碳的化学性质
炭的化学知识点总结
炭的化学知识点总结一、炭的结构炭的结构主要由碳元素构成,其结构可以分为非晶炭和晶体炭两种。
非晶炭是一种没有规则结构的碳材料,其在原子层次上呈现出无序排列的状态,因此非晶炭的力学性质和电学性质较差。
而晶体炭则是由层状结构的石墨晶体组成,其具有规则且有序的结构,因此在力学性能和导电性能方面有着较好的表现。
此外,炭材料中还存在着许多的孔隙和微孔结构,这些孔隙可以用来吸附气体、液体和固体,因此炭具有很强的吸附能力。
二、炭的性质1. 物理性质(1)密度:炭的密度较低,通常在1.5-2.0g/cm³之间,比较轻。
(2)硬度:炭的硬度比较高,常常可用于制作磨料和抛光材料。
(3)导电性:炭具有良好的导电性能,因此可用于制作电极和电磁材料。
(4)热稳定性:炭在高温下表现出很好的热稳定性,因此在高温环境下也能够维持其结构和性质不变。
2. 化学性质(1)耐腐蚀:炭具有很好的化学稳定性,不易被酸、碱腐蚀。
(2)吸附性:炭的吸附性能强,能够吸附气体、液体和固体等不同的物质。
(3)易燃性:经过适当的处理,炭能够燃烧释放热量,可用作燃料。
(4)活性:炭的表面具有丰富的活性基团,可以与其他物质发生化学反应。
三、炭的制备炭的制备方法有很多种,常见的包括燃烧法、碳化法、高温热解法等。
1. 燃烧法燃烧法是一种简单易行的制备炭的方法,其原理是将有机物料在缺氧条件下进行燃烧,使得其除碳元素外的其他元素被完全氧化,最终留下高纯度的碳元素。
这种方法制备出的炭通常密度较低,硬度较小,但成本较低。
2. 碳化法碳化法是将有机物料在高温环境下进行加热处理,使得其中的氢、氧等元素被去除,留下高纯度的碳元素。
这种方法制备出的炭通常密度较高,硬度较大,但成本较高。
3. 高温热解法高温热解法是在高温下将有机物料进行热解,以得到高纯度的碳元素。
这种方法制备出的炭通常自由度较高,结构较为活泼,具有较好的电学和力学性能。
四、炭的应用炭具有丰富的应用价值,在工业生产、环境保护、能源利用等方面都有着重要的应用。
5.2.2碳的化学性质
2Cu + CO2↑
得氧 氧化反应
H2+CuO=Cu+H2O
碳可以还原其它金属氧化物,写出下列反应 方程式:
高温
C+CO2=2CO
3 C+ 2Fe2O3 =
高温
(吸收热量)
4 Fe+ 3CO2
实验的注意事项:1、在酒精灯火焰上 加网罩的目的:使火焰集中并提高温度 2、该反应为吸热反应,反应条件为高 温
3.煤的主要成分是( 碳 ),当空气充足时,煤充分燃 烧,主要生成( 二氧化碳 ),当空气不充足时,煤不 能充分燃烧,生成( 一氧化碳 ),这是煤气中毒的主 要原因之一.
4.有甲、乙两个瓶,甲瓶中装有一氧化碳气体, 乙瓶中装有二氧化碳气体。将两只蝗虫分别放入 两个瓶中,拧紧瓶盖,过一段时间,发 现两只蝗虫都死了。请解释造成两只蝗虫死亡的 原因: 甲瓶:一氧化碳有毒,使蝗虫中毒死亡。
高温下,碳单质的化学性质较活泼
2、可燃性
(02充足)
碳与氧气的反应
点燃
充分燃烧: C+O2===CO2
不充分燃烧: 2C+O2===2CO
(02不足)
点燃
一般情况下,如果未注明碳燃烧时 氧气(或空气)不充足,通常都指充分 燃烧生成二氧化碳的反应。
C+O2==CO 2C+O2==2CO
2
点燃
点燃
热值为32.8 kJ/g
请分别从宏观和微观两个角度讨论CO和 CO2有那些不同?
宏观: 物质种类不同;化学性质不同; 碳元素化合价不同;
物质所含元素相同.
微观:分子结构不同;分子化学性质不同; 单个分子中氧原子数目不同; 分子中原子种类相同;单个分子中碳原子数目相同.
