資源簡介

第2課時 一氧化碳
【教學目標】
1.知識目標
（1）了解一氧化碳的物理性質。
（2）了解一氧化碳的毒性和預防方法。
（3）理解一氧化碳的可燃性和還原性及其應用。
2.能力目標
（1）通過化學實驗及相關分析，理解一氧化碳的可燃性和還原性。
（2）通過對一氧化碳毒性的認識，形成解決實際問題的能力。
（3）通過實驗探究，提高實驗分析能力和設計實驗能力。
3.素養目標
（1）了解一氧化碳的物理性質，一氧化碳的毒性及其對環境的污染，加強環境保護意識。
（2）感受化學在科技生產和生活中的應用。
（3）認識事物的兩面性，樹立辯證唯物主義觀點。
【教學重點】
一氧化碳的毒性、可燃性、還原性。
【教學難點】
一氧化碳還原氧化銅實驗。
一、導入新課
［導入］碳元素有+2和+4價，所以碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳兩種。前面我們已經學過二氧化碳的性質和制法，今天開始學習有關一氧化碳的知識。
二、推進新課
1.一氧化碳的物理性質
［思考］同學們一定聽說過煤氣中毒的事例，煤氣中毒實際就是指一氧化碳中毒。它有沒有顏色？有沒有氣味？能否溶于水？
［觀察］展示盛滿一氧化碳氣體的集氣瓶，觀察氣體的顏色和狀態。
［實驗探究］
（1）把兩支分別盛滿一氧化碳和二氧化碳的試管倒置在水槽中，讓學生觀察水面是否上升。
（2）用拇指按住盛一氧化碳的試管口，從水槽中取出試管，松開手指讓一位學生聞氣體氣味（提示用正確的操作方法聞氣味）。
（3）按（2）同樣操作從水槽中取出另一試管，滴入2滴～3滴石蕊試液。
［分析］把兩支盛滿氣體的試管倒置在水槽中。如果氣體能溶于水，試管內的氣壓減小，大氣壓會把水壓入管內，引起液面上升。如果氣體不溶于水，液面不會有變化。
［結論］一氧化碳不溶于水，無氣味。二氧化碳能溶于水。二氧化碳溶于水后，跟水反應生成碳酸，使石蕊試液變紅。
［分析］因為一氧化碳無氣味，所以一旦發生煤氣中毒不易察覺。由此說明，平時聞到的煤氣味并不是一氧化碳的氣味。
［總結］一氧化碳的物理性質。
［提問］ 根據一氧化碳的物理性質，我們在實驗室應怎樣收集它呢？
［回答］排水集氣法。
［思考］用向下排空氣法行不行？
［回答］不行，因為一氧化碳密度跟空氣接近，且一氧化碳無色無味，無法知道氣體是否集滿，而且一氧化碳有毒，長時間收集會使實驗者中毒。
2.一氧化碳的化學性質
（1）可燃性
［思考］CO與CO2在分子組成上相差一個氧原子，物理性質略有差異，它們的化學性質是否不同？
［演示實驗］在集氣瓶中點燃一氧化碳，提問如何檢驗產物，追問哪里看見過這樣的藍色火焰。
［學生活動］學生設計檢驗產物方法，認真觀察，描述實驗現象，并根據實驗現象寫出反應方程式。
［結論］一氧化碳能燃燒，發出藍色火焰，放出大量的熱；生成氣體能使澄清的石灰水變渾濁。燃燒的化學方程式為：2CO+O22CO2。
［注意］一氧化碳在與空氣（或氧氣）混合時，遇明火可能發生爆炸，所以點燃前必須檢驗它的純度。
［討論］煤爐中可能發生的反應。
［回答］上方：2CO+O22CO2
中部：C+CO22CO
下方：C+O2CO2
（2）毒性
［演示實驗］ 一氧化碳的毒性實驗
［學生活動］閱讀教材P121交流、討論：
①煤氣中毒的生理過程是怎樣的？
②在什么條件下容易發生煤氣中毒？
