碳和碳的氧化物教学目标：1.掌握金刚石、石墨和C60的物理性质和用途2.掌握碳单质的化学性质3.掌握二氧化碳的制备4.掌握实验的原理及装置选择重难点分析一氧化碳和二氧化碳的性质重难点分析碳单质、一氧化碳、二氧化碳的化学性质；气体制取实验原理迁移运用知识点1 碳的单质碳有很多种单质，如金刚石、石墨、无定形碳、C60等，它们都是只由一种原子——碳原子构成的1．金刚石和石墨金刚石和石墨的物理性质及用途的比较说明：①同种元素可以组成不同种单质②单质一定由同种元素组成，但一种元素不一定只组成一种单质③同样都是由碳原子构成，金刚石和石墨的物理性质却千差万别，这是因为在这两种单质中，碳原子之间的排列和结合方式是不同的。
金刚石中的碳原子是以一种紧密的网状结构排列的，而石墨中的碳原子是以一种层状结构排列的。
构成物质的粒子之间的组合和排列不同，会导致物质的性质不同，即结构决定性质；而物质的性质很大程度上决定了该物质的用途例1．下列说法正确的是（）A．石墨在一定条件下转变成金刚石属于物理变化B．一种元素可能形成几种单质C．同种元素组成的不同种单质性质相同D．由碳元素形成的单质都是黑色的例2．金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是（）A．构成它们的原子大小不同B．构成它们的原子数目不同C．它们由不同种原子构成D．碳原子的排列方式不同例3．实验室有四个药品橱，已存放如下药品，我们今天买的石墨应该放在（）【同步训练】1．下列关于金刚石和石墨的说法，正确的是（）A．都能导电B．原子排列方式相同C．硬度都很大D．组成元素相同2．下列各组物质中属于同种物质的是（）A．水和冰B．金刚石和石墨C．Na和Ne D．氧气和臭氧3．下列家庭小实验，不能成功的是（）A．用肥皂水鉴别硬水和软水B．用冷碟子放在蜡烛火焰上方收集炭黑C．用2B铅笔芯做导电性实验D．用过滤的方法把硬水变成软水4．1990年，曾使用了一种“石墨炸弹”。
这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，原因是2．无定形碳（1）定义：由石墨的微小晶体和少量的杂质构成（2）常见的无定性碳：木炭、活性炭、焦炭和炭黑，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成，它们属于混合物各种无定形碳的用途焦炭浅灰色多孔性固体还原性冶炼金属炭黑极细的黑色粉末墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料注意：“碳”和“炭”的区别“碳”是元素或原子的名称，是所有核电荷数为6的原子的总称，元素符号为C。
常在书写碳元素的单质及含有碳元素的化合物名称时使用。
如碳元素、碳-60、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸钙、碳氢化合物等。
“炭”仅在书写由碳元素组成的无定形碳的名称时使用，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
例4．根据下列碳单质的性质写出它们的一项用途（1）金刚石在天然物质中硬度最大（2）石墨质软且滑腻（3）活性炭具有良好的吸附性（4）石墨有良好的导电性【同步训练】1．木炭具有很强的吸附性，这是因为（）A．木炭比木材轻B．木炭具有疏松多孔的结构C．木炭不溶于水D．木炭不易跟其它物质发生化学反应2．下列变化属于化学变化的是（）A．用玻璃刀裁玻璃B．镁带燃烧C．木炭净水D．水沸腾3．C60C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，是单纯由碳原子结合形成的稳定分子，C60及碳纳米管的结构其结构如图；一些以新的形态（如管状）存在的单质碳又相继被发现。
