資源簡介

課題3 二氧化碳和一氧化碳
一、教材分析
由碳元素組成的氧化物主要有二氧化碳和一氧化碳，它們不僅與學生的日常生活密切相關，而且是初中化學元素化合物知識中非常重要的一部分，初中化學的許多反應都與碳的氧化物有關。因此，通過學習本課內容，為學生后續階段化學的學習打下基礎。關于二氧化碳，教材首先通過實驗介紹了它的性質，然后聯系生產、生活實際，介紹了二氧化碳的用途，另外，本課通過了解溫室效應的危害，傳播“低碳”理念，倡導“低碳”生活，這對學生進行情感態度價值觀教育方面，也有著不可替代的作用。關于一氧化碳，教材主要介紹了它的可燃性、毒性和還原性。
二、學情分析
二氧化碳是初中化學中繼氧氣之后的又一種重要氣體。該氣體與日常生活聯系非常緊密，學生在前期的學習中就有所接觸，但對二氧化碳的性質和用途未必有科學的認識。例如怎樣認識二氧化碳的“功”與“過”？另外，學生科學探究意識較為缺乏，看問題多停留于表面，缺乏深思的習慣。例如，當看到二氧化碳通入石蕊溶液中，石蕊溶液變紅，他們就會得出二氧化碳能使石蕊溶液變紅的錯誤結論。還有，CO2與CO都會致人死亡，但其原因是不同的，學生對CO2不能供給呼吸的性質和CO的毒性易混淆。
三、課時安排
本課程共分為二課時：課時1 二氧化碳
課時2 一氧化碳
課時2 一氧化碳
一、教學目標
1.通過生活現象或實驗探究的分析了解一氧化碳的性質和用途。
2.比較二氧化碳和一氧化碳的結構、組成和性質的異同，理解物質的結構與組成、性質、用途之間的聯系。
3.在解決問題的過程中增強科學探究的體驗。
二、教學重難點：
重點：一氧化碳的性質和用途。
難點：二氧化碳與一氧化碳的聯系與區別。
三、教學過程
【新課導入】一氧化碳和二氧化碳都屬于碳的氧化物，分析二氧化碳與一氧化碳的化學式，兩者的區別與聯系是什么？
【總結與交流】從元素組成看：一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素組成的；從分子構成看：一個CO2分子由一個碳原子和兩個氧原子構成；一個CO分子由一個碳原子和一個氧原子構成。元素組成相同，但分子構成不同，因此它們的性質有很大不同。
【過渡】那一氧化碳有哪些性質呢？我們一起來學習一下吧！
【知識回顧】冬天在房間里燃煤、燒炭取暖，常發生中毒現象，你知道是什么原因嗎？
【講解】燃煤、燒炭的過程中會發生以下反應2C+O22CO，C+O2CO2，CO2＋C2CO，其中CO有毒，若房間的門窗緊閉，房間內CO濃度過高就會使人中毒。
【提問】CO為什么會使人中毒呢？
【講解】一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結合，從而使血紅蛋白不能再與氧氣結合，造成體內缺氧，危及生命。
【學生活動】交流討論：冬季燃煤、燒炭取暖的時候，常常會發生煤氣中毒現象，從這一現象角度思考煤氣應該具有什么顏色、氣味？
【總結】煤氣不容易被人發覺，說明它是無色無味的。從相對分子質量來判斷它比空氣略輕。而且一氧化碳難溶于水，所以在房間里放一盆水，可以防止一氧化碳中毒的說法是錯誤的。
【學生活動】交流討論：冬天在房間里燃煤、燒炭取暖時怎樣做能防止煤氣中毒？
【總結】（1）保證空氣（氧氣）足夠，使木炭充分燃燒。（2）安裝煙囪，一氧化碳報警器（傳感器）。（3）開窗通風等。
【提問】除了燃煤、燒炭能引起一氧化碳中毒為，煤氣也能引起中毒，你知道是為什么嗎？
【講解】 煤氣的主要成分是CO、H2等，若煤氣泄漏，也會引起一氧化碳中毒，因此常在家用煤氣中摻入微量的具有難聞氣味的氣體，發生泄漏時就可以及時被人察覺，防止事故的發生。
【提問】用煤氣燒火做飯說明CO的什么性質呢？
【講解】一氧化碳具有可燃性。
【實驗探究】點燃一氧化碳，在火焰上方，分別罩冷而干燥的燒杯和內壁沾有澄清石灰水的燒杯。
【總結】
現象 分析
一氧化碳燃燒，產生藍色火焰 一氧化碳具有可燃性，燃燒產生二氧化碳