③有人用煤火取暖，又擔心煤氣中毒，臨睡前在煤爐上和地上放兩大盆冷水，這樣做能預防煤氣中毒嗎？
④用煤火取暖時，怎樣預防煤氣中毒？
［分析］①之所以引起煤氣中毒，是因為一氧化碳被人吸入肺中跟血液里血紅蛋白結合。一氧化碳跟血紅蛋白的結合能力比氧氣大200倍～300倍，造成機體急性缺氧。當一氧化碳在空氣中占到總體積的0．02％時，人在2 h～3h后就會出現頭暈惡心的癥狀；當一氧化碳占到總體積的0．08％時，2h即昏迷；含量再高，將危及生命。特別注意：一氧化碳有劇毒。
②火爐通風不良，氧氣供給不足；當爐火快熄滅或剛加煤時，火爐里中下層煤炭燃燒產生的二氧化碳向上通過灼熱煤炭會產生較多一氧化碳。因此，我們不宜長時間在密閉房間里使用炭火取暖。
③這種說法不正確。因為一氧化碳難溶于水，也不與水發生化學反應。
④門窗通風；煙囪暢通等。
［討論］煤氣廠為什么常在家用煤氣（主要成分是一氧化碳）中摻入微量具有難聞氣味的氣體？如發生煤氣泄漏，應該怎么辦？
［分析］因為一氧化碳是無色無味的氣體，而一氧化碳有劇毒，所以有必要加入微量具有難聞氣味的氣體來提醒人們煤氣泄漏。如果發生煤氣泄漏，應該立即開窗通風并關閉煤氣閥門。此時千萬不能開燈檢查泄漏源，因為開燈時會產生電火花引爆煤氣。如有人中毒，應立即送醫院搶救。
（3）還原性
［演示實驗］教師在通風櫥中演示一氧化碳還原氧化銅實驗，學生認真觀察現象、思考。
［學生活動］觀察黑色氧化銅的變化和澄清的石灰水的變化，根據實驗現象，判斷有什么物質生成？寫出化學方程式。
［歸納小結］①實驗步驟：在玻璃管中放入CuO，先通入純凈的CO排凈玻璃管中的空氣，加熱。實驗完后先停止加熱，繼續通CO至冷卻。
②實驗現象：黑色粉末變成光亮的紅色，澄清的石灰水變渾濁。
③化學方程式：CO+CuOCu+CO2
［分析］ 一氧化碳在反應中奪取了氧化銅中的氧，使氧化銅還原成銅，同時生成二氧化碳。說明一氧化碳具有還原性，是這個反應的還原劑。這與碳單質的化學性質相似。從得氧、失氧的角度分析：
氧化銅失氧，被還原（成銅）,發生還原反應；氧化銅是氧化劑——具有氧化性。
CO得到氧，被氧化（成CO2）, 發生氧化反應；CO是還原劑——具有還原性。
［交流討論］
①做實驗時，要注意尾氣中一氧化碳的處理和綜合利用，為什么不能直接排入空氣？
②應該怎樣處理尾氣中的一氧化碳，防止對空氣的污染？（可以用氣球收集或直接點燃尾氣，使其燃燒。）
③前面我們已學過木炭還原氧化銅的實驗裝置。這套裝置是否適用于一氧化碳還原氧化銅呢？為什么？（投影木炭還原氧化銅的實驗裝置圖，學生討論后回答：用碳還原氧化銅的裝置不行，因為不能把一氧化碳氣體先裝在試管里跟氧化銅反應。）
④在用一氧化碳還原氧化銅實驗中，我們必須注意“兩先兩后”，即“先通氣后點燃，先熄燈后停氣”。請敘述理由。（學生討論回答：先通入一氧化碳，趕出試管內空氣，避免一氧化碳跟管內的空氣混合，受熱而引起爆炸。停止反應后，先熄滅酒精燈，仍繼續通一氧化碳，防止灼熱的銅遇到進入管內空氣又生成氧化銅。）
3.一氧化碳的用途
［提問］物質的性質決定物質的用途。根據一氧化碳化學性質討論分析它有什么用途，并分別說明這些用途利用了一氧化碳的哪些化學性質。
［回答］（1）作氣體燃料（可燃性）
（2）冶煉金屬（還原性）
［分析］工業上利用一氧化碳的還原性，在煉鐵廠把鐵礦石還原成鐵。一氧化碳跟氧化鐵反應的化學方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
