碳单质的化学性质4
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初中化学《单质碳的化学性质》教案一、教学目标:1. 让学生了解单质碳的基本化学性质,包括碳的燃烧、还原和吸附等性质。
2. 通过实验和观察,培养学生观察现象、分析问题和解决问题的能力。
3. 培养学生的实验操作能力和团队合作精神。
二、教学内容:1. 碳的燃烧:碳与氧气的反应,二氧化碳。
2. 碳的还原:碳与金属氧化物的反应,如碳还原氧化铜。
3. 碳的吸附:碳对气体和溶液的吸附作用。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:碳的燃烧、还原和吸附等化学性质。
2. 教学难点:碳的燃烧和还原反应的原理。
四、教学方法:1. 采用实验法、观察法和讨论法进行教学。
2. 以学生为主体,教师为指导,引导学生自主探究和发现问题。
3. 通过小组合作,培养学生的团队协作能力。
五、教学准备:1. 实验室用具:酒精灯、试管、导管、烧杯、镊子、滴管等。
2. 实验试剂:氧气、二氧化碳、氧化铜、碘酒等。
3. 课件和教学素材。
教案内容请参考下文:一、引入:1. 引导学生回顾已学的碳的基本知识,如碳的原子结构、物理性质等。
2. 提问:碳有哪些化学性质?今天我们来学习碳的哪些化学性质?二、碳的燃烧:1. 实验演示:将碳放在酒精灯上燃烧,观察现象。
2. 提问:碳燃烧了什么气体?如何验证?3. 讲解:碳与氧气的反应,二氧化碳。
三、碳的还原:1. 实验演示:将碳还原氧化铜,观察现象。
2. 提问:碳是如何还原氧化铜的?了什么物质?3. 讲解:碳与金属氧化物的反应,如碳还原氧化铜。
四、碳的吸附:1. 实验演示:将碘酒滴在碳上,观察现象。
2. 提问:碳对碘酒有什么作用?这是什么现象?3. 讲解:碳的吸附作用。
五、总结与拓展:1. 总结:碳的燃烧、还原和吸附等化学性质。
2. 拓展:碳还有哪些化学性质?请举例说明。
3. 作业:总结本节课所学内容,完成练习题。
六、教学过程:1. 引导学生回顾上节课所学的碳的化学性质,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解本节课将要学习的碳的化学性质,包括碳的燃烧、还原和吸附等。
1.金刚石、石墨、活性炭、焦炭、炭黑、C60的性质与用途碳的单质有金刚石、石墨、木炭、焦炭、活性炭等等,从晶体形态考虑,碳有两种同素异形体——石墨和金刚石。
平常所说的无定形碳如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等实际上也具有石墨的晶体结构,并不是真正的另一种晶体类型。
直到8O 年代中期,人类发现了富勒烯(Fullerene),科学家进一步研究确认富勒烯是碳元素存在的第三种晶体形态,至此人类对碳的认识提高了一个新层次。
美国科学家Curl和Smalley教授及英国科学家Kroto教授为此荣获1996年诺贝尔化学奖。
金刚石:金刚石为无色透明固体,硬度10莫氏,熔点3550℃,沸点4827℃,密度3.51g/cm3,是天然存在的最硬的物质。
在温室下对所有化学试剂都显惰性,在氧气中燃烧温度为777℃,燃烧热为395.40KJ/mol。
透明的金刚石可以作宝石或钻石。
黑色和不透明的金刚石在工业上用以制钻头和切割金属、玻璃或矿石的工具。
金刚石粉是优良的研磨材料,可以制砂轮[1]。