燒杯內壁無水霧，澄清石灰水變渾濁
反應的化學方程式為2CO+O22CO2，因此一氧化碳可用作燃料。
【學生活動】交流討論：在北方，人們還常用蜂窩煤爐來取暖、燒飯，但必須也要加裝煙囪，你知道在下面的燃燒很旺的蜂窩煤爐中發生了哪些反應嗎？
【總結】最下層：C＋O2CO2
中層：2C+O22CO，CO2＋C2CO
上層：2CO＋O22CO2
【過渡】對比一氧化碳和單質碳的性質，單質碳具有可燃性和還原性，可與氧氣或金屬氧化物反應轉化為二氧化碳，一氧化碳也具有可燃性，可與氧氣反應轉化為二氧化碳，那么一氧化碳具有還原性嗎？能和某些金屬氧化物反應嗎？
【實驗探究】一氧化碳與氧化銅的反應
【講解】因為反應物狀態的改變，需要變換實驗裝置，將盛放固體的試管改為玻璃管，這個可以一側通入一氧化碳，另一側將氣體產物導出進行檢驗，需要注意的是，一氧化碳有毒，不能隨意排放到空氣中，所以在裝置的末端還要進行尾氣處理，可將尾氣點燃，將一氧化碳轉化為二氧化碳。
【學生活動】觀看實驗視頻，觀察并分析實驗現象。
【總結】
現象 分析
玻璃管中黑色物質變為紅色 有Cu生成
澄清石灰水變渾濁 有CO2生成
反應的化學方程式為CO + CuO Cu + CO2，因此CO具有還原性，能與金屬氧化物反應轉化為二氧化碳。
【活動】引導學生寫出CO在高溫下還原氧化鐵的化學方程式，了解CO在冶金工業上的應用。
3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
【學生活動】交流討論：在一氧化碳還原氧化銅的實驗中，以下操作的目的是什么？
1．為什么加熱前需先通一氧化碳將裝置中的空氣排出？
2．為什么實驗過程中要用酒精燈點燃尾氣？
3．為什么實驗完畢后，要先把前面的酒精燈拿掉，繼續通一氧化碳直到試管冷卻？
【總結】1．一氧化碳可燃，與氧氣混燃易爆炸。
2．為避免未反應的一氧化碳逸散到空氣中污染空氣。
3．以防止反應生成的銅在高溫下再被氧化為氧化銅。
【總結】一氧化碳的性質及用途：通常狀況下，一氧化碳是一種無色無味的氣體，難溶于水，密度比空氣略輕。有毒，不能供給人呼吸；能夠燃燒，常用作生活燃料；還能和某些金屬氧化物反應，常來用作還原劑冶煉金屬等。
【學生活動】對比一氧化碳和二氧化碳，填寫下表
一氧化碳 二氧化碳
物理性質 色態味 無色無味氣體 無色無味氣體
密度 比空氣稍小 比空氣大
水溶性 難溶于水 能溶于水
化學性質 可燃性 2CO+O22CO2 在一般情況下，既不燃燒也不支持燃燒
還原性 CO+CuOCu+CO2 無還原性
與水反應 不反應 CO2+H2O==H2CO3
與石灰水反應 不反應 CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+ H2O
毒性 劇毒 無毒
主要用途 燃料、冶煉金屬 滅火、溫室肥料、化工原料等
聯系 相互轉化：2CO+O22CO2 ；C+ CO22CO
【交流討論】現有兩個分別裝CO和CO2的集氣瓶，如何鑒別？
【總結】物質鑒別的思路：根據物質性質的不同，選擇合適的試劑和儀器進行區分。
1.伸入燃著的木條（CO可燃，CO2不可燃，不支持燃燒）
2.加入紫色石蕊溶液（CO不與水反應，CO2與水反應生成碳酸）
3.加入澄清石灰水（CO不與堿反應，CO2能使澄清石灰水變渾濁）
4.將兩個集氣瓶倒扣在裝水的水槽中（CO難溶于水，CO2能溶于水）
5.將氣體壓出，通入灼熱的CuO（CO具有還原性，CO2不反應）
【課堂小結】
【課堂練習】略
四、板書設計
課題3 二氧化碳和一氧化碳
第2課時
一、物理性質：無色、無味、難溶于水的氣體，密度比空氣略小
二、化學性質和用途
（1）毒性：與血紅蛋白結合
（2）可燃性：2CO＋O22CO2→作燃料
（3）還原性：CO＋CuOCu＋CO2→冶煉金屬

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