《组成燃料的主要元素-碳》教案.docVIP

2011-2012学年九年级粤教版初中化学同步练习第五章 燃烧 5.2 组成燃料的主要元素——碳 一. 教学内容： 5.2 组成燃料的主要元素——碳 1、了解金刚石与石墨，碳单质的物理性质及主要用途 2、知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质 3、认识碳的燃烧及其产物 4、了解CO和CO2的性质、实验室制法及CO2的用途 二. 教学重点： C、CO和CO2的性质及CO2的实验室制法 三. 教学难点： C、CO2的性质的探究过程 ［教学程序］ 5.2 组成燃料的主要元素----碳 一. 碳单质 【引言】大家已经学过氧和氢两种元素，今天再来学习一种元素——碳，C、H、O这三种元素与人类的关系非常密切，是构成生命的基本元素。目前已知的1000多万种化合物中，绝大多数都是含碳化合物，碳是为人类提供能量的燃料的主要元素。今天，我们来认识一下碳的几种单质。 【实验】 用玻璃刀切割玻璃 用石墨做导电实验 用铅笔写字 【讨论】通过以上实验现象，体现了碳单质的哪些性质呢？ 1. 金刚石的硬度居天然物质之冠，可制成玻璃刀、钻头或装饰品等。 2. 石墨硬度很小，有滑腻感，可制成铅笔芯；能够导电、熔点高，可做干电池和电炉的电极、坩埚等。 3. 无定形碳具有较强的吸附能力，作防毒面具中的滤芯。 【思考】这些物质在物理性质上具有这么大的差异，是不是由同种元素组成的呢？ 【讲解】实验证明，金刚石和石墨都能在氧气中燃烧，而且都生成同一种物质，这种物质能够使澄清的石灰水变浑浊。 它们都是由碳元素组成的单质。 【思考】既然这些物质是同种元素组成的单质，为什么物理性质有这么大的差异呢？ 【讲解】虽然构成这些单质的原子结构是相同的，但是，其排列方式是不同的。所以产生了不相同的物理性质。 近年来，除了我们常见的金刚石、石墨这些碳单质以外，科学家们还合成了C60、C50、C70等，近期又合成了碳纳米管，现正对此进行开发和利用。 【思考】既然金刚石、石墨都是由同种元素组成的单质，能不能利用外界力量将它们的结构改变，将石墨变成金刚石呢？ 【讲解】现在已经有了人造金刚石，主要是在工业上使用，如钻头等。 【小结】物质性质决定物质用途 物质用途推知物质性质 【过渡】以上是我们了解的有关碳单质的物理性质，不同的单质在物理性质上有差异。那么碳单质的化学性质是否相同呢？ 我们书写档案材料的时候，一般要用碳素墨水，这是因为碳单质在常温下化学性质稳定的原因。 高温时，碳单质的化学性质活泼。 在氧气充足的时候，碳单质完全燃烧生成二氧化碳，燃烧热值为32.8kJ/g。 当氧气的量供给不足时，碳的燃烧是不充分的，此时，燃烧产物是CO，此时的热值仅为9.2kJ/g，只有碳完全燃烧的1/3.6。 在冬季，有人在室内烤火取暖，由于不注意通风，结果室内人员发生煤气中毒事件，甚至失去生命。 此外，在高温下，C又可以同CO2反应生成CO，所以，在室内用火，一定要注意让碳燃烧充分。 如何使碳单质燃烧充分呢？如何防止煤气中毒呢？ 炉门打开，通入大量空气。 二. 碳的化合物——氧化物 大家知道碳有两种氧化物，它们的分子结构上仅相差一个氧原子，但性质上却有极大的不同，这就是量变导致质变的一个例子，也更证明了分子是保持物质化学性质的最小粒子。这节课，我们就来具体学习这两种氧化物。 CO，是我们俗称的煤气的主要成分，来源于碳的不完全燃烧，也可以由碳在高温下同CO2反应生成。 CO是无色、无味、难溶于水的气体，可以燃烧，燃烧的产物是CO2，主要特性是具有毒性，使用时要注意防止煤气中毒。 CO中毒的原因是它与人体的血红蛋白结合，使血红蛋白失去同氧气结合的能力。 CO2与CO仅相差一个氧原子，它具有什么样的性质呢？ CO2的性质： （一）二氧化碳的物理性质 二氧化碳是无色、无味的气体 固态时被称为“干冰”，有升华的特点 通过饮用啤酒、汽水及碳酸饮料时的感性知识，二氧化碳在水中的溶解性应该是怎样的？ 二氧化碳能溶于水，1体积的水约能溶解1体积的CO2 【实验】CO2熄灭蜡烛火焰的实验 【提问】该现象说明了什么？ （二）二氧化碳的化学性质： 1. 通常CO2不能燃烧，也不支持燃烧，不供给呼吸 【实验】向盛有紫色石蕊试液的试管中加几滴盐酸 说明：紫色石蕊试液遇酸变成红色 【实验】向滴有紫色石蕊试液的水中通入二氧化碳 【提问】产生该现象的原因是什么? 2. 二氧化碳跟水反应生成碳酸 CO2＋H2O＝H2CO3 【实验】将上述变红的溶液加热 【提问】红色溶液为何变成紫色? 说明：碳酸很不稳定,易分解成水和二氧化碳,加热时分解更快. H2CO3＝H2O＋CO2 【实验】 CO2跟石灰水[主要成分是Ca（OH）2]反应,生成一种难溶于水