碳的化学特性与官能团
碳的化学特性与官能团碳是化学元素周期表中的第六位元素,拥有丰富的化学性质与特性。
它的独特性质使得碳成为生物有机化合物的重要组成部分。
在有机化学中,官能团是由碳及其周围的原子所组成的一些特定的原子团,具有一定的化学活性和反应性。
1. 碳的化学特性碳具有四个价电子,能形成四个共价键。
这使得碳能够形成庞大的碳链和构建复杂的有机分子。
碳的价电子结构使得它能与其他原子(包括碳自身)形成共价键,从而形成不同类型的化学键,如单键、双键和三键。
另一个重要的碳的化学特性是其稳定性。
碳是一个非金属元素,具有较高的电负性,因此在化学反应中常处于较稳定的状态。
这使得碳能够在各种不同的环境条件下存在,并参与形成多种化合物。
2. 官能团的定义与分类官能团是指具有一定特定化学性质的原子团,由一个或多个原子构成,并影响有机分子的性质和反应性。
它们通常以一个或多个原子上的键合关系来定义。
官能团可根据其化学性质和结构进行分类。
以下是一些常见的官能团分类:2.1 羟基(-OH)羟基是指一个氧原子与氢原子通过共价键连接而成的官能团。
它常见于醇和酚类化合物,如甲醇(CH3OH)和苯酚(C6H5OH)。
羟基的存在赋予了醇类化合物水溶性和氢键形成的能力。
2.2 羰基(C=O)羰基是指一个碳原子与一个氧原子通过双键连接而成的官能团。
它常见于酮和醛类化合物,如丙酮(CH3COCH3)和乙醛(CH3CHO)。
羰基的存在赋予了酮和醛的特定化学性质,如氧化性和亲核性。
2.3 羧基(-COOH)羧基是指一个碳原子与一个羟基和一个羰基通过共价键连接而成的官能团。
它常见于羧酸类化合物,如乙酸(CH3COOH)。
羧基的存在赋予了羧酸的酸性和亲电性。
2.4 胺基(-NH2)胺基是指一个氮原子通过共价键连接至一个或多个氢原子的官能团。
它常见于胺类化合物,如甲胺(CH3NH2)。
胺基的存在赋予了胺类化合物碱性和亲电性。
除了以上所列的官能团外,还有许多其他常见的官能团,如硫醇基(-SH)、卤素基(-X,X为卤素原子,如氯或溴)等。
关于碳的化学性质教案
关于碳的化学性质教案第一章:引言1.1 教学目标让学生了解碳的基本概念和性质。
激发学生对碳的化学性质的兴趣和好奇心。
1.2 教学内容碳的基本概念:碳的原子结构,碳的电子排布。
碳的性质:碳的化学稳定性,碳的化学反应性。
1.3 教学方法采用问题导入法,引导学生思考碳的重要性和特点。
通过实物演示和实验,让学生直观地了解碳的化学性质。
第二章:碳的化学稳定性2.1 教学目标让学生了解碳的化学稳定性及其原因。
掌握碳与氧气、水的反应性。
2.2 教学内容碳的化学稳定性:碳的氧化反应,碳的还原反应。
碳与氧气、水的反应性:碳的燃烧,碳的氧化。
2.3 教学方法通过实验和观察,让学生了解碳的化学稳定性。
采用小组讨论法,让学生探讨碳与氧气、水的反应性。
第三章:碳的化学反应性3.1 教学目标让学生了解碳的化学反应性及其表现。
掌握碳与其他元素的反应规律。
3.2 教学内容碳的化学反应性:碳的亲电性,碳的亲核性。
碳与其他元素的反应规律:碳与氢的反应,碳与氧的反应。
3.3 教学方法通过实验和观察,让学生了解碳的化学反应性。
采用小组讨论法,让学生探讨碳与其他元素的反应规律。
第四章:碳的化学反应类型4.1 教学目标让学生了解碳的化学反应类型及其特点。
掌握碳的加成反应、消除反应和取代反应。
4.2 教学内容碳的加成反应:碳与其他元素的加成反应。
碳的消除反应:碳的脱氢反应,碳的脱卤反应。
碳的取代反应:碳与其他元素的取代反应。
4.3 教学方法通过实验和观察,让学生了解碳的化学反应类型。
采用小组讨论法,让学生探讨碳的加成反应、消除反应和取代反应的特点。
第五章:总结与拓展5.1 教学目标让学生总结碳的化学性质,加深对碳的理解。
激发学生对碳的化学性质的进一步学习和研究。
5.2 教学内容总结碳的化学性质:碳的化学稳定性,碳的化学反应性,碳的化学反应类型。
拓展碳的应用领域:碳材料,碳化合物。
5.3 教学方法采用问题导入法,引导学生总结碳的化学性质。
采用小组讨论法,让学生探讨碳的应用领域和未来发展。
高中单质碳的化学性质知识点总结
高中单质碳的化学性质知识点总结碳是一种非金属元素,化学符号为C,具有在常温下具有稳定性,不易反应、极低的对人体的毒性,甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地摄取。
