2019-2020年中考化學(xué)總復(fù)習(xí)單元復(fù)習(xí)教學(xué)案 第六單元碳和碳的氧化物.doc

2019-2020年中考化學(xué)總復(fù)習(xí)單元復(fù)習(xí)教學(xué)案 第六單元碳和碳的氧化物三維點擊1.了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途;C60的分子結(jié)構(gòu)和應(yīng)用;木炭、活性炭的吸附性;掌握碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。了解實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理，初步解釋選擇所用試劑的原理；掌握二氧化碳和一氧化碳，掌握兩種氣體重要的化學(xué)性質(zhì)，了解它們的物理性質(zhì)和用途，知道自然界的氧循環(huán)和碳循環(huán)。2.初步認識結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及用途之間的關(guān)系；通過對二氧化碳制取的探究，提高收集、加工信息的能力；認識開展科學(xué)探究是學(xué)好化學(xué)的重要途徑，探究中培養(yǎng)集體協(xié)作精神和互動學(xué)習(xí)能力；通過二氧化碳和一氧化碳的對比，領(lǐng)悟量變可引起質(zhì)變的思維方法。3.領(lǐng)悟物質(zhì)的多樣性和復(fù)雜性，并以發(fā)展的眼光看待碳的單質(zhì)；認識一氧化碳的毒性，增強自我保護意識和環(huán)保意識，了解溫室效應(yīng)對人類可能產(chǎn)生的危害，形成熱愛地球、保護家園的觀念。命題指津1.對單質(zhì)碳物理性質(zhì)的考核側(cè)重于它們的用途，尤其是活性炭的吸作用，更是中考中的熱點。另外金剛石的硬度，石墨的各個物理性質(zhì)及用途也常以選擇題、填空題的形式出現(xiàn)。而對單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)的考核側(cè)重于碳的還原性，常以實驗題的形式出現(xiàn)，分值較大。另外碳的穩(wěn)定性在歷年的中考中都出現(xiàn)，基本上是選擇題，比較容易。2.二氧化碳制取是歷年中考的熱點，xx年中考也不例外，與二氧化碳的制取密切聯(lián)系的碳酸根離子的檢驗，也在歷年中考中頻頻出現(xiàn)，xx年也不例外，基本上都是選擇題，分值隨省份不同，一般在13分。3.預(yù)測一氧化碳的重要化學(xué)性質(zhì)可燃性、還原性和毒性，還將是中考命題的熱點。還原性主要是以實驗題的形式進行考核，考核的內(nèi)容可以是實驗裝置、操作步驟、反應(yīng)現(xiàn)象以及尾氣的處理等多方面。分值較大，中等難度。關(guān)于一氧化碳的毒性，歷年中考中常出現(xiàn)，今后仍是中考的熱點。教材精梳理知識清單1.碳的單質(zhì)(1)同一種元素可以組成不同的單質(zhì)如：金剛石和石墨(2)金剛石、石墨、C60的性質(zhì)比較及用途具有不同的物理性質(zhì)，相似的化學(xué)性質(zhì)(3)木炭、活性炭的吸附性用在生活生產(chǎn)的各個方面(4)碳和炭的區(qū)別由碳元素組成的單質(zhì)，用“炭”字2.碳的化學(xué)性質(zhì)(1)常溫下的穩(wěn)定性(2)隨著溫度的升高具有：可燃性 還原性3.二氧化碳的制取(1)實驗室制取二氧化碳的原理CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(2)裝置的設(shè)計與選擇(3)收集的方法及驗滿(4)操作順序4.二氧化碳的性質(zhì)及用途(1)CO2的物理性質(zhì)無色無味，密度比空氣大，能溶于水。固態(tài)的二氧化碳叫干冰，可以升華，升華時吸收大量的熱，可以作制冷劑。(2)CO2的化學(xué)性質(zhì)不供給呼吸，不支持燃燒；能與水發(fā)生反應(yīng)；能使澄清的石灰水變渾濁。(3)CO2的用途滅火、工業(yè)原料、干冰可作制冷劑、溫室里的氣體肥料。5.一氧化碳的性質(zhì)及用途(1) CO的物理性質(zhì)無色無味，密度與空氣非常接近，難溶于水。(2)CO的化學(xué)性質(zhì)可燃性、還原性、毒性(3) CO的用途作燃料、冶煉金屬基礎(chǔ)示例1.