石墨:石墨为灰黑色不透明固体,硬度1莫氏,熔点3652℃,沸点4827℃,密度2.2g/cm3,是电和热的良导体。
化学性质比金刚石稍活泼,在氧气中燃烧温度687℃,燃烧热为393.50KJ/mol。
石墨能被强氧化剂如浓HNO、NaCIO4和KMnO4等氧化为石墨氧化物。
石墨在工业上被大量地用于制造电极、坩埚、某些化工设备及高温热电偶,也可以作原子反应堆中的中子减速剂。
石墨粉可以作润滑剂、颜料和铅笔芯。
石墨能与许多金属生成碳化物,如青铜色的C8K[1]。
无定形碳:无定形碳大都为黑色不透明固体,物理性质各不相同。
化学性质比金刚石和石墨都稍活泼。
在高温下,除与O2及金属氧化物反应外,还与硫反应。
与某些金属反应,可得到碳化物。
(1)木炭一般是由木材、纤维在隔绝空气的条件下加热制得,主要用于冶金、吸附剂、黑色火药原料。
(2)焦炭若是由煤干馏得到的,其成分和机械性能不一;若是由沥青或天然气的蒸馏残渣碳化得到的产物成分一致。
北京四中知识要点:1.了解单质碳在常温下的化学稳定性和升高温度时的化学活动性。
2.了解碳的各种单质的物理性质差异虽然很大,却具有相同的化学性质。
3.通过实验和对实验现象的观察分析,掌握单质碳的可燃性和还原性。
知识的重点和难点:1.重点:碳单质的可燃性和还原性。
2.难点:碳单质与氧化铜、二氧化碳发生的化学反应。
知识详解:单质碳的化学性质1.常温下碳的化学性质稳定:单质碳在常温下化学性质不活泼,在日光照射下或跟空气、水接触一般都不反应。
利用碳在常温下的稳定性,古人用墨来书写的字、画可保存很久而不褪色。
2.单质碳在点燃或高温下,化学活动性大大增强,能够跟许多物质起反应(1)碳与氧气的反应(可燃性)CO俗称“煤气”,有剧毒。
生活中烧煤取暖时,若燃烧不充分就会生成CO,使人中毒。
(2)碳跟某些氧化物的反应(还原性)木炭粉还原氧化铜现象:黑色粉末逐渐变红,生成的气体使澄清石灰水变浑浊。
上述反应都是氧化物中的氧被夺去的反应,氧化物都发生了还原反应。
单质碳具有还原性,可做还原剂。
但还原反应不属于四大基本反应类型。
(3)化学反应中吸热现象和放热现象化学反应常伴随吸热或放热等现象,放热的反应可称为放热反应,吸热的反应可称为吸热反应。
例如:,此反应为吸热反应;而、等均为放热反应。
(4)单质碳与氢气的化学性质比较碳和氢气化学性质不同之处:①它们的化学活泼性不同,氢气比碳活泼,在一定条件下氢气一般比碳容易反应;②化合价不同,在通常状况下氢元素表现+1价而碳元素表现+4价;③碳有可变化合价,所以燃烧充分或不充分时有两种氧化物。
(5)木片和木炭燃烧的比较木片:易点燃,燃烧时有火苗,冒黑烟。
木炭:不易点燃,燃烧无火苗(或有蓝色火焰)。
木炭与木片燃烧时现象不同,主要是因为木炭在点燃前已经把内部的水分及易挥发的可燃性物质(油脂、烃类等)处理掉了。
所以在燃烧时只是发红,不冒烟。
有时看到木炭燃烧时有蓝色火焰是因为红热的炭与CO2相遇产生CO,而CO燃烧是蓝色的火焰。
《碳的单质》讲义一、碳单质的家族成员在化学的奇妙世界里,碳元素以多种单质的形式存在,就像一个丰富多彩的大家庭。
其中,我们最为熟悉的成员有金刚石、石墨和C60 。
金刚石,这可是碳单质中的“贵族”。
它具有极高的硬度,是自然界中最硬的物质之一。
其晶莹剔透的外观,使得它成为了珠宝界的宠儿,那些璀璨夺目的钻石,就是经过精心雕琢的金刚石。
石墨则与金刚石截然不同。
它质地柔软,颜色呈灰黑色,具有良好的导电性和润滑性。
