第六单元 碳和碳的氧化物

课题3　二氧化碳和一氧化碳

教学目标：

知识与技能

1．通过实验探究，了解二氧化碳的性质。

2．能设计和完成一些简单的化学实验，表达所观察到的实验现象，分析实验结论。

3．认识一氧化碳，了解其物理性质和化学性质以及主要用途。

4．知道一氧化碳还原氧化铜的原理以及一氧化碳使人中毒的原因。

过程与方法

1．通过探究二氧化碳的化学性质，使学生经历科学探究的基本过程。

2．通过对一氧化碳性质的研究，进一步培养学生勤于思考的科学习惯。

3．通过实验，体验对实验现象进行分析、推理，以及得出结论的过程。

4．在解决问题的过程中，让学生逐步养成良好的学习习惯和学习方法。

情感、态度与价值观

1．通过学习，保持和增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲，发展学生学习化学的兴趣。

2．通过实验探究，使学生体会到合作与交流是一种重要的学习方法。

重点难点：

重点　1.二氧化碳的性质与检验。

2.一氧化碳的物理性质和化学性质。

难点　1.二氧化碳与水和澄清石灰水的反应。

2.一氧化碳的还原性。

教学准备：

仪器：试管、烧杯、集气瓶、导管、塑料瓶、两瓶分别装有稀醋酸和水的喷雾瓶、白铁皮架(有两个阶梯)等。

药品：石灰石、盐酸、澄清石灰水、一瓶雪碧、四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花、二氧化碳、一氧化碳、新鲜鸡血、抗凝血剂、氧化铜等。

教学过程：

一、导入新课

师：展示一套实验室制取二氧化碳的装置，请两位学生互相配合，在3min内制好三瓶二氧化碳。引导学生适时地评价他们的操作。

师：下面我们就用刚制好的二氧化碳做一组实验，通过实验你能得到哪些结论？

师：请一位同学，在教师的指导下完成。

1．展示一瓶二氧化碳，让学生观察其颜色、状态。

2．向一盛有二氧化碳的软塑料瓶内加入1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。

3．向盛有燃着的阶梯蜡烛的烧杯中，缓缓倾倒二氧化碳。

师：从以上3个实验，我们发现了二氧化碳具有哪些性质？哪些属于物理性质？哪些属于化学性质？

还有一种与CO2在组成上非常相似的气体CO，它们的性质是否也很相似呢？让我们一起探究一下。

二、推进新课

（一）二氧化碳的性质

1．物理性质

(1)通常状况下是无色、无味的气体。

(2)密度比空气的大(同温同压下)。

(3)能溶于水。

师：二氧化碳也有三态变化，在加压、降温的条件下可以变成液体，继续加压、降温，就可以变成固体。现在我们一起观看固体二氧化碳。

师：用二氧化碳灭火器制二氧化碳固体。请几位同学小心将固体收集到烧杯中，观察它的状态及变化。引导学生将燃着的木条放在烧杯口，观察木条的变化。

师：固体二氧化碳又叫“干冰”，易升华。

2．化学性质

师：前面的蜡烛熄灭，现在的木条熄灭，都说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。

(1)二氧化碳与水的反应。

实验探究：二氧化碳与水的反应。

实验步骤：取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出小心烘烤，观察现象。

师：①石蕊是一种色素，能在酸性、中性及碱性环境下显现出三种不同的颜色。

②水不能使紫色石蕊溶液变成红色。

③二氧化碳与水反应生成类似醋酸的物质，这种物质能使紫色石蕊溶液变成红色。

④二氧化碳与水反应生成的物质不稳定，加热容易分解成二氧化碳和水。

师：二氧化碳溶于水的过程中，是否发生了化学变化呢？

生：CO2与H2O能发生化学反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变成红色。

CO2＋H2O===H2CO3

碳酸很不稳定，容易分解为二氧化碳和水，受热时分解更快。

H2CO3===H2O＋CO2↑

(2)二氧化碳和澄清石灰水的反应。

实验探究：二氧化碳和澄清石灰水的反应。

实验步骤：打开雪碧瓶盖，塞上导气管，通入澄清石灰水中，振荡，观察现象。

现象：澄清石灰水变浑浊。

师：说明雪碧中含有二氧化碳，二氧化碳和澄清石灰水发生了化学反应。

师：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和氢氧化钙[(Ca(OH)2)]反应，生成了白色的碳酸钙沉淀的缘故。该反应的化学方程式如下：

Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，这个反应常用来检验二氧化碳。

（二）二氧化碳对生活和环境的影响

1．对生活的影响。

(1)作灭火剂：二氧化碳密度比空气大，又不燃烧，一般也不支持燃烧，当二氧化碳与空气同时存在时，二氧化碳在下层，从而隔绝空气与物体的接触，所以二氧化碳可用作灭火剂。

(2)作制冷剂、人工降雨。

在一定条件下，二氧化碳气体会变成固体，固体二氧化碳叫干冰。干冰升华时，会吸收大量的热，常用作制冷剂和人工降雨。

(3)因为易溶于水，所以可制汽水等碳酸饮料。

(4)二氧化碳是温室肥料。

2．对环境的影响：温室效应。

（三）一氧化碳的性质

1．物理性质

一氧化碳是一种无色无味的气体，难溶于水。

2．化学性质

(1)一氧化碳具有可燃性。燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色。

2CO＋O22CO2

师：煤炉里煤层上方的蓝色火焰，就是一氧化碳在燃烧。

(2)一氧化碳有剧毒。

师：用煤火取暖容易发生煤气中毒，你知道中毒的原因吗？

演示实验：在试管中加入新鲜鸡血(加入抗凝血剂)，然后通入一氧化碳气体，观察血液颜色的变化。

生：通入一氧化碳后，血液由深红色变成鲜红色。

师：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，所以会出现上述现象，严重时会危及生命。

讨论：

①在什么条件下容易发生煤气中毒？

②有人用煤火取暖，又担心煤气中毒，临睡前在煤炉上和地上放两大盆冷水，这样做能预防煤气中毒吗？

③用煤火取暖时，怎样预防煤气中毒？

④煤气厂为什么常在家用煤气(含有一氧化碳)中掺入微量具有难闻气味的气体？如发生煤气泄漏应当怎么办？

生：①如果煤气泄漏，室内通风不良，或生煤火的房间不装烟囱，都有可能导致煤气中毒。

②水不能预防煤气中毒，因为CO难溶于水。

③首先房间里应装烟囱，其次应注意睡觉时头不要靠墙边，因为CO的密度略小于空气，它会沿着墙壁慢慢地向上飘。

④因为一氧化碳无色无味，煤气泄露不易被察觉，所以煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体。如果发生煤气泄漏，应立即关闭煤气阀门，然后开窗通风。

师：我们探究了一氧化碳的两大性质，它还有什么性质呢？

(3)一氧化碳具有还原性。

演示实验：如下图所示，在玻璃管中放入氧化铜，通入一氧化碳赶走玻璃管内的空气后，加热。观察现象并与木炭还原氧化铜的实验作对比。

现象：玻璃管中的黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。这说明一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。这个现象和结论与木炭还原氧化铜的相同。

师：同学们能写出该反应的化学方程式吗？

生：CO＋CuOCO2＋Cu

师：该反应是否是还原反应？若是还原反应，哪种物质具有还原性？

生：含氧化合物CuO中的氧被CO夺去，因此该反应是还原反应。CO能夺走CuO中的氧，所以CO具有还原性。

师：①一氧化碳还原氧化铜实验要求“两先两后”，即先通气再点燃，先熄酒精灯后停气，这是为什么？

②该实验装置不同于碳还原氧化铜装置的一个主要部位是：用酒精灯点燃尾气。为什么？

③从图中看到把反应生成的气体通入澄清石灰水，生成白色沉淀，证明生成了二氧化碳。但是怎样证明一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊呢？

④一氧化碳有毒，在尾气处理时还可用什么方法？

生：①先通入一氧化碳，赶出试管内空气，避免一氧化碳跟管内的空气混合，受热而引起爆炸；停止反应后，先熄灭酒精灯，仍继续通一氧化碳，防止灼热的铜遇到进入管内的空气又生成氧化铜。

②一氧化碳有毒，用酒精灯点燃尾气是防止未与氧化铜充分反应的一氧化碳散失到空气中，污染环境。

③在气体进入硬质玻璃管前先通入澄清石灰水。

改进装置：

④可用气球收集尾气中的一氧化碳；也可以用排水集气法收集在集气瓶中。

（四）一氧化碳的用途——冶炼金属

师：工业上利用一氧化碳的还原性，在炼铁厂把铁矿石还原成铁。

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

师：一氧化碳与二氧化碳的相互转化，用化学方程式表示。

生：2CO＋O22CO2

CO2＋C2CO

教学板书：

课题3　二氧化碳和一氧化碳

一、二氧化碳的性质

1．物理性质

2018-2019学年九年级化学上册 第六单元 碳和碳的氧化物 课题3 二氧化碳和一氧化碳教案（新版）新人教版