随着科学技术的发展，碳单质的种类和用途也将不断扩大例5．下列符号，既能表示一种元素，又能表示该元素的一个原子，还能表示一种单质的是（）A．O2B．Ne C．2H D．C60例6．下列说法正确的是（）A．C60是一种由60个碳原子构成的分子，所以属于化合物B．因为金刚石很硬，所以可以用作装饰品C．石墨有良好的导电性，可以用作电极D．石墨、金刚石、C60都是由碳元素组成的，所以它们的性质相同【同步训练】1．下列物质中，属于碳单质的一组物质是（）A．金刚石和石墨B．木炭和焦炭C．活性炭和炭黑D．一氧化碳和二氧化碳2．请根据图提供的信息，在相应的位置上写出不同碳单质的名称或化学式。
名称化学式名称可用于制铅笔芯分子结构原子结构方式：知识点2 碳的化学性质元素的化学性质由决定，尽管各种碳单质的物理性质差别很大，但由于碳原子的最外层电子数相同，所以各种碳单质具有相同的化学性质1．碳的稳定性（常温下）常温下．．．，碳的化学性质不活泼，受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易起变化。
例如我国古代用墨汁书写、绘制的字画，可保存几百年而不褪色；我们填写档案资料时，一般都要求用碳素墨水来填写例7．2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在空中失事。
有专家分析认为，其原因＋6 2 4可能是航天飞机机壳底部的石墨瓦在空中脱落，击中机翼引起的。
航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用，这主要是因为石墨（）A．能导电B．密度小C．熔点高，耐高温，化学性质稳定D．硬度小，有润滑作用2．碳与氧气的反应（碳的可燃性）（1）碳与充足氧气反应，生成二氧化碳：C＋O2CO2现象：发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体（2）碳与不充足氧气反应，生成一氧化碳，放出热量：2C＋O22CO注意：当木炭和氧气的质量比不同时，可能发生不同的反应，关键要看题目中所给木炭与氧气的质量比符合哪种情况（3）用途：碳单质具有可燃性，可用作燃料例8．下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（）金刚石石墨C60A．这四种物质都很软，可作润滑剂B．这四种物质碳原子的排列方式相同C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2D．这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子【同步训练】1．我国的黑白山水画之所以能够保持千年，是因为墨汁中的炭黑（）A．具有氧化性B．具有还原性C．具有吸附性D．常温下化学性质稳定2．下列各组物质中，具有可燃性的一组物质是（）A．H2和O2B．H2和CO2C．C和H2D．C和O23．碳燃烧可以生成两种氧化物，和，其中碳元素的化合价分别为和。
3．碳与某些氧化物的反应（碳的还原性）在加热或高温的条件下，碳能夺取氧化物中的氧，表现出还原性，如点燃点燃金刚石石墨C60碳纳米管（1实验现象：黑色固体变成红色物质，澄清石灰水变浑浊 注意：①试管口略向下倾斜，防止加热过程中产生的水蒸气倒流到试管底部，使受热的试管破裂 ②可在酒精灯上加网罩，使火焰集中，提高温度，或使用酒精喷灯③加热时应先将试管预热，再固定在盛药品的底部进行加热，以防试管受热不均炸裂 ④实验完毕，先撤出导气管，再熄灭酒精灯，以防止石灰水回流到试管中，引起试管炸裂（2现象： （3）用途：单质碳的还原性，可用于冶炼金属注意：单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却非常相似 例9．下列物质的用途中，利用其化学性质的是（ ）①石墨用作电极 ②活性炭用于防毒面具 ③氧气用于气焊 ④液氮用作制冷剂 ⑤焦炭用于冶金工业 A ．③⑤ B ．①⑤ C ．①②③ D ．①④⑤例10．某同学进行木炭还原氧化铜实验时有如下实验记录，其中符合事实的是（ ） A ．装药品时先装氧化铜再装木炭粉 B ．用酒精灯加热，上层固体先变成红色 C ．反应共耗时30秒 D ．反应后剩余固体显红色 例11．当CuO 中混有少量碳粉时，可以用下列哪种方法提纯（ ） A ．隔绝空气加热混合物 B ．在氧气流中加热混合物 C ．加足量水搅拌过滤 D ．用筛子将碳粉筛去 例12．下列说法中，正确的是（ ） A ．碳单质都是黑色固体B ．碳具有可燃性，碳燃烧时总是生成二氧化碳C ．碳具有可燃性，因此，常温下其化学性质比较活泼D ．碳是具有还原性的单质例13．炭雕是一种集观赏、空气净化于一体的工艺品（如右图）， 其主要成分是木炭。