我们常用的铅笔芯,主要成分就是石墨。
当我们用铅笔在纸上写字时,实际上是铅笔芯中的石墨颗粒留在了纸上。
而 C60 呢,它有着独特的足球状结构,也被称为“足球烯”。
C60 在材料科学、纳米技术等领域展现出了巨大的潜力。
二、金刚石的特性与应用金刚石之所以硬度极高,这要归功于它的原子结构。
金刚石中的碳原子以一种非常紧密且坚固的四面体结构排列,使得各个方向上的原子间结合力都很强,从而赋予了它卓越的硬度。
这种超高的硬度使得金刚石在工业上有着广泛的应用。
例如,在地质勘探中,金刚石钻头可以轻松地钻透坚硬的岩石;在切割和磨削领域,金刚石刀具能够对各种材料进行高精度的加工。
除此之外,由于金刚石具有良好的导热性和光学性能,它在电子和光学器件的制造中也发挥着重要作用。
三、石墨的性质与用途石墨的结构与金刚石大不相同。
它的碳原子呈层状排列,层与层之间的结合力相对较弱,这就导致了石墨的柔软性和滑腻感。
石墨的导电性使得它成为制造电极的理想材料。
在电池和电解等工业过程中,石墨电极被广泛使用。
同时,石墨的润滑性也使其在机械制造中用作润滑剂,能够减少零部件之间的摩擦和磨损,延长机械设备的使用寿命。
四、C60 的独特结构与潜在价值C60 独特的足球状结构让它具有一些特殊的性质。
由于其表面存在大量的活性位点,使得 C60 能够与许多物质发生反应,从而为新型材料的研发提供了广阔的空间。
在医学领域,科学家们正在探索 C60 用于药物载体的可能性,期望能够更精准地将药物输送到病变部位。
高中化学关于炭族元素的知识点详解1. 碳族元素性质的相似性和递变性:(1)相似性① 碳族元素原子结构最外层都为4个电子,C、Si为非金属元素,Ge、Sn、Pb为金属元素。
② 正价为4,负价为-4。
③ 非金属元素可形成气态氢化物RH4④ 非金属元素价氧化物对应的水化物为H2RO3,其水溶液呈酸性;金属元素低价氧化物对应水化物为、具两性偏碱性。
2. 碳单质(C)碳元素价态变化及重要物质:碳的同素异形体有金刚石和石墨两种。
(1)金刚石和石墨的晶体结构:金刚石晶体里,每个碳原子都处于四个碳原子的中心,以共价键跟四个碳原子结合成正四面体结构,正四面体结构向空间发展,构成一个空间网状晶体,为原子晶体。
石墨晶体是层状结构,每层内的碳原子排列成六边形,一个个六边形排列成平面网状结构,同一层内,相邻的碳原子以非极性共价键结合,层与层以范德华力相结合,因层与层之间易滑动,质软。
石墨晶体为层状晶体(看作混合型晶体)。
(2)物理性质:金刚石和石墨物理性质有较大差异。
(3)化学性质:碳单质常温下性质很稳定,碳的性质随温度升高,活性增大。
碳的同素异形体化学性质相似。
① 可燃性:在充足空气中燃烧C O2(足) 2CO② 高温下,与氢、硫、硅等发生化合反应:C+2S CS2(C表现还原性)C+Si SiC(C表现弱氧化性)C+2H2 CH4(C表现弱氧化性)③ 高温下,与钙、铁、铝、硅的氧化物发生反应,生成碳化物或还原出金属单质。
CaO+3C CaC2+CO(电石)CuO+C Cu+COSiO2+2C Si+2COFe2O3+3C 2Fe+3CO④ 高温下,与水蒸汽发生反应,⑤ 与氧化性酸发生反应:C 4HNO3(浓) CO2↑ 2SO2↑ 2H2O3. 二氧化碳(CO2)属于酸性氧化物,即为碳酸酸酐。
(1)分子组成和结构:二氧化碳分子是由两个氧原子和一个碳原子通过极性共价键结合成直线型的非极性分子;固态时为分子晶体。
