初中化学人教版九年级上册课题1 金刚石、石墨和C60第2课时学案设计

这是一份初中化学人教版九年级上册课题1 金刚石、石墨和C60第2课时学案设计，共7页。学案主要包含了学习目标，学习重难点，学习过程等内容，欢迎下载使用。
一、学习目标
1．通过对生活中一些常见碳单质的使用情况，了解碳单质在常温下的稳定性和可燃性；
2．掌握碳的化学性质，重点掌握碳还原氧化铜实验的装置、现象和结论；
3．根据碳的化学性质，理解并认识碳的用途。
二、学习重难点
重点：单质碳的化学性质。
难点：木炭与氧化铜的反应。
三、学习过程
【知识回顾】
1．金刚石、石墨和C60都是___________组成的单质，由于它们的_____________不同，它们的___________存在着差异。例如，金刚石是___________的物质，可以用来裁玻璃；石墨质地___________，可以用来做铅笔芯；木炭、活性炭具有___________的结构，因此具有___________性，可用来做防毒面具的滤毒罐等。
2．碳原子的结构示意图：______________________。
【答案】1．碳元素、碳原子的排列方式、物理性质、自然界最硬、软、疏松多孔、吸附；2．。
【课堂探究】
一、常温下碳单质的稳定性
古代书画家用墨做的古画、字迹历经千年而不褪色，并能够长久保存的原因是________________。
【答案】常温下碳的化学性质稳定。
【思考】试着从碳原子的结构解释常温下碳化学性质稳定的原因。
【答案】原子最外层电子数决定了元素的化学性质。碳原子的最外层电子数是4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以碳的化学性质比较稳定。
【练一练】王羲之是我国宋朝的书法家，他的墨宝保存至今，极其珍贵。你认为他的书法能保存完好是因为（ ）
A．因为王羲之的书法苍劲有力，不易褪色
B．因为现代科学技术发达，能够把古代书法还原本色
C．因为墨的主要成分是碳，在常温下化学性质稳定
D．因为书法所用的纸质地优良，经久耐用
【答案】 C
二、碳与氧气的反应（碳的_________性）
1．当碳充分燃烧时：氧气_________________
化学方程式：________________________________________________。
2．当碳不充分燃烧时：氧气__________________
化学方程式：________________________________________________。
【答案】可燃；1．充足、C＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))CO2； 2．不充足、2C＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO。
三、碳与某些氧化物的反应（碳的_________性）
1．实验探究：木炭与氧化铜的反应
资料：①氧化铜是黑色固体；②铜是紫红色有金属光泽的固体。
反应的化学方程式：___________________________________。
【答案】还原；红、Cu、变浑浊、CO2；C＋2CuOeq \(=====,\s\up7(高温))2Cu＋CO2↑。
实验注意事项：
（1）酒精灯加网罩的目的是__________________；
（2）组装实验装置时，试管口________________；
（3）做该实验时因为有气体生成，所以必须先检查装置的_____________；
（4）反应结束后，先撤___________，后撤。
【答案】集中火焰，提高温度；略向下倾斜；气密性；导气管、酒精灯。
2．还原反应：________________________________________。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有_________性。
【答案】含氧化合物里的氧被夺去的反应、还原。
3．碳的还原性的应用
（1）用于冶金工业，如：焦炭在高温下把铁从它的氧化物矿石中还原出来。
原理：__________________________________；
（2）碳还原二氧化碳
原理：__________________________________。
【答案】2Fe2O3+3Ceq \(=====,\s\up7(高温))4Fe+3CO2↑；CO2+Ceq \(=====,\s\up7(高温))2CO。
【思考】根据碳具有的化学性质推测，碳有哪些用途？
（1）_______________性，可用于_______________；
（2）_______________性，可用于_______________；
（3）_______________性，可用于_______________。
【答案】稳定、笔墨等；可燃、燃料；还原、冶炼金属等。
【练一练】如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（ ）
A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B．实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑
C．木炭能使氧化铜还原为铜