下面是整理的高中单质碳的化学性质知识点,仅供参考希望能够帮助到大家。
高中单质碳的化学性质知识点单质碳的性质1.金刚石和石墨是由碳元素组成的两种不同的单质,它们物理性质不同、化学性质相同。
它们的物理性质差别大的原因碳原子的排列不同2.碳的化学性质跟氢气的性质相似(常温下碳的性质不活泼)①可燃性:木炭在氧气中燃烧C+O2点燃CO2现象:发出白光,放出热量碳燃烧不充分(或氧气不充足)2C+O2点燃2CO②还原性:木炭高温下还原氧化铜C+2CuO高温2Cu+CO2↑现象:黑色物质受热后变为亮红色固体,同时放出能使石灰水变浑浊的气体试验注意事项:①试管口略向下倾斜(防止因加热时生成的水蒸气至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);②实验结束时,应先把导管从石灰水里移开,然后再熄灭酒精灯(防止石灰水倒吸入试管,导致热的试管破裂。
)木炭高温下还原氧化铁3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO2↑(氢气跟CO2不反应)高温条件下碳还原二氧化碳生成一氧化碳C+CO2高温2CO一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳2CO+O2点燃2CO2碳、一氧化碳、二氧化碳三种物质间的转换关系:CCO2CO化学配平口诀左写反应物,右边写生成;写对化学式,系数来配平;中间连等号,条件要注清;生成沉淀气,箭头来标明。
一找元素见面多,二将奇数变成偶;三按连锁先配平,四用观察配其它;有氢找氢无氢找氧,奇数配偶变单成双;出现分数去掉分母,调整系数使支配平。
常用化学式1.意义:(以H2O为例)(1)宏观:①表示一种物质(表示水)②表示物质是由什么元素组成(表示水是由氢元素和氧元素组成)。
(2)微观:①表示一种分子(表示水分子)②表示分子的结构(表示一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成)。
2.写出下列物质的化学式氯气N2;氦气He;白磷P;水银Hg;生铁、钢的主要成分Fe;干冰CO2;冰H2O;过氧化氢(双氧水)H2O2;氧化铜CuO;氢氧化钠NaCl;石灰水的主要成分Ca(OH)2;硫酸铁Fe2(SO4)3;硫酸镁MgSO4;石灰石、大理石主要成分CaCO3;硝酸钾KNO3;硝酸银AgNO3;硝酸铜Cu(NO3)2;天然气主要成分—甲烷CH4;锰酸钾K2MnO4;盐酸HCl;硫酸H2SO4。
碳的化学性质之一教案
碳的化学性质之一教案一、教学目标1.了解碳的化学性质,包括稳定性、还原性、可燃性等。
2.通过实验观察碳的化学反应,培养观察能力和实验操作能力。
3.能够运用碳的化学性质解释一些生活中的现象。
二、教学重点1.碳的化学性质。
2.实验观察碳的化学反应。
三、教学难点1.碳的化学性质与生活中的实际应用。
2.实验操作的规范性和安全性。
四、教学过程第一课时一、导入1.向学生介绍碳的基本概念,包括碳的元素符号、相对原子质量等。
2.引导学生思考:为什么生活中有很多碳的化合物?二、新课讲解1.碳的稳定性:介绍碳的化学稳定性,如石墨、金刚石等碳的同素异形体。
2.碳的还原性:讲解碳在高温下能将金属氧化物还原为金属的原理,如炼铁、炼钢等。
3.碳的可燃性:介绍碳在氧气中燃烧二氧化碳的化学反应。
三、实验观察1.实验一:将石墨和金刚石分别放入燃烧匙中,加热至高温,观察燃烧现象。
2.实验二:将木炭放入试管中,加入少量稀硫酸,加热,观察木炭逐渐消失的现象。
四、课堂讨论1.让学生讨论:碳的化学性质在生活中有哪些应用?第二课时一、复习导入1.复习上节课所学的碳的化学性质。
2.提问:碳的化学性质在生活中有哪些应用?二、新课讲解1.碳的化学性质与生活的关系:讲解碳的化学性质在生活中的具体应用,如碳纤维、活性炭等。
2.碳的化学性质与环保:介绍碳的化学性质在环保方面的应用,如二氧化碳的固定、碳汇等。
三、实验观察1.实验三:将活性炭放入水中,观察活性炭的吸附性能。
2.实验四:将碳纤维放入酒精灯火焰中,观察碳纤维的燃烧现象。
四、课堂讨论1.让学生讨论:如何利用碳的化学性质为环保事业做出贡献?2.布置作业:让学生查阅资料,了解碳的化学性质在新能源领域的应用。
