安徽省享誉中外的文化瑰宝,徽墨是由松枝不完全燃烧生成的烟炱加工支撑制成的,用其写字作画永不变色。
(1)徽墨中主要成分的化学式是。
(2)有人认为歙砚由大理石加工而成,用实验证明砚台中是否含有CaCO3的方法是。
(3)宣纸的主要成分是纤维素,为了证明宣纸中含有碳元素,可以采用的实验方法是。
3.石灰石是我省的主要矿产之一。
学校研究性学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取来了一些矿石样品,并取稀盐酸200g,平均分成4份,进行实验,结果如下表:
实验
1
2
3
4
加入样品的质量/g
5
10
15
20
生成CO2的质量/g
1.76
3.52
4.4
m
(1)哪几次反应中矿石有剩余?
。
(2)上表中m的数植是。
(3)试计算这种石灰石矿石中碳酸钙的质量分数。
4.文文同学收集了一些家庭装修时废弃的大理石碎片,并设计了如图所示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)装置A中粗铜能否用粗铁丝来代替?
,原因可用化学方程式表示为:
(3)扩装置B收集CO2,验满时应把燃着的木条放在(填选字母)处。
课题3二氧化碳和一氧化碳
(一)姓名班级组名
【探究目标】
1.通过实验分析,了解二氧化碳的物理性质,掌握二氧化碳的化学性质,根据它的性质解释一些日常生活的问题。
知道自然界的氧循环和碳循环,并了解二氧化碳的利弊,关注温室效应。
【探究导航】
碳的化合物种类繁多,尤其是有机化合物在国民经济的发展中起着非常重要的作用。
碳和碳的氧化物是以后学生学习许多化学反应的基础,初中化学的许多反应都与碳和碳的氧化物有关。
一、自学部分
复习部分
1.二氧化碳只占空气总体积的,假如从空气中除去这些二氧化碳,自然界的生命活动还能进行下去吗?
人和其他动物呼吸作用呼出的是什么气体?
植物进行光合作用消耗的又是什么气体?
若没有这种气体,自然界的生命活动还能进行下去吗?
2.如何检验二氧化碳?
写出化学方程式
1.二氧化碳有哪些物理性质?
2.二氧化碳有哪些化学性质?
3.二氧化碳有哪些用途?
合作探究展示
【实验】几个关于二氧化碳性质的实验:
现象
原因或反应式
倾倒CO2
实验6-13
CO2溶解性实验
实验6-14
CO2与水反应实验
实验6-15
CO2与石灰水反应实验
【研究】二氧化碳与水的反应?
还是二氧化碳使石蕊变成红色?
一种改进的实验方案:
(Ⅰ)把干燥的紫色石蕊小花放入二氧化碳中;
(Ⅱ)将(Ⅰ)中的小花喷水,观察,然后将其放入二氧化碳中;
(Ⅲ)向干燥的紫色石蕊小花(纸花)喷稀醋酸;
(Ⅳ)将(II)中的小花取出后小心加热。
现象:
结论:
【归纳】二氧化碳的物理性质:
【归纳】二氧化碳的化学性质:
4:
二氧化碳的用途:
[资料]绿色植物吸收太阳能,同化二氧化碳和水,合成有机物质并释放出氧的过程,叫做光合作用。
总反应式可表示为:
H2O+CO2C6H12O6(葡萄糖)+O2由葡萄糖出发,还能进一步合成脂肪、
氨基酸及蛋白质等。
光合作用是地球上利用太阳能最重要的过程,也是规模最大的由二氧化碳和水等无机物制造碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物的过程。
【自学归纳】
温室效应:
具有温室效应的气体不只是二氧化碳,还有甲烷、氟里昂等气体。
1、将下列CO2的性质和用途一一对应连线
1)CO2不支持燃烧,不可燃且密度大a、人工降雨
2)干冰升华吸热b、气体肥料
3)CO2能溶于水且和水反应c、灭火
4)CO2提供植物光合作用d、制汽水
2、固态二氧化碳叫,易升华,可作剂,也可用于,但空气中二氧
化碳含量升高会导致反应,使全球气候变暧,我们应该减少使用、、
等化石燃料,开发、、等清洁能源。
3、下图是某科研单位经过多年的连续观察和对所收集的历史资料的统计分析,绘制的二氧化碳在空气中的含量变化趋势图。
(1)造成二氧化碳含量逐年增高的主要因素是。
(2)在你看来,每年的四季中二氧化碳的含量最高的是季,主要原因
是。
(3)燃料不充分燃烧会产生的空气污染物是,可采用(填
写一种方法即可)的方法促进可燃物的完全燃烧,达到节约能源、减少环境污染的目的。
(4)为了降低二氧化碳对环境的影响,中科院研制出以二氧化碳为原料的可降解塑
料——聚二氧化碳。
这种塑料属于(选填“复合材料”、“高分子化合物”、“合金”、“天然材料”),不会产生一般塑料可能造成的“白色污染”。
(5)结合生活中烧开水和打开碳酸饮料瓶盖时观察到的现象,我们可以知道:
深海
温度低且压强大,气体的溶解度会,所以科学家们的设想之一是
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- 初三化学 导学案 课题 金刚石 石墨 C60