三、典例剖析
例1 如果除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳，應該采用的方法是（ ）
A．把混合氣體點燃
B．把混合氣體通過澄清的石灰水
C．將混合氣體通過灼熱的氧化銅
D．把混合氣體從一個容器傾倒到另一個容器中
【解析】CO和CO2混合氣體不可能點燃，將混合氣體通過灼熱的氧化銅，CO會被除去，故A、C不正確；將混合氣體從一個容器傾倒到另一個容器中，雖然CO2的密度比CO的大，但CO會散逸到空氣中，造成大氣污染，故不正確；將混合氣體通入澄清的石灰水中，只有CO2與石灰水反應，符合題意。
【答案】B
例2 下列關于區別一氧化碳和二氧化碳的四種方法，正確的是（ ）
①分別通入澄清石灰水中；②分別通過灼熱的氧化銅粉末；③分別通入水中；④觀察顏色和聞氣味
A．①②③ B．①② C．②③④ D．②④
【解析】將兩種氣體分別通入水中，二氧化碳能和水反應，生成碳酸，一氧化碳不與水反應，但在實驗現象上都是無明顯變化，所以無法區別這兩種氣體；兩種氣體都是無色無味的氣體，所以從顏色和氣味上無法區分。
【答案】B
例3 木炭、氫氣、一氧化碳分別跟灼熱的氧化銅反應，下列敘述正確的是（ ）
A.反應后都有水生成
B.反應后都有二氧化碳生成
C.反應后都有紅色固體生成
D.反應類型均屬于置換反應
【解析】木炭、氫氣和一氧化碳都具有還原性，都能奪取氧化銅中的氧生成銅，由于三種還原劑的成分不同，生成的其他物質不完全相同；置換反應是指一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，H2、C還原CuO屬于置換反應，CO還原CuO不是置換反應，反應物中沒有單質。
【答案】C
四、課堂檢測
完成練習冊中本課時對應課堂作業部分。
五、課堂小結
［提問］本課主要學習了哪些內容？你有哪些收獲？
［小結］本節課主要學習了一氧化碳的三大性質：可燃性、毒性、還原性。通過本節學習，我們了解一氧化碳的各種性質，它既可能危害人類，又能造福于人類。我們只有掌握物質的性質，才能合理利用資源，防止污染，保護環境。
六、布置作業
完成練習冊中本課時對應課后作業。
課題3 二氧化碳和一氧化碳
第2課時 一氧化碳
1.CO的物理性質
（1）無色無味的氣體
（2）難溶于水
（3）密度比空氣略小
2.CO的化學性質
（1）可燃性：2CO + O22CO2
（2）毒性： 易與血液中的血紅蛋白結合,造成生物體內缺氧
（3）還原性：CO + CuOCu + CO2
3.CO的用途
（1）作氣體燃料（可燃性）
（2）冶煉金屬（還原性）
本節課主要是學習一氧化碳的性質，首先根據一氧化碳與二氧化碳在組成上不同來認識，然后分別介紹一氧化碳的物理性質和化學性質。在這些學習過程中注重緊密聯系學生的生活實際，注重培養學生關注社會和人類生存環境的情感，讓學生從中得到啟示，達到把知識運用到生活中去。
本節課結束后要注意加強相關化學方程式的鞏固與練習，對個別學生應加強督促與輔導。通過有關碳及碳的氧化物化學方程式的練習，可以引導學生“發現”含碳物質間的轉化規律，提升學習效益，擴大知識的建構。

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