六、教学反思1.评价本节课的教学效果,反思教学过程中的优点和不足。
2.针对学生的反馈,调整教学策略,提高教学质量。
通过本节课的学习,学生应掌握碳的化学性质及其应用,能够运用所学知识解释生活中的现象,提高观察能力和实验操作能力。
知识点一碳的化学性质
知识点一:碳的化学性质碳的几种常见单质物理性质不同,它们的化学性质是否也不同呢? 金刚石、石墨均由 构成,所以化学性质 。
1、常温下具有 性, 可用于 等。
原因是元素化学性质由 决定,碳的原子结构示意图为 ,最外层电子数为 ,需要 才能达到稳定结构,都不太容易,故碳单质在常温下具有稳定性。
例如古代书画历经千年不变色。
而随着温度的升高,碳在点燃或者高温的条件下,活动性大大增强。
2、 性, 可用做 。
①当氧气充足时,完全燃烧的化学方程式 ;②当氧气不充足时, 不完全燃烧的化学方程式 。
启示:①量变引起质变:反应物及条件相同时,生成物的种类跟 有关;②试管口略向下倾斜的原因是防止 ,使试管炸裂。
③该实验若用酒精灯做热源,需加网罩, 作用是 。
④实验结束后,先 , 目的是防止 ,使试管炸裂。
【讨论】反应结束后,试管内剩余红色固体为 ,待试管冷却后再把试管中的粉末倒到纸上,目的是防止 。
写出碳和其他物质反应的化学方程式:①焦炭还原氧化铁 ②碳与二氧化碳反应 ③水蒸气通过炽热的碳层知识点二:氧化还原反应以木炭还原氧化铜为例在该实验中,氧化铜(“得到”或“失去”)氧变成单质铜,这种含氧化合物里的氧被夺去的反应, 叫做 反应。
氧化铜做 剂,具有 性; 碳 在该实验中 (“得到”或“失去”)氧变成二氧化碳,发生 反应,碳做 剂,具有 性。
【小结】推质量守恒定律,氧原子不可能凭空产生,也不可能凭空消失,有物质得氧就一定有物质失氧,故得氧和失氧是同一个过程的不同方面。
②木炭燃烧时,应尽量提供充足的空气, 避免 。
3、 性, 可用于 。
①碳粉和氧化铜粉末需混合均匀的原因是 。
课题 2 制取 CO₂一、CO₂的实验室制法( )药品: ( 态)和 ( 色态)【知识拓展】实验室制取CO₂不选择“碳酸钠粉末” “稀硫酸” “浓盐酸”的原因:(1)不选碳酸钠粉末的原因:。
(2)不选稀硫酸: 。
(3)不选浓盐酸:。
(二)制取装置的选择1、发生装置的选择( 型)填写图中带有标号仪器的名称: a ,b 。
碳的化学性质
碳的化学性质碳是化学元素周期表中的第六个元素,原子序数为6,原子量为12.01。
它是地球上最丰富的元素之一,以固体形式存在于自然界中,主要形式有石墨、炭和钻石。
碳具有多种化学性质,使其在我们的生活和工业中具有广泛的应用。
首先,碳具有很强的化学稳定性。
它能够在许多温度和环境条件下稳定存在。
这使得我们能够利用碳进行高温的煅烧和热处理,从而制备出具有特殊物理和化学性质的材料。
例如,通过高温煅烧石墨,可以制备出硬而脆的材料,用于制造高温耐火材料和陶瓷等。
其次,碳具有较高的燃烧性。
碳在氧气存在下可以发生燃烧反应,释放出大量的热能。
这使得碳成为许多能源的重要组成部分。
例如,燃烧木材和煤炭时,其中的碳会与氧气反应,释放出热能,供人们使用。
此外,由碳制成的燃料,如石油、天然气和柴油,也是我们日常生活和工业生产中必不可少的能源来源。
除了燃烧性外,碳还具有不同的氧化性质。
在强氧化剂的作用下,碳可以发生氧化反应,形成二氧化碳或一氧化碳。
例如,当碳与氧气充分反应时,生成二氧化碳;而在氧气不足的情况下,碳与氧气反应生成一氧化碳。
这些氧化反应有着广泛的应用。
二氧化碳是温室效应的主要原因之一,一氧化碳则是有毒气体,常用于工业生产中的一些化学反应。
此外,碳还表现出一些特殊的化学性质。
例如,碳具有四个价电子,可以与其他元素形成共价键。
这使得碳可以构成广泛的有机化合物,其中包括人体中的蛋白质、脂肪和碳水化合物等。
有机化合物是生物体的重要组成部分,对于维持生命活动具有重要的作用。
总而言之,碳具有多种化学性质,使得它在人类的生活和工业中具有广泛的应用。
它的化学稳定性、燃烧性和氧化性为人们提供了丰富的能源资源;而碳的共价性质则为有机化合物的合成和生命的存在提供了基础。
随着科学技术的不断进步,人们对碳的化学性质也有了更加深入的了解,并将其应用于更多领域,如材料科学、能源技术和生物医药等。