(2)物理性质:二氧化碳是无色、无嗅的气体,密度比空气大,加压和降温下变为雪状固体叫干冰,若在压强为101帕,温度℃时,干冰可升华成气体;CO2可溶于水(通常状况下1:1)。
初中化学《单质碳的化学性质》教案教学目标:1. 知识与技能:了解单质碳的基本化学性质,掌握碳的燃烧反应、还原反应和碳化反应。
2. 过程与方法:通过实验观察和化学方程式的分析,培养学生的观察能力和思维能力。
3. 情感态度价值观:引导学生认识碳在自然界和人类生活中的重要作用,培养学生对化学科学的兴趣。
教学重点:1. 碳的燃烧反应2. 碳的还原反应3. 碳的碳化反应教学难点:1. 碳的燃烧反应条件的理解2. 碳的还原反应原理的理解3. 碳的碳化反应过程的描述教学准备:1. 实验室用具:烧杯、试管、酒精灯、镊子、滴定管等。
2. 实验试剂:纯净碳、氧气、氢气、二氧化碳、澄清石灰水等。
3. 教学课件和教案。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾已学的碳的基本知识,如碳的原子结构、存在形式等。
2. 提问:碳在化学反应中有什么特殊的性质?今天我们来学习碳的化学性质。
二、碳的燃烧反应(15分钟)1. 实验演示:将纯净碳放在燃烧匙中,用酒精灯点燃碳,观察燃烧过程。
2. 引导学生观察实验现象,如碳的燃烧声音、火焰颜色等。
3. 分析碳的燃烧反应的化学方程式:C + O2 →CO2。
4. 讲解碳的燃烧反应的原理和条件。
三、碳的还原反应(15分钟)1. 实验演示:将纯净碳放入烧杯中,加入少量氢气,点燃碳,观察还原过程。
2. 引导学生观察实验现象,如烧杯内气体的变化、澄清石灰水的变化等。
3. 分析碳的还原反应的化学方程式:C + H2 →CH4。
4. 讲解碳的还原反应的原理和应用。
四、碳的碳化反应(15分钟)1. 实验演示:将纯净碳放入试管中,加热至高温,观察碳化过程。
2. 引导学生观察实验现象,如试管内物质的变化、碳化产物的形态等。
3. 分析碳的碳化反应的化学方程式:C →CxHy。
4. 讲解碳的碳化反应的原理和应用。
1. 回顾本节课学习的碳的燃烧反应、还原反应和碳化反应。
2. 提问学生:你认为碳的这些化学性质在自然界和人类生活中有什么作用?3. 引导学生思考碳的化学性质对人类社会的影响,如碳的燃烧反应产生的二氧化碳对全球气候变化的影响等。
单质碳的化学性质教案一、教学目标1.了解单质碳的化学性质,包括稳定性、还原性和可燃性。
2.掌握单质碳在不同条件下的化学反应及实验现象。
3.培养学生观察、实验、分析和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:单质碳的化学性质及实验现象。
2.教学难点:单质碳的还原性及实验操作。
三、教学过程1.导入新课(1)回顾碳元素的存在形式,引导学生思考:碳元素在自然界中以哪些形式存在?(2)介绍单质碳的物理性质,如颜色、硬度、导电性等。
2.学习单质碳的化学性质(1)稳定性①讲解单质碳的稳定性,引导学生观察碳在常温下的化学性质。
②实验:将少量木炭放入试管中,加热至红热,观察木炭的变化。
(2)还原性①讲解单质碳的还原性,引导学生思考:碳为什么具有还原性?②实验:将少量木炭放入盛有氧化铜的试管中,加热至红热,观察氧化铜的变化。
③讨论:实验现象说明了什么?碳是如何将氧化铜还原的?(3)可燃性①讲解单质碳的可燃性,引导学生思考:碳为什么具有可燃性?②实验:将少量木炭放入试管中,加热至红热,观察木炭的燃烧现象。