下列過程中發(fā)生化學(xué)變化的是( )A.石墨導(dǎo)電 B.金剛石切割金屬C.用鉛筆寫字 D.用焦炭冶煉金屬2.同一種元素可以形成不同的單質(zhì)。碳的單質(zhì)有_、_和_等，其中_是天然存在的最硬的物質(zhì)，_是最軟的礦物之一，它們的性質(zhì)差異是因為_，由此可知_決定物質(zhì)的性質(zhì)。3.實驗室制取二氧化碳用不到的儀器是( )A.長頸漏斗 B.廣口瓶 C.酒精燈 D.集氣瓶4.為什么不能用稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)來制取二氧化碳？5.實驗室用高錳酸鉀加熱分解制取O2和用大理石與鹽酸反應(yīng)制取CO2相比較，下列說法中，正確的是( )A.都需要加熱B.前者反應(yīng)物是固體，后者反應(yīng)物是固體和液體C.都是分解反應(yīng)D.前者可用向下排氣法收集，后者可用向上排氣法收集6.用向上排氣法收集二氧化碳如何驗滿？7.一氧化碳和二氧化碳雖然都是由_元素和_元素組成的，但是，一個二氧化碳分子比一個一氧化碳分子多一個_，這種不同的分子構(gòu)成，使得它們性質(zhì)_。8.一氧化碳主要化學(xué)性質(zhì)是_ 性、_性和性。它的主要用途是做_和在冶金工業(yè)中作_劑。9.用純凈的CO還原CuO時，試管中CuO由_色逐漸變?yōu)開色；將生成的氣體通入澄清的石灰水中，可以看到澄清的石灰水_。10.現(xiàn)有一氧化碳和二氧化碳的混合氣20 g，其中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為64%。先使該混合氣體通過灼熱的氧化銅再通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀的質(zhì)量為_。示例提示1.D 2.金剛石 石墨 C60 金剛石 石墨 碳原子的排列不同 結(jié)構(gòu) 3.C 4.如果用稀硫酸跟碳酸鈣反應(yīng)來制取二氧化碳，在反應(yīng)開始時生成不易溶解的硫酸鈣，會包住碳酸鈣，使它不能接觸到稀硫酸，因而反應(yīng)很難繼續(xù)進行。 5.B 6.將燃著的木條放在瓶口 7.碳 氧 氧原子 有很大的不同 8.可燃 還原 毒 燃料 還原 9.黑 紅 變渾濁 10.60 g知識點點通重難透析重點1 金剛石的石墨(1)金剛石晶體結(jié)構(gòu)：正八面體形狀的固體，其空間結(jié)構(gòu)如典題1右圖所示。物理性質(zhì)：無色透明，不導(dǎo)電，硬度很大，天然存在的最硬的物質(zhì)。主要用途：a.雕琢作裝飾品;b.玻璃刀;c.鉆頭。(2)石墨晶體結(jié)構(gòu)：細鱗片狀，碳原子是層狀排列。如典題1左圖所示。物理性質(zhì)：深灰色，有金屬光澤，不透明，質(zhì)軟，有滑膩感，導(dǎo)電。用途：鉛筆芯，電極，潤滑劑等。(3)組成：金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的單質(zhì)，由于碳原子的排列不同，所以物理性質(zhì)差異很大。注：從組成上認識金剛石和石墨，不同的元素可以組成不同的單質(zhì)，同種元素也可以組成不同的單質(zhì)，金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的不同的單質(zhì)。從結(jié)構(gòu)上認識金剛石和石墨：金剛石是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨是層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)不同，決定了金剛石和石墨的性質(zhì)不同，又決定了其用途不同。重點2 單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì) 碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，但隨著溫度的升高碳的化學(xué)活性將大大增強。表現(xiàn)為可燃性和還原性。(1)碳的可燃性碳與充足的氧氣反應(yīng)CO2(充足)CO2碳不充分燃燒時2CO2(不足)2CO 碳和氧氣在不同的質(zhì)量比時，產(chǎn)物不同，也就是氧氣的量是否充分的問題。