D．实验结束后，先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热
【答案】 B
【学后反思】通过本节课的学习，你收获了什么？
【测评反馈】
1．中国有上千年的书法文物，书法中用到的墨主要含碳，这体现了“碳”的（ ）
A．稳定性 B．可燃性
C．还原性 D．导电性
【答案】 A
【解析】古代书写用的墨，还能保存至今，说明其具有良好的稳定性，而字迹显示的黑色，都是碳保留下来的体现，因此说明常温下碳具有较好的稳定性；
故答案为：A。
2．石墨烯是由碳元素组成的；通常状况下，石墨烯呈固态，具有超强导电、导热的性能。下列关于石墨烯的认识错误的是（ ）
A．可作导热材料 B．是一种化合物
C．可做电池的电极 D．完全燃烧生成二氧化碳
【答案】 B
【解析】A．石墨烯具有超强导热的性能，因此可作导热材料，故不符合题意；
B．石墨烯是由碳元素组成的，属于单质，故符合题意；
C．石墨烯具有超强导电的性能，因此可作电池的电极，故不符合题意；
D．石墨烯是由碳元素组成的，碳元素完全燃烧生成二氧化碳，故不符合题意。
故答案为：B。
3．关于金刚石、石墨、C60的说法正确的是（ ）
A．由碳元素组成的同一种物质 B．都是黑色固体
C．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 D．构成的碳原子数目相同
【答案】 C
【解析】A．金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的不同单质，故不符合题意；
B．纯净的金刚石是无色透明的，石墨是深灰色的，故不符合题意；
C．金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的不同单质，化学性质相似，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故符合题意；
D．金刚石、石墨均是由碳原子直接构成的，C60是由分子构成的，一个C60分子由60个碳原子构成，它们构成的碳原子数目不同，故不符合题意。
故答案为：C。
4．铁锁不易打开时，往往需要加入少量的铅笔芯粉末来解决。下列说法错误的是（ ）
A．铅笔芯能够导电
B．用铅笔芯开锁是因为其有滑腻感
C．铅笔芯粉末的主要成分是铅
D．铅笔芯在氧气中燃烧会有CO2生成
【答案】 C
【解析】A．铅笔芯能够导电，因为石墨有导电性，故说法正确，不符合题意；
B．用铅笔芯开锁是因为其有具有滑腻性，故说法正确，不符合题意；
C．铅笔芯粉末的主要成分石墨，故说法错误，符合题意；
D．石墨是由碳元素组成单质，在氧气中燃烧会有CO2生成，故说法正确，不符合题意。
故答案为：C。
5．利用如图装置进行实验。下列说法错误的是（ ）
A．导管口有气泡冒出说明发生了反应
B．澄清的石灰水用于检验生成的CO2
C．一段时间后有红色固体生成
D．反应后固体质量一定减少
【答案】 A
【解析】A．试管内的气体受热膨胀会逸出，故导管口有气泡冒出不能说明发生了反应，符合题意；
B．二氧化碳能使澄清石灰石变浑浊，故可用澄清的石灰水检验生成的CO2，不符合题意；
C．碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，铜为红色固体，故一段时间后有红色固体生成，不符合题意；
D．该反应为化学反应，符合质量守恒定律，但碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳气体，故反应后固体质量一定减少，不符合题意。
故答案为：A。
6．某同学设计如下实验装置，验证碳的还原性，对实验进行分析并回答：
（1）为检查装置气密性的方法是：将导管浸入水中，双手紧握试管，如果________，说明装置气密性良好。
（2）木炭与氧化铜反应的化学方程式是____________________。
（3）图Ⅰ中实验现象为________。
A ①中黑色粉末变成红色
B ②中澄清的石灰水变浑浊
C ①中红色粉末变成黑色
D 生成二氧化碳气体
【答案】（1）导气管末端有气泡冒出
（2）C+2CuO 2Cu+CO2↑
（3）AB
【解析】（1）将导管浸入水中，双手紧握试管，试管温度升高，气体膨胀，如果导气管末端有气泡冒出，说明装置气密性良好，故填：导气管末端有气泡冒出。
（2）木炭和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，化学方程式C+2CuO 2Cu+CO2↑，故填：C+2CuO 2Cu+CO2↑。
（3）A ①碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，黑色粉末变成红色，A正确。
B碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使②中澄清的石灰水变浑浊，B正确。
C ①碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，黑色粉末变成红色，C不正确。
D 生成二氧化碳气体属于结论，不属于现象，D不正确。
故答案为：AB。
实验现象
结论
黑色粉末逐渐变为_______色
有_________生成
澄清石灰水___________
有_________生成