希望未来能够进一步发掘碳的潜力,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
关于碳的化学性质教案
一、教学目标:1. 让学生了解碳的基本概念和化学性质。
2. 培养学生对碳的化学性质的探究能力和实验操作能力。
3. 引导学生运用化学知识解释生活中的现象,提高学生的科学素养。
二、教学内容:1. 碳的基本概念:碳的元素符号、碳的原子结构、碳的相对原子质量等。
2. 碳的化学性质:碳的氧化性、还原性、可燃性、碳化性等。
3. 碳的单质:金刚石、石墨、碳纳米管等。
4. 碳的化合物:二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐等。
5. 碳的应用:碳素墨水、碳纤维、碳捕捉等。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:碳的基本概念、碳的化学性质、碳的单质和化合物、碳的应用。
2. 教学难点:碳的氧化性、还原性、可燃性的实验操作和现象解释。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究碳的化学性质。
2. 利用实验法和观察法,让学生直观地了解碳的化学性质。
3. 运用案例分析法,让学生运用化学知识解释生活中的现象。
五、教学准备:1. 实验室用具:试管、酒精灯、镊子、滴管等。
2. 实验试剂:二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐等。
3. 课件和教学素材:碳的图片、视频、动画等。
六、教学过程:1. 导入:通过展示碳的图片,引导学生思考碳在生活中的应用和重要性。
2. 探究碳的基本概念:让学生通过查阅资料或提问,了解碳的元素符号、原子结构和相对原子质量。
3. 实验观察碳的化学性质:引导学生进行实验,观察碳的氧化性、还原性和可燃性。
4. 学习碳的单质和化合物:让学生通过实验或观察,了解金刚石、石墨、碳纳米管等碳的单质,以及二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐等碳的化合物。
5. 碳的应用案例分析:引导学生分析碳素墨水、碳纤维、碳捕捉等碳的应用实例,运用化学知识解释生活中的现象。
七、学生活动:1. 自主学习碳的基本概念:学生通过查阅资料或提问,了解碳的元素符号、原子结构和相对原子质量。
2. 实验操作碳的化学性质:学生分组进行实验,观察碳的氧化性、还原性和可燃性,并记录实验现象。
碳的化学性质教案及说课稿
碳的化学性质教案及说课稿教学目标:1. 了解碳的化学性质,包括稳定性、可燃性和还原性。
2. 能够运用碳的化学性质解释一些日常生活中的现象。
3. 学会使用实验仪器进行碳的化学性质实验,并能够正确书写实验报告。
教学重点:1. 碳的化学性质:稳定性、可燃性和还原性。
2. 实验操作技能:使用实验仪器进行碳的化学性质实验。
教学难点:1. 实验操作技能:使用实验仪器进行碳的化学性质实验。
2. 实验结果的分析和解释。
教学准备:1. 实验室用具:试管、酒精灯、镊子、滴管等。
2. 实验试剂:木炭、氧气、澄清石灰水等。
3. 实验药品:石灰石、稀盐酸等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾已学过的碳的物理性质,如碳的黑色固体、不易溶于水等。
2. 提问:你们认为碳还有哪些化学性质呢?二、教学内容与活动(20分钟)1. 稳定性实验:a. 学生分组,每组领取一块木炭。
b. 指导学生用酒精灯点燃木炭,观察燃烧过程。
c. 引导学生讨论木炭燃烧后的气体是什么,并解释原因。
2. 可燃性实验:a. 学生分组,每组领取一小块石灰石。
b. 指导学生将石灰石放入试管中,加入稀盐酸,观察产生的气体。
c. 引导学生讨论产生的气体是什么,并解释原因。
3. 还原性实验:a. 学生分组,每组领取一小瓶澄清石灰水。
b. 指导学生将澄清石灰水倒入试管中,加入少量氧气。
c. 引导学生观察澄清石灰水的变化,并解释原因。
三、巩固练习(10分钟)1. 学生分组,每组领取一小瓶澄清石灰水。
2. 指导学生将澄清石灰水倒入试管中,加入少量二氧化碳。
3. 引导学生观察澄清石灰水的变化,并解释原因。