在解題中應(yīng)具體考慮二者的質(zhì)量比。(2)碳與某些氧化物的反應(yīng)(碳的還原性) 能夠奪取某些金屬氧化物或非金屬氧化物中的氧元素，表現(xiàn)出還原性，特別是碳與氧化銅的反應(yīng)以及碳與二氧化碳的反應(yīng)。 碳與氧化銅反應(yīng)的裝置如下圖：注：首先要明確裝置的特點和操作注意事項：試管口要略向下傾斜，是為了防止水蒸氣冷凝倒流到試管底部，炸裂試管。用酒精燈(可加網(wǎng)罩以使火焰集中并提高溫度)加熱時應(yīng)先均勻加熱，然后固定在有藥品的部位加熱。實驗結(jié)束后，先把導(dǎo)管從澄清石灰水中拿出，再熄滅酒精燈，防止澄清石灰水倒流到試管底部，引起試管炸裂。注意反應(yīng)前后的實驗現(xiàn)象，反應(yīng)前碳和氧化銅都是黑色粉末，加熱后，會發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，證明反應(yīng)已經(jīng)開始，黑色粉末變?yōu)榧t色光亮的金屬。智慧火花 碳元素是一種非金屬元素，但在化學(xué)反應(yīng)中，主要作還原劑，顯還原性。碳元素能形成多種單質(zhì)，常見為石墨、金剛石和無定形炭。這三種不同單質(zhì)，物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)相似。碳元素是形成化合物最多的元素，因碳是有機物的骨架，而有機物種類繁多，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)2千多萬種。不過，我們把碳的單質(zhì)、氧化物、碳酸及其碳酸的鹽一般都稱無機物。重點3 實驗室制取二氧化碳的藥品和反應(yīng)原理(1)實驗室制取二氧化碳通常選用石灰石(或大理石)和稀鹽酸反應(yīng)制取。 明確石灰石(或大理石)的主要成分是CaCO3，是塊狀固體和液體反應(yīng)，速率適中，原料價廉易得，便于氣體收集。實驗室一般不選用粉末狀的碳酸鈉、碳酸鉀代替石灰石做反應(yīng)物，是因為反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生的二氧化碳不利于收集。實驗室也不選用稀硫酸與石灰石反應(yīng)，因為生成物CaSO4微溶，會附著在石灰石表面，使反應(yīng)很快停止。選擇稀鹽酸，不應(yīng)選用濃鹽酸做反應(yīng)物，因為濃鹽酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出氯化氫氣體導(dǎo)致制取的CO2氣體不純。(2)反應(yīng)原理 CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O 有CO2生成的化學(xué)反應(yīng)都適應(yīng)實驗室制取二氧化碳。實驗室制取首先要考慮可操作性，其次要考慮操作是否簡便，原料是否易得，是否利于收集氣體等。重點4 總結(jié)制取氣體的思路和方法，并應(yīng)用于氣體的制取 具體思路和方法：(1)了解在實驗室條件下，運用什么反應(yīng)原理制取這種氣體，在此原理的基礎(chǔ)上，選擇合適的藥品：反應(yīng)速率適中、便于控制、原料易得、不污染等；(2)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇氣體發(fā)生裝置；(3)根據(jù)生成氣體的密度和水溶性選擇氣體的收集裝置；(4)需要檢驗產(chǎn)生的氣體就是要制取氣體。 具體操作：氣體發(fā)生裝置的選擇：根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。(1)固體加熱制氣體，如:實驗室用高錳酸鉀加熱制氧氣的裝置。特點：試管口略向下傾斜，以免水倒流炸裂試管；鐵夾夾在離試管口的1/3處；導(dǎo)管在試管內(nèi)不宜太長，否則不利于氣體導(dǎo)出。(2)固液不需加熱制氣體，例如：實驗室用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的裝置。特點： 長頸漏斗下端管口必須插在液面以下，用液體密封；反應(yīng)器可以選擇錐形瓶，大試管或廣口瓶等。氣體收集裝置的選擇：根據(jù)氣體的密度和水溶性確定。(1)排水集氣法：適用于不易溶于水或難溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體。