③讨论:实验现象说明了什么?木炭在燃烧过程中发生了哪些化学变化?3.巩固知识(2)课堂练习:完成关于单质碳化学性质的练习题。
4.实验操作(1)分组实验:每组同学分别进行碳的还原性和可燃性实验。
(2)实验要求:观察实验现象,记录实验结果,分析实验结论。
5.课堂小结(2)强调实验操作注意事项,提醒同学们在实验过程中要注意安全。
四、课后作业1.复习单质碳的化学性质,整理课堂笔记。
2.完成课后练习题,巩固所学知识。
3.深入了解单质碳在实际应用中的重要性,查阅相关资料,下节课分享。
五、教学反思1.加强课堂互动,提高学生参与度。
2.注重实验安全教育,确保实验顺利进行。
3.关注学生个体差异,因材施教,提高教学效果。
重难点补充:1.稳定性对话设计:教师问:“同学们,你们知道为什么木炭在常温下不会发生变化吗?”学生答:“因为它比较稳定。
学科:化学教学内容:单质碳的化学性质【基础知识精讲】1.碳的几种单质在物理性质上存在着较大的差异性,但是它们具有相同的化学性质.2.碳的化学性质在常温下稳定,随着温度的升高,其化学活泼性大大加强,高温时可与多种物质发生化学反应.3.碳与氢气的化学性质类似,都有可燃性和还原性,同时也存在着如下区别:(1)反应所需要的温度不同:碳所需要的温度比氢气要高.CuO+H2 △ Cu+H2O 2CuO+C高温2Cu+CO2↑(2)燃烧后的产物不同:氢气燃烧后生成水,碳燃烧后生成二氧化碳,或者是一氧化碳.2H2+O2点燃2H2OC+O2点燃CO2(充分燃烧) 2C+O2点燃2CO(不充分燃烧)(3)从还原能力看,碳强于氢气.C + H2O 高温CO + H2【重点难点解析】例1下列说法正确的是()A.碳元素形成的单质均是黑色B.碳在不充分燃烧时生成一氧化碳,同时吸热C.木炭可使氧化镁还原成镁D.金刚石和石墨具有相同的化学性质分析碳元素可形成多种单质,但并非都是黑色,金刚石它为无色透明的正八面形状的固体;尽管金刚石和石墨物理性质差异较大,但由于构成的微粒都是碳原子,其原子的核外电子排布相同,因而具有相同的化学性质,所以(A)错(D)对.碳燃烧时无论生成什么物质均为放热.故(B)错,对于(C),木炭的还原能力是有一定限度的,它并不能还原一切金属氧化物,通常能被还原的金属氧化物有:Zn、Fe、Cu等的氧化物,但不能还原氧化镁.解答选(D)例2碳和氢气在化学性质上相似点是()A.都是单质B.都难溶于水C.都具有较强的还原性D.都有强氧化性分析本题的关键在审题上,若忽视了题干中的“化学性质”,则会得出(A)(B)(C)三个正确选项,由于碳和氢气在化学性质上主要有两点相似,都具有可燃性和还原性,所以只有(C)正确.解答选(C)例3在适当条件下,ag碳和bg氧气反应,生成(a+b)g气体(碳和氧气都无剩余),求a和b的比值范围.分析根据题意,碳与氧气恰好反应,由于碳和氧气反应后的生成物有两种,故存在a 与b的比值范围.(1)C + O 2点燃CO 2 (2)2C + O 2点燃2CO12 32 24 32反应物恰好反应时,可按(1)式进行,也可按(2)式进行,还可按(1)(2)两式同时进行.若按(1)式进行,则a ∶b=12∶32=3∶8若按(2)式进行,则a ∶b=24∶32=3∶4若按(1)(2)式同时进行,则3∶8<a ∶b<3∶4综上所述为 83≤b a ≤43【难题巧解点拨】例1 将20g木炭粉和氧化铜粉末的混合物在高温下加热一段时间后,剩余固体混合物的质量为15.6g,求反应中生成铜的质量.