四、课堂小结(5分钟)1. 回顾本节课学习的碳的化学性质:稳定性、可燃性和还原性。
2. 强调实验操作注意事项和实验结果的分析和解释。
五、作业布置(5分钟)1. 完成实验报告:记录实验过程、实验现象和实验结果。
2. 预习下一节课内容:碳的化合物的性质。
教学反思:本节课通过引导学生进行实验,让学生直观地了解了碳的化学性质。
碳的化学性质
练习
“钻石恒久远,一颗永流传”这句广告词说明 碳有 的化学性质。
常林钻石(中国山东) 152.786克拉(30.6克)
(1克拉=200毫克=0.2克)
基础闯关
1.下列性质中,不属于碳的化学性质的是( B) (A)稳定性 (B)吸附性 (C)可燃烧 (D)还原性 2.下面关于用木炭还原氧化铜的实验现象的说法中,符合 实验事实的是( C) A、黑色粉末无变化,澄清石灰水变浑浊 B、黑色粉逐渐变红色,石灰水无变化 C、黑色粉逐渐变红色,澄清石灰水变浑浊 D、黑色粉末和澄清石灰水都变红色 3.试管中装有黑色粉末,加热后变成红色固体,同时有一种 无色气体生成,该气体能使澄清的石灰水变浑浊。根据上述现 象判断该黑色粉末可能是( D ) (A)木炭粉 (B)氧化铜粉末 (C)二氧化锰 (D)碳粉和氧化铜
氧气充足 氧气不充足
C+O2
点燃
CO2
点燃
2C+O2
2CO
用作燃料
讨论
怎样证明金刚石和石墨都是由碳元素组成 的?
• 高温下将纯净的金刚石和石墨燃烧,得到 唯一产物是二氧化碳。
实验研究:碳与氧化铜反应
实验现象: 黑色的固体变成红色, 澄清石灰水变浑浊。
实验注意事项:
1、 试管口略向下倾斜; 2、实验结束时,应先将导管从石灰水中移开, 再熄灭酒精灯。 失氧 氧化剂 氧化性 还原反应 化学方程式: C + 2 CuO 高温 2 Cu + CO 氧化反应 得氧 还原剂 还原性
2
还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。
单质碳具有还原性
3、碳跟某些氧化物的反应 (还原性)
想一想:利用这一性质碳可以用来作什么?
碳在人类文明发展中应用
有机化学基础知识碳的化学性质
有机化学基础知识碳的化学性质碳是地球上最丰富的元素之一,也是有机化合物的基础。
它的化学性质在有机化学中起着重要的作用。
本文将对碳的化学性质进行探讨。
1. 碳的电子结构碳的原子核中含有6个质子和中子,核外分布着6个电子。
碳的电子结构为1s² 2s² 2p²,其中四个外层电子分布在2s与2p轨道上。
由于碳的电子结构,它能形成多种化合价,并展现出多样的化学性质。
2. 碳的共价键形成碳是四价元素,具有四个价电子。
在共价键形成过程中,碳的一个价电子与其他原子的价电子进行配对,形成共价键。
碳原子可以与其他碳原子形成长链状结构,从而构建有机化合物的骨架。
这种长链状结构赋予有机化合物丰富的化学性质。
3. 碳的键能碳原子的sp³杂化使得碳原子形成稳定的四面体结构,每个碳原子可以形成四个σ键。
碳-碳单键的键能相对较低,约为347 kJ/mol,而碳-碳双键的键能约为613 kJ/mol,三键的键能更高。
这些键能的差异使得碳原子在不同化学环境中具有不同的反应性质。
4. 碳的热稳定性由于碳-碳单键的键能较低,碳原子会形成稳定的骨架结构。
此外,碳原子间的共价键还能通过轨道重叠来提高化合物的热稳定性。
这使得许多有机化合物在较高温度下仍能保持稳定性,从而在化学反应中发挥重要作用。
5. 碳的氧化性碳原子具有较高的还原性,在适当条件下能够被氧化剂氧化为二氧化碳。
不同氧化态的碳原子会导致有机化合物的化学性质发生变化。
例如,烷烃是碳的饱和化合物,不易被氧化,而烯烃和芳香烃则具有较高的氧化性。
6. 碳的取代反应由于碳原子具有四个价电子,它可以发生取代反应来形成新的化学键。
取代反应是有机化学中常见的反应类型,通过改变有机化合物中的取代基团,从而改变其性质和用途。
常见的取代反应包括烷基化、醇化、酰基化等。
总结:碳作为有机化学的基础,其化学性质多样且重要。
碳能形成多种化合价,形成共价键,并具有稳定的热性质和较高的还原性。
单质碳的化学性质
C+CO2
高温
2 CO
吸收热量
小结
提高
碳的化学性质在常温下 很稳定,但在加热或高温 条件具有可燃性,还原性。
讨 论
在烧得很旺的炉子里添上大量的新煤后, 温度为什么反而降低,而且还容易产生煤气?