(2)向上排空氣集氣法：密度比空氣大，且不與空氣中任一成分發(fā)生反應(yīng)的氣體。導(dǎo)器管要接近集氣瓶底部，便于排出空氣。(3)向下排空氣集氣法：密度比空氣小且不與空氣中任一成分發(fā)生反應(yīng)的氣體，導(dǎo)管口要接近集氣瓶底部。注：比較密度的大小，可用相對分子質(zhì)量大小來比較?？諝獾钠骄鄬Ψ肿淤|(zhì)量為29，相對分子質(zhì)量大于29的氣體密度比空氣大，相對分子質(zhì)量小于29的氣體密度比空氣??；相對分子質(zhì)量接近29的氣體，不能用排空氣法收集，如：CO、N2等，因為密度相差很小，很難將空氣全部排除。重點5 二氧化碳的化學(xué)性質(zhì) (1)CO2能溶于水并與水反應(yīng)生成碳酸，使紫色石蕊試液變成紅色：CO2+H2O=H2CO3H2CO3又是一種不穩(wěn)定的酸，易分解重新釋放出CO2H2CO3=CO2H2O(2)CO2可使澄清的石灰水變渾濁，此反應(yīng)常用于檢驗CO2的存在：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O(3)CO2中碳為4價，可被某些強還原劑還原，如與赤熱的碳作用還原成CO，CO2與活潑金屬作用被還原成碳：CO2C2CO(4)綠色植物的光合作用，把CO2和H2O合成碳水化合物：6CO2+6H2O(CH2O)6+6O2重點6 一氧化碳的化學(xué)性質(zhì) (1)可燃性 一氧化碳能夠燃燒，產(chǎn)生藍色火焰，放出熱量，因此常用作氣體燃料，煤氣的主要成分為一氧化碳。一氧化碳的可燃性特別注意與氫氣和碳可燃性的區(qū)別；鑒別H2和CO常利用燃燒產(chǎn)物的不同進行鑒別；工業(yè)上利用煤和水蒸氣高溫生成水煤氣(主要成分是H2和CO)。(2)還原性與氫氣和碳的不同之處是一定要進行尾氣的處理。常設(shè)計在實驗題中。典題詮釋典題1(經(jīng)典好題)下圖是金剛石、石墨、C60的結(jié)構(gòu)示意圖，它們的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)卻有很大差異。其原因是( )A.構(gòu)成它們的原子大小不同B.構(gòu)成它們的原子數(shù)目不同C.金剛石、石墨、C60由不同種原子構(gòu)成D.金剛石、石墨、C60里碳原子的排列不同解析：本題考查碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定它們性質(zhì)的差異。物質(zhì)的性質(zhì)決定于物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)。組成物質(zhì)的粒子在空間排列方式的不同造成結(jié)構(gòu)上的不同。同一種碳原子，其核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和核外電子一定相同，中子數(shù)可能不同，屬于原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不會引起其宏觀物質(zhì)物理性質(zhì)的差異。答案：D典題2(經(jīng)典好題)我國的黑白山水畫用的墨汁主要成分為炭黑的微粒，用這種墨汁畫的國畫千百年都不易褪色，這是因為墨汁中的碳( )A.具有氧化性 B.具有還原性C.具有吸附性 D.常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定解析：本題考查炭黑的化學(xué)性質(zhì)。歷經(jīng)千百年的國畫和陽光、空氣充分接觸而不褪色，這說明它沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。答案：D典題3(創(chuàng)新題型)在密閉容器中盛有6 g碳和12 g氧氣，加熱時它們充分反應(yīng)后，容器內(nèi)的氣體是( )A.CO2 B.CO C.CO2、CO D.CO2、O2解析：本題考查的重點是碳的可燃性以及氧氣的量與生成氣體的關(guān)系。解題時要考慮周全，一般是先把碳的量固定，只考慮氧氣量的變化與所得氣體成分的關(guān)系。