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[教学设计]碳单质和二氧化碳制取的研究

[教学设计]碳单质和二氧化碳制取的研究[教学设计]碳单质和二氧化碳制取的研究碳单质和二氧化碳制取的研究一、一周知识概述在本周我们一共学习了以下知识: 1、碳元素能组成哪几种单质, 2、坚硬无比、璀璨夺目的金刚石;外表丑陋、不可小视的石墨;一鸣惊人，前途无量的C;种类繁多的无定形碳。 60 3、单质碳都具有什么样的化学性质,为什么化学性质相似, 4、二氧化碳制取的原理、思路、方法。二、重点知识归纳及讲解 1、由同一种元素碳组成的几种性质不同的单质以单质形式存在的碳有金刚石、石墨和无定形碳等。这些单质的物理性质有较大的差异，其原...

[教学设计 ]碳单质和二氧化碳制取的研究碳单质和二氧化碳制取的研究一、一周知识概述在本周我们一共学习了以下知识: 1、碳元素能组成哪几种单质, 2、坚硬无比、璀璨夺目的金刚石;外表丑陋、不可小视的石墨;一鸣惊人，前途无量的C;种类繁多的无定形碳。 60 3、单质碳都具有什么样的化学性质,为什么化学性质相似, 4、二氧化碳制取的原理、思路、方法。二、重点知识归纳及讲解 1、由同一种元素碳组成的几种性质不同的单质以单质形式存在的碳有金刚石、石墨和无定形碳等。这些单质的物理性质有较大的差异，其原因是碳原子的空间排列不同;它们的化学性质是相同的，其原因是碳原子的核外电子排布都相同。 2、金刚石和石墨的物理性质与用途的比较 3、几种无定形碳的比较 4、吸附木炭和活性炭的吸附是将被吸附物(有色液体、气体、有毒气体等)吸在表面(细管道内)，这个变化是物理变化。 C分子C分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，是一种很稳定的6060 分子，主要应用于材料科学，超导体等方面。金刚石、石墨、C分子的结构示意图(如上图) 60 世人瞩目的足球烯,C。 60 C分子是一种由60个碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，60 其中12个为正五边形，20个为正六边形，它形似足球，因此又被称为足球烯。足球烯是美国休斯顿赖斯大学的克罗脱(Kroto, H.W.)和史沫莱(Smalley, R.E.)等人于1985年提出的，他们用大功率激光束轰击石墨使其气化，用1MPa压强的氦气产生超声波，使被激光束气化的碳原子通过一个小喷嘴进入真空膨胀，并迅速冷却形成新的碳原子，从而得到了C。C的组成及结构已经被质谱、X射线分析等实验证明。6060 此外，还有C等许多类似C分子也已被相继发现。 7060 1991年，科学家们发现，C中掺以少量某些金属后具有超导性，且这种材料的制60 作工艺比制作传统的超导材料——陶瓷要简单，质地又十分坚硬，所以人们预言C在60超导材料领域具有广阔的应用前景。 5、碳的化学性质尽管碳的各种单质的物理性质差异很大，但由于构成它们的碳原子的结构是相同的，因而碳的各种单质具有相同的化学性质。碳的化学性质有一显著特点:常温下，碳的化学性质很不活泼，但随着温度升高，其化学活动性大大增强。 (1)稳定性:在常温下碳的化学性质不活泼。 (2)可燃性:碳跟氧气的反应有两种情况: (3)还原性:高温下碳可与氧化物发生反应。现象:黑色粉末变成红色。单质碳在高温时具有还原性，它能夺取某些金属氧化物(如ZnO、FeO、FeO、2334CuO等)中的氧，使金属氧化物还原，故焦炭可用于冶金工业。某些化学反应在反应过程中能够放出热量或吸收热量，这叫做化学反应中的放热或吸热现象。 6、实验室制取气体的思路和方法 (1)先要了解在实验室的条件下(常温、加热、加催化剂、通电等)，可以用什么药品，通过什么化学反应来制取这种气体，也就是我们所说的原料和反应原理。 (2)根据反应物的状态、反应所需要条件和生成气体的性质来设计实验装置。 (3)需要通过实验来验证制得的气体就是所要制取的气体。 7、二氧化碳的实验室制法 (1)药品:石灰石或大理石(主要成分是CaCO)、稀盐酸。3 (2)反应原理:CaCO，2HCl=CaCl，HO，CO? 3222 (3)实验装置:因为上述反应物是固体和液体，反应不必加热，故气体发生装置如下图所示。 (4)收集方法:由于二氧化碳的密度大于空气的密度，且能溶于水，因此只能用向上排空气法收集。 (5)检验。验证:将所得气体通入澄清的石灰水中，若出现白色浑浊，证明收集到的气体是二氧化碳。验满:将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满。 (6)放置:盛有二氧化碳的集气瓶盖好玻璃片后，要正立放在桌面上。注意: (1)实验室制取二氧化碳常用稀盐酸和大理石，不能用稀硫酸代替稀盐酸，原因是稀硫酸与碳酸钙反应后生成的硫酸钙是微溶物，覆盖在大理石的表面上，阻止反应继续进行;也不能用碳酸钠代替大理石，原因是它与稀盐酸反应速度太快，不易控制;不能用浓盐酸与大理石反应制取，原因是浓盐酸有强烈的挥发性，会使制得的二氧化碳中混有HCl气体而使制得的气体不纯。 (2)制取CO的装置中，长颈漏斗的下端必须插在液面以下，防止生成的气体从2 长颈漏斗逸出;导气管伸出胶塞的部分不能太长，只露出少许即可，以利于气体的排出;收集气体的导气管必须伸到接近集气瓶的底部，以利于排尽集气瓶内的空气，收集到较纯净的CO. 2 8、二氧化碳的工业制法 (1)原理:煅烧石灰石 CaCOCaO，CO? 32 (2)过程:在工业上，把石灰石放在石灰窑里，经过高温煅烧，就制得生石灰(CaO)，同时得到副产品二氧化碳。三、难点知识剖析 1、证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的方法将两种单质分别与氧气反应均生成CO或CO。 2 2、氧气和二氧化碳的实验室制法的比较

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