分析 一般解法:剩余混合物,可能是木炭和铜,也可能是氧化铜和铜.若剩余物为木炭和铜设铜的质量为x,则2CuO + C 高温 2Cu+CO 2↑160 12 128x 45 x 323 x 于是有20g - x 45 -x 323 =15.6g-x x=12.8g 若剩余物为氧化铜和铜时同上述解法类似略解 设生成铜的质量为x(用差量法解题)2CuO + C 高温 2Cu+CO 2↑固体质量减少128 44x 20g-15.6g=4.4g x128=g 4.444 x=12.8g 例2 质量为3.3g和6.6g的两份木炭,分别燃烧生成一氧化碳和二氧化碳时;(1)消耗氧气的质量比是 ;(2)生成一氧化碳和二氧化碳的质量比是 .分析 设未知数,分别求耗掉氧气的质量、生成一氧化碳和二氧化碳的质量,然后求比.由于数据不便运算,解题过程又多,如此计算,较为复杂.解 因为两份木炭的质量比为3.3g∶6.6g=1∶2,故有: 21C + 41O 2→21CO C + O 2→CO 2 于是 (1)消耗氧气的质量比为8∶32=1∶4; (2)生成CO和CO 2的质量比为14∶44=7∶22【典型热点考题】例1 下列物质中,不能与红热的焦炭发生反应的物质是( )A.氧气 B.氧化铁 C.一氧化碳 D.二氧化碳分析 焦炭的主要成份是碳,碳在常温下化学性质稳定,在点燃或高温时碳能跟多种物质发生化学反应,其中:C+O 2点燃CO 2(充分燃烧) 2C +O 2点燃2CO(不充分燃烧);2Fe2O 3 + 3C高温4Fe+ 3CO 2↑; CO 2十 C高温2CO,碳与一氧化碳不反应. 解答 选(C)例2 由两种黑色物质混合而成的固体粉末,加热后产生红色物质,并放出能使澄清石灰水变浑浊的无色气体.这种黑色混合物可能由 和 混合而成,得到的红色物质是 ,在此反应中, 是还原剂,________被还原.分析 这是一道推断题,解此类题时,必须熟悉有关物质的性质,尤其是要会找解决问题的突破口,由于放出的气体可使澄清的石灰水变浑浊,可知该气体为CO 2,则原混合物中含有碳粉,又由于反应后有红色固体产生,该红色固体为Cu,说明原混合物中含有Cu的氧化物,进一步分析可知该氧化物为氧化铜(氧化亚铜为砖红色).解答 CuO; C; Cu; C; CuO例3 木炭和氧化铜混合后的黑色粉末48g ,高温下反应结束,得到红色铜32g ,求原混合物中氧化铜的质量?分析 高温至反应结束可能有三种情况:氧化铜耗尽;木炭耗尽;恰好反应(1)若氧化铜耗尽,设原氧化铜的质量为x2CuO + C 高温 2Cu+CO 2↑160 128x 32g x160=g 32128 x=40g 即原氧化铜的质量为40g(2)若木炭耗尽,设原混合物中木炭的质量为y2CuO + C 高温 2Cu+CO 2↑12 128y 32g y 12=g32128 y=3g 所以原混合物中氧化铜的质量为:48g -3g=45g(3)因为 x+ y= 40+ 3= 43g < 48g所以:氧化铜和碳不可能恰好反应.【同步达纲练习】一、选择题1.碳和氢气都具有的化学性质是( )①都能在空气中燃烧;②常温下都较稳定;③常温下都能和氧化铜反应;④高温下都能 夺取金属氧化物中的氧;⑤在反应中作氧化剂A.①③④⑤ B.①④ C.①③④ D.①②④2.下列居于物质的物理性质的是( )A. 挥发性 B. 热稳定性 C.还原性 D.可燃性3.