碳的化学性质之二

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教学目标
    1.认识金刚石、石墨及无定形碳由于组成元素相同,具有相同的化学性质。
    2.从碳原子的结构认识并掌握碳的化学性质。
    3.了解热化学概念。
    教学重点、难点
    碳的化学性质
    教学用品
    木炭粉、氧化铜粉末、澄清石灰水、铁架台、试管、导管(带胶塞)、酒精灯
    [引言]  请同学在黑板上写出碳的原子结构示意图。
    从碳的原子结构可以看出,最外层只有4个电子,在化学反应中既不容易得电子,也不容易失电子。所以在通常状况下,碳的化学性质很稳定。利用这个性质,可以用墨汁或碳素墨水书写或绘制字画,年深日久都不会褪色。但随着温度的升高,碳的化学活动性大大增强。
    [板书]  一、碳的可燃性
    [讲解]  煤的主要成份是碳,炉火着得旺时,正是碳在氧气里燃烧,产生大量热和二氧化碳的过程。
    [讨论]  煤的燃烧过程是怎样的?火焰旺时是什么颜色?添加新煤后,又变成什么颜色?炉温有什么变化?
    [投影]  煤炉中的化学反应
    [讲解]  在鼓风处碳和氧气充分反应生成二氧化碳,在中间层里,二氧化碳和炽热的碳反应生成一氧化碳,产生的蓝色火焰是一氧化碳燃烧产生的。火焰旺时火焰呈红色,碳和氧气反应后直接生成二氧化碳。加新煤后,炉温降低,火焰呈蓝色,碳和氧气反应生成一氧化碳。也就是说,碳和氧气反应有两种情况。
    [讲解]  煤气中毒实际上是因为碳和氧气反应时碳的不完全燃烧生成一氧化碳所致,故在烧煤时一定要注意通风。
    碳在高温时可夺取某些金属氧化物的氧元素,生成金属单质和二氧化碳,即碳具有还原性。
    [板书]  二、碳的还原性
    [演示]  碳和氧化铜的反应。(边实验边引导学生思考实验步骤及装置中的注意事项)
    [现象]  加热片刻,看到试管内的黑色粉末逐渐变红,右边试管内澄清石灰水变浑浊。
    [结论]  白色浑浊物质是碳酸钙(CaCO3),红色粉末是单质铜。
    [小结]  碳能从氧化铜中将氧夺过来,说明碳具有还原性,其中碳是还原剂,氧化铜是氧化剂。同样,碳还可和别的氧化物反应,生成单质和二氧化碳。练习:
    在本节课一开始,曾提到过炉中中间层的碳和二氧化碳反应生成一氧化碳的反应,这也表现了碳的还原性,它将二氧化碳中的部分氧夺取了。这个反应需要吸收热量,使得炉温降低。
    [板书] 
    [讲解]  这个反应生成的一氧化碳再继续燃烧,产生蓝色火焰,放出大量热。
    [板书] 
    [讲解]  由上述各反应可以看出,有的反应过程中放出热量,有的反应却要吸收热量,说明化学反应总是伴随着热量的变化。
    [板书]  放热反应用“+Q”表示
    吸热反应用“-Q”表示
    [小结]  碳的原子结构决定碳在常温下化学性质稳定,随着温度的升高,化学活动性大大增强,具有可燃性和还原性。重点掌握碳的还原性及有关实验装置。
    [作业]  略。
 

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