下列说法中错误的是（ ） A ．炭雕作为艺术品可以长久保存 B ．炭雕能吸附室内微量的有害气体C ．摆放炭雕必须远离火种D ．将炭雕的下脚料研成粉末，与氧化铜粉末共热，不能发生反应例14．为验证活性炭的性质，甲同学设计如下图实验：（1）实验步骤三观察到烧杯中滤液的颜色为色。
（2）甲同学得出的实验结论是：活性炭有很好的吸附能力。
（3）乙同学认为甲同学的实验结论有疑点，有可能是滤纸对红墨水起到了作用，应增加一个对比实验， 说明甲同学的结论是合理的，该实验是 。
（4）丙同学另取少量活性炭与氧化铜的混合物，按下图装置进行实验，请填写实验记录和分析报告：知识点3 实验室制取CO 2一 、实验室制取CO 21．常用的药品：稀盐酸、大理石(或石灰石，主要成分是CaCO 3) 2．条件：常温条件，无需加热3．化学反应原理：CaCO 3＋2HCl === CaCl 2＋H 2CO 3 碳酸不稳定分解：H 2CO 3 === H 2O ＋CO 2↑总的化学方程式：CaCO 3＋2HCl === CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑现象：反应生成无色气体，能使澄清石灰水变浑浊，碳酸钙固体逐渐变小消失现象 结论二 、 气体的制取与收集方法探究实验室中制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分 1．发生装置气体的发生装置主要根据反应原理来选择，一般分为两种情况：（1）“固＋液气体”型适用于反应物为液体和固体，反应过程中无需加热生成气体的反应，可选用的仪器主要有反应器（一般为广口瓶或锥形瓶、烧瓶等）、长颈漏斗、双孔橡皮塞、导管等，装置如图所示示例：过氧化氢溶液分解制取氧气；实验室制取二氧化碳、氢气（待学）等注意：装入药品时，应先将固体放在反应容器中，将塞子塞紧，再将液体从长颈漏斗口倒入反应容器中，使固液接触反应制取气体，为了防止气体从长颈漏斗下端管口逸出，应使液面没过长颈漏斗下端管口（2）“固＋固气体”型适用于反应物只有固体，并且反应条件需要加热生成气体的反应，需要的主要仪器有铁架台、大试管、酒精灯、导管、单孔橡皮塞，装置如图所示 示例：加热氯酸钾分解制取氧气；加热高锰酸钾分解制取氧气等 2．收集装置气体的收集方法取决于该气体在水中的溶解性和与空气相比较密度的大小，一般分为以下几种情况： （1）排水集气法难溶于水或不易溶于水的气体，可用排水集气法，如氧气等 注意：①能溶于水或易溶于水的气体，则不能用这种收集方法②用排水法收集气体时，导管口刚开始有气泡冒出时气体中混有试管中的空气，此时立即收集会使收集到的气体不纯，所以要等到气泡连续均匀冒出时再收集；当集气瓶中的水排完，集气瓶口会有大气泡冒出，此时收集气体已满 （2）向上排空气法密度比空气大，且不与空气中的任何成分反应的气体，可用向上排空气法收集，如氧气等 （3）向下排空气法加热不加热密度小于空气，且不与空气中的任何成分反应的气体，可用向下排气法收集，如氢气等注意：①若气体的密度与空气密度接近，则不能用排气法收集②如果气体有毒、污染空气，在收集这些气体时，还要采取相应措施，防止气体逸散到空气中；如果采用排水法收集，对多余的气体还要吸收处理，避免对空气造成污染（4）多用途气体收集装置（多用瓶）排水法：长进短出排空气法：①向上排空气法——长进短出②向下排空气法——短进长出例1．某无色气体的密度的是空气密度的5/9，且极难溶于水，那么收集该气体所用的方法是（）①向上排空气法②向下排空气法③排水法A．①或②B．①或③C．②或③D．①②③均可例2．某气体有毒，易溶于水，且密度比空气的密度略大，收集该气体可使用的方法是（）A．只能用向上排空气法收集B．只能用排水法收集C．只能用向下排空气法收集D．既不能用排水法又不能用排空气法收集例3．某学习小组在探究活动中要制取一定量的氨气。