一定質(zhì)量的碳和一定質(zhì)量的氧氣，在參加化學(xué)反應(yīng)時，可能會發(fā)生的反應(yīng)有：CO2(充足)CO22CO2(不足)2CO所以容器中氣體可能有四種情況：(1)O2過量，反應(yīng)完全后，容器內(nèi)剩余的氣體是CO2和O2的混合氣體，這時碳和氧氣的質(zhì)量比應(yīng)該小于 3:8。(2)氧氣剛好與碳完全反應(yīng)生成二氧化碳，容器中剩余的氣體是二氧化碳氣體，這時碳和氧氣的質(zhì)量比為3:8。(3)O2的量不足，只能和碳反應(yīng)生成一氧化碳氣體，容器中剩余的氣體是一氧化碳，這時碳和氧氣的質(zhì)量比應(yīng)該大于或等于3:4。(4)當碳和氧氣的質(zhì)量比在3:8和3:4之間時，碳和氧氣反應(yīng)就會生成一氧化碳和二氧化碳的混合氣體。 本題中碳和氧氣的質(zhì)量比1:2在3:8和3:4之間，所以最后容器中剩余的氣體應(yīng)該是一氧化碳和二氧化碳的混合氣體。答案：C典題4(xx江蘇徐州，25) 為了研究CO2的性質(zhì)，需要制取并收集干燥的CO2氣體。以下是老師提供的一些實驗裝置。(1)制取并收集干燥的CO2氣體，可采用的裝置組合是_(填字母)。(2)實驗室制取CO2的化學(xué)方程式為_。(3)若在上述實驗中氣體無法收集滿，則可能的原因是_。解析：本題考查CO2的實驗室制法。CO2的密度比空氣大，能溶于水，所以只能用向上排空氣法收集。要收集干燥的氣體需經(jīng)濃硫酸干燥，即氣體從A裝置出來要經(jīng)過D裝置。無法收集滿可能是藥品量不足或裝置漏氣。答案：(1)A、D、B (2)略 (3)藥品量不足或氣密性不好等典題5(xx河南課改區(qū)，20)下圖A、B、C是實驗室常用的氣體發(fā)生裝置，裝置A中為分液漏斗，通過分液漏斗活塞的“開”“關(guān)”，可以向錐形瓶中滴加液體。請完成下列問題：(1)請寫出在裝置B中放入氯酸鉀和二氧化錳混合物加熱制取氧氣的化學(xué)方程式： _ 。(2)已知過氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體，常溫下可與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣。如果在實驗室中用A作氣體發(fā)生裝置，用過氧化鈉和水反應(yīng)來制取一瓶干燥的氧氣，所選裝置的正確連接順序是(填寫管口字母) _。若只改變A裝置中的藥品，仍采用已連接的整套裝置，還可以用來制取的氣體是_。(3)通過上述兩種制取氧氣的方法所選用發(fā)生裝置的對比，可總結(jié)出選擇氣體發(fā)生裝置應(yīng)考慮的因素有哪些？(4)裝置A和C都可以作為實驗室制取氫氣的發(fā)生裝置，A和C相比，A具有哪些優(yōu)點？(答出一條即可)解析：本題考查如何選擇氣體發(fā)生裝置及具體的操作。過氧化鈉是固體，水是液體，固液反應(yīng)不需加熱，所以選擇A或C裝置制取，A與C比較A能控制反應(yīng)速率。答案：(1)2KClO32KCl+3O2 (2)a接d、e接hCO2 (3)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件等。(4)可隨時加液體反應(yīng)物(或通過滴加液體的快慢,控制反應(yīng)的速率等)。典題6(經(jīng)典好題)某同學(xué)用如下圖裝置，利用碳酸飲料(如雪碧)中溶解的二氧化碳氣體進行下列實驗。請完成問題：(1)寫出圖中a儀器的名稱_。(2)如果a中盛有紫色石蕊試液，觀察到的現(xiàn)象是_產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是_。(3)如果a中盛有澄清的石灰水，觀察到的現(xiàn)象是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)實驗過程中，若要使CO2迅速冒出，應(yīng)怎樣操作?解析：本題考查CO2的性質(zhì)和檢驗方法，驗證的是CO2的化學(xué)性質(zhì)，(1)(2)精解見左欄；CO2的溶解度與溫度和壓強有關(guān)，所以升溫或振蕩會迅速放出二氧化碳。答案：(1)試管 (2)紫色石蕊試液變紅 二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸 (3)澄清石灰水變渾濁 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O (4)振蕩飲料瓶或?qū)嬃掀糠湃霟崴?