反应中CO2十C △ 2CO被氧化的物质是()A.CB.CO2C.SO2D.CO或CO24.元素A的最高价氧化物的化学式为AO2,它与氢生成的化合物中氢占25%.该氧化物的化学式是()A. NO2B.CO2C.SO2D.CO5.用墨汁写的字画,虽年长日久,但仍不褪色,这是因为墨汁中的主要成份碳()A. 具有氧化性B.具有还原性C.能渗入纸中D.在常温下化学性质稳定6. 将碳与氧气按下列质量比充分反应,所得产物为一纯净物的是()A.3∶8B.3∶5C.2∶1 D.3∶47. 氧化铜中混有少量炭粉,提纯的依据或采取的方法是()A. 氧化铜可溶于水,炭粉不溶于水B.把混合物隔绝空气加强热C.在氧气流中加热混合物D.在氢气流中加热混合物二、埃空题8.木炭、硫磺、火硝(KNO3)按一定比例混合而成的黑火药,爆炸时生成硫化钾、氮气和二氧化碳,黑火药爆炸的化学方程式是.9.在一密闭容器里盛有3g碳和6g氧气,充分加热使其完全反应.最后容器里的气体是 .10.将氧化铜与过量木炭粉混合均匀,隔绝空气加热,充分反应后,所得固体的质量比原混合物减少了2.64g.原混合物中氧化铜的质量为g。
一、实验目的1. 探究单质碳在氧气中燃烧的化学性质;2. 了解单质碳作为还原剂在高温下还原氧化铜的化学反应;3. 通过实验验证单质碳的还原性和稳定性。
二、实验用品1. 仪器:酒精灯、试管、铁架台、玻璃棒、烧杯、澄清石灰水、镊子、火柴等;2. 药品:木炭、氧化铜、澄清石灰水、蒸馏水等。
三、实验原理1. 单质碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,化学方程式为:C + O2 → CO2;2. 单质碳作为还原剂,在高温下能将氧化铜还原成铜,化学方程式为:C + 2CuO → 2Cu + CO2↑。
四、实验步骤1. 取一小块木炭,用镊子放入试管底部,加入适量的氧化铜粉末;2. 将试管固定在铁架台上,用酒精灯加热试管,观察木炭与氧化铜的反应;3. 当试管内黑色固体变红时,停止加热,待试管冷却;4. 将冷却后的试管内溶液倒入烧杯中,加入适量的澄清石灰水;5. 观察溶液是否变浑浊,记录实验现象。
五、实验现象及分析1. 实验现象:(1)木炭在氧气中燃烧,剧烈放热,发出刺眼白光,产生无色无味气体;(2)加热过程中,试管内黑色固体逐渐变红,说明木炭与氧化铜发生了反应;(3)冷却后,将溶液倒入烧杯,加入澄清石灰水,溶液变浑浊。
2. 现象分析:(1)木炭在氧气中燃烧,剧烈放热,发出刺眼白光,产生无色无味气体,说明单质碳具有可燃性;(2)加热过程中,黑色固体变红,说明木炭作为还原剂,将氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳;(3)冷却后,溶液变浑浊,说明二氧化碳与澄清石灰水反应生成了碳酸钙沉淀,进一步证实了木炭与氧化铜的反应生成了二氧化碳。
六、实验结论1. 单质碳在氧气中燃烧,剧烈放热,发出刺眼白光,产生无色无味气体,说明单质碳具有可燃性;2. 单质碳作为还原剂,在高温下能将氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳,说明单质碳具有还原性;3. 实验结果表明,单质碳在常温下化学性质稳定,不易与其他物质发生反应。
七、实验讨论1. 实验过程中,应注意安全,避免发生意外;2. 在加热过程中,要控制好加热温度,以免试管破裂;3. 实验结果与理论相符,验证了单质碳的化学性质。