讨 论
用煤炉烧水,水沸腾溅在煤上,火非但没熄 灭,反而突然串出一串蓝色的火苗,流传”(钻石的主要 成分是C)这句广告词说明 碳在常温下化学性质不活泼 ______________________。
试一试
在一个通风良好的煤炉中,最不易发生 的反应是
A、C+O2
点燃
( C )
CO2 2 CO B、C+CO2
高温
2CO 2 CO2
C、2C+O2
点燃
D、2CO+O2
木头烤焦后变为木炭, 在常温下具有稳定性
哈!
真香啊
哦嗬!
栽了
在温度升高的情况下,碳能跟很多物质发生 化学反应。
2.碳跟氧气的反应(可燃性) 1、与充足的O2的反应: (放出热量) 2、与不充足的O2的反应: (放出热量)
C+O2
点燃
CO2
2C+O2
点燃
2CO
小结:碳在不同条件下燃烧,产物不同
3.碳跟某些氧化物的反应(还原性)
1.试管为什么要略向下 倾斜? 2.火焰上罩网罩的作用 是什么? 3.实验结束时,为什么 要先从石灰水中取出导 气管再熄灭酒精灯? 4.反应的现象,化学方 程式?
1.试管为什么要略向下倾斜? 防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。 2.火焰上罩网罩的作用是什么? 因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高,用网罩 使火焰集中,提高温度。 3.实验结束时,为什么要先从石灰水中取出导气管 再熄灭酒精灯? 防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。 4.反应的现象 (1)试管中黑色粉末逐渐变为红色; (2)试管中澄清的石灰水变浑浊。 高温
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联系生活回答问题
学生回顾旧知
学生分组讨论
问题引发思考,产生好奇心里
用旧知识来推导解决新知识的问题,让学生体会成功的喜悦,激发学习兴趣
体会化学知识与生活的密切关系
引出碳与氧气的反应
培养学生的合作意识
让学生再次体会化学知识与生活密切关系,同时提高学生对生命安全的意识
实验探究
【投影】教师展现该实验的装置图,回顾相关的实验仪器
初中化学
教学设计
课题1碳的化学性质
一、基本说明
1.教学内容所属模块:初中化学《碳和碳的氧化物》
2.年级:九年级
3.所用教材出版单位:人教版
4.所属的章节:第六单元第一节
5.设计老师:陈应强
6.设计者单位:宁乡县沩山九年制学校
二、教学设计
1.教学目标
(1)知识与技能
①知道碳单质的化学性质,碳在常温下,化学性质稳定;碳与氧气及某些氧化物的反应。
7.教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
情景导入
【导入】用幻灯片呈现“很有意境的古画”,同时提出问题:大家是否喜欢?愿意收藏吗?古画用的什么材料画出?目前很多人都喜欢收藏古画,并且时代越久远的价值就越高,那么,能够收藏的这些古画必须要有什么特点才能久远收藏?
【总结】我国古代用墨书写或绘制的字画,虽年深日久仍不变色,常温下,碳的化学性质稳定
【强调】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。
【总结】教师利用多媒体总结碳与氧气反应的情况
【过渡】碳在高温条件不仅可以和氧气反应还可以和某些氧化物中的氧发生反应。今天这节课我们以碳和氧化铜为例来了解碳在高温条件下的另一个重要的特性
【演示实验1】学生认真观看实验视频,提醒学生注意其中的两大问题,实验的明显现象和实验操作注意事项
【总结】师生合作总结重要实验的现象和结论
【提问】结合氧气气体制备实验和本课实验视频,一般我们在操作的时候应该注意哪些事项?
【总结】师生合作总结完成幻灯片的题目
【思考】实验视频中老师在酒精灯上加一个金属网罩有什么作用?
【板书】标题:碳的化学性质,
一、碳在常温下化学性质稳定
以好奇的心情投入到学习中,体会化学与生活密切相关
营造轻松的课堂氛围,激起学生对问题解决的探究欲望,引入课题
师生合作探究
【提问】根据幻灯片提示,请同学们用旧知识来分析为什么碳在常温下化学性质稳定?
请同学们画出碳原子的原子结构示意图。
观察碳原子的原子结构示意图最外层电子数是多少?在化学变化中,是易得电子还是易失电子?
【提问】你们能猜测一下“煤气”是什么吗?“煤气”又是怎样产生的?学生分组讨论,讨论的主题不仅要找到“煤气”是什么,更重要的是找出“煤气”是怎样产生的?
【小结】通过分组讨论,结合前面学过的质量守恒定律基本上可以推测出来,同时板书对应反应方程式
【提问】根据“煤气”中毒事件产生的原因,可采取什么措施预防此类事件发生呢?
3、碳与氧化铜在高温下反应的现象是:____色的固体变成____色的固体,生成使石灰水变____________的气体。化学方程式为:______ ______________。
4、碳和氢气都具有的性质()
①都具有还原性②都具有可燃性
③常温下性质稳定④常温下都是气体
A:①②③B:①②
C:①②③④D:①②③④
4.设计思路
创设情景导入课题——师生合作分析碳单质常温稳定的原因——学生回顾碳与氧气的反应——讨论思考烤火中毒的原因——实验演示碳与氧化铜实验——教师讲解氧化还原知识关系——巩固练习突出课题重难点
5.教学方法:
①合作探究法②实验探究法③分析推理
6.教学手段与实验用品
1教学手段:多媒体实验教学
2实验用品:木炭、酒精灯、带橡胶塞的导气管、铁架台、烧杯、氧化铜、钥匙、
学生自主解答分析,然后进行评价
学生分析实验中涉及到的知识点
提高学生的表达和分析能力
让学生学会如何设计实验
提高学生对实验题的答题能力
课后作业
查阅“钢铁是在工厂里是生成流程“,书写一份流程报告图,重点书写出各部涉及到的分析反应方程式
学生课后完成
改变传统的作业形式,将课堂延伸到同学们的生活中,进一步拓展所学的内容,激发同学们的学习兴趣
5、用木炭还原氧化铜的实验如下图。
(1)酒精灯加灯罩的目的;
(2)刚பைடு நூலகம்始预热,试管②中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是;
(3)继续加热,观察到石灰水逐渐变浑浊,黑色粉末中出现红色物质。请你写出带点部分的化学方程式:
、
、
(4)停止加热时,应先将导管从试管②中撤出,并用弹簧夹夹紧橡皮管,待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是。
【小结】学生总结其中的原因,教师及时更正或者补充
【拓展】你能举出我们生活中的例子来说明碳单质常温下化学性质稳定?
【提问】碳在常温下化学性质稳定,如果升高温度,碳是否会发生反应呢?
【小结】学生总结碳在氧气中燃烧的现象和结论,判断反应类型,黑板上板书,老师和学生及时评价
【过渡】老师引导学生观看幻灯片的图片,同时及时介绍生活中曾今多次发生的煤气中毒事件
②能设计固体和固体加热有气体生成的发生装置
(2)过程与方法
初步学会通过观察、推理获取必要的信息,并能用化学语言描述信息
(3)情感态度与价值观
①体会化学知识与生活实际是紧密联系
②形成“科学是发展”的观点;增进“物质是变化的”等辩证唯物主义观点的认识
2.内容分析
(1)教学内容的地位与作用
碳的化学性质主要介绍了碳与氧气及某些氧化物的反应,这是本节课的教学重点,其中碳与某些氧化物的反应是本节课的难点。以本节的教学内容为载体,使学生理解结构决定性质;使学生理解反应物的量不同,生成物不同;使学生学会使用质量守恒定律推测生成物;使学生学会根据反应物的状态和反应条件设计实验装置;使学生学会根据反应物的颜色状态和推测的生成物的颜色状态来推测可能出现的实验现象。
学生认识
学生观看视频
学生讨论
学生动手书写
复习旧知识
激发学生的兴趣,培养听写能力
激发学生的求知欲
培养独立思考、书写能力
课堂练习
1、北宋时期,黄庭坚用墨书写的“笔意”二字,至今完好如初,这是因为()
A:墨是黑色的不易褪色B:碳不溶于水
C:碳有还原性D:碳在常温下性质稳定
2、碳完全燃烧时生成_______,化学方程式为___________________;不完全燃烧时生成_______,化学方程式为___________________;
【讲解】结合多媒体,老师引引导学生对碳与氧化铜反应进行分析,在此反应中哪种物质得氧?发生了什么反应?具有什么性质?而另一种物质呢?
【拓展】现实生活中,冶金工业利用碳的还原性冶炼金属,例如世界上产量最多的金属铁就是用焦炭与含有三氧化二铁的铁矿石反应获得,请同学们书写正确的化学反应方程式,注意要配平
【总结】学习本课后,你有什么收获?
(2)教学重点与难点
重点:碳与氧气及某些氧化物的反应
难点:碳与某些氧化物的反应
3.学情分析
在本单元之前,学生已有了研究氧气性质的经验,初步掌握了化学式、化学方程式等化学用语,初步了解了化学变化的实质,能够利用质量守恒定律解决一些简单的问题,初步掌握化学实验的基本操作。通过旧知识来推测新知识学生相对更容易接受新知识