中考化學一輪復習 第3課時 碳和碳的氧化物學案

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第3課時 碳和碳的氧化物【復習目標】1.了解碳單質的物理性質和用途，知道碳單質的化學性質。2.理解二氧化碳的主要性質，以及二氧化碳的用途。初步學會實驗室制備二氧化碳的方法（反應原理、實驗步驟、收集與檢驗方法等）。了解實驗室里制取氣體的一般思路和方法3.了解一氧化碳的物理性質、化學性質及用途?！緩土曋攸c和難點】1、理解二氧化碳的主要性質，以及二氧化碳的用途。2、了解實驗室制取二氧化碳的化學反應原理、探究實驗室制取二氧化碳的裝置、了解實驗室里制取氣體的一般思路和方法。【學習過程】一、知識梳理：考點一：碳的單質性質、用途 （1）金剛石：物理性質：金剛石是無色、透明的正八面體形狀的固體，是天然存在的最硬物質，不導電，不導熱，無潤滑性。用途：用于劃玻璃、切割金屬、鉆探機鉆頭、制裝飾品等。（2）石墨：物理性質：石墨是深灰色、有金屬光澤、不透明的細鱗片狀固體，質軟，導電性優(yōu)良，導熱性良好，有潤滑性。用途：用于電極、鉛筆芯、潤滑劑等。（3）幾種無定形碳的比較：顏色、狀態(tài)制法用途木炭灰黑色的多孔性固體木材隔絕空氣加強熱作燃料、冶煉金屬、制黑火藥、制活性炭，有吸附作用活性炭灰黑色的多孔顆粒狀固體木炭在高溫下用水蒸氣處理凈化多種氣體和液體，作防毒面具，有吸附作用焦炭淺灰色多孔性固體煙煤隔絕空氣加強熱冶煉金屬炭黑極細的黑色粉末含碳物質不完全燃燒制造墨、油墨、油漆、鞋油、顏料等，作橡膠制品的填料（4）其他碳單質：C60分子：是一種由60個碳原子構成的分子，它形似足球，這種足球結構的碳分子很穩(wěn)定。碳納米管：由碳原子構成的管狀大分子?？键c二：碳的化學性質（1）在常溫下，具有穩(wěn)定性。（2）碳跟氧氣反應：在氧氣充足的條件下，碳在氧氣充分燃燒，生成二氧化碳，放出熱量；在氧氣不充足的條件下，碳發(fā)生不充分燃燒，生成一氧化碳，放出熱量。（3）碳跟某些氧化物的反應（還原性）：木炭還原氧化銅實驗現象：導出的氣體使澄清石灰水變渾濁；黑色粉末中有紅色固體生成。注意：碳單質作還原劑一般需要大量的熱，屬于吸熱反應，因此反應條件一般要寫高溫；操作時注意試管口要略向下傾斜；配置混合物時木炭粉應稍過量些，目的是防止已經還原的銅被氧氣重新氧化。（4）常見的反應：C + 2CuO 2Cu + CO2； C + CO2 2CO。3、氧化還原反應有得失氧的反應叫做氧化-還原反應。得到氧的為還原劑，還原劑被氧化，發(fā)聲氧化反應，得到的產物是氧化產物；失去（提供）氧的為氧化劑，氧化劑被還原，發(fā)聲還原反應，得到的產物是還原產物；考點三：碳的氧化物1、二氧化碳的性質：物理性質：一般情況下,二氧化碳是一種無色無味的氣體,沸點為-78.5,密度比空氣大,能溶于水?；瘜W性質：二氧化碳不能燃燒，一般情況下也不支持燃燒，不能供給呼吸，二氧化碳與水反應能生成碳酸，能使澄清的石灰水變渾濁。2、用途：（1）滅火：因為二氧化碳不能燃燒又不支持燃燒，同時二氧化碳的密度又比空氣大，因此常用二氧化碳滅火。（2）干冰：固態(tài)的二氧化碳叫干冰，可用作制冷劑和人工降雨。（3）綠色植物的光合作用：作氣體肥料，可以提高農作物的產量。3、一氧化碳的性質及用途：（1）物理性質：通常情況下，是一種無色無味的氣體，難溶于水，密度比空氣略小。（2）化學性質：一氧化碳具有可燃性，點燃后與氧發(fā)生反應生成二氧化碳；一氧化碳具有毒性，煤氣中毒就是一氧化碳引起的；一氧化碳具有還原性。（3）用途：用作氣體燃料；冶煉金屬?？键c四：二氧化碳的制取實驗室制取氣體實驗的設計思路與方法（1）需要研究實驗室制法的化學反應原理，就是要研究在實驗室條件下（如常溫、加熱、加催化劑等），可用什么藥品、通過什么反應來制取這種氣體。（2）需要研究制取這種氣體所采用的實驗裝置。實驗室里制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分。下面列出了確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置時應考慮的因素。氣體發(fā)生裝置：a反應物的狀態(tài)：固體與固體反應；固體與液體反應；液體與液體反應。b反應條件：常溫；加熱；加催化劑等。氣體收集裝置：a排空氣法：密度比空氣大用向上排空氣法；密度比空氣小用向下排空氣法。b排水法：不易溶于水、不與水發(fā)生反應時，可用排水法。（3）二氧化碳和氧氣制取實驗及相關性質的比較反應物狀態(tài)反應條件氣體密度與空氣相比是否與水反應二氧化碳固體和液體無比空氣大是氧氣固體加熱比空氣大否固體和液體無比空氣大否5、實驗室制取二氧化碳（1）反應藥品：稀鹽酸跟大理石或石灰石（主要成分是碳酸鈣）反應。（2）反應原理：CaCO32HClCaCl2H2OCO2（3）發(fā)生裝置的選擇：由于反應物是塊狀的大理石火石灰石與稀鹽酸反應，且反應不需要加熱，生成的二氧化碳能溶于水，因此二氧化碳的發(fā)生裝置與實驗室用雙氧水制氧氣的裝置相似。一般情況下，由于制取二氧化碳時所需反應物的量較多，常用大試管、錐形瓶、廣口瓶、平底燒瓶。（4）收集裝置的選擇：收集二氧化碳可根據它的性質去考慮：因為二氧化碳溶于水，并且部分與水反應生成碳酸，故不用排水法。又因為二氧化碳的密度比空氣大，故可用向上排空氣法收集。（5）實驗步驟：檢查裝置的氣密性；裝塊狀藥品大理石或石灰石；塞緊雙空膠塞；由長頸漏斗加液體；收集氣體。（6）注意事項：長頸漏斗的下端管口應插入液面以下形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸散；反應器內的導管稍露出膠塞即可，不宜太長，否則不利于氣體導出；不加熱；集氣瓶內的導管應伸入到接近集氣瓶底部，以利于排凈空氣。（7）驗滿、檢驗及凈化： 驗滿：把燃著的木條放在集氣瓶口，如果火焰熄滅，證明瓶內已充滿二氧化碳。檢驗：把氣體通入澄清的石灰水中，如果石灰水變渾濁，證明是二氧化碳氣體。凈化：若制取二氧化碳中混有少量的氯化氫氣體和水蒸氣時，可先將氣體通過盛有碳酸氫鈉容液的洗氣瓶（除去氯化氫氣體），再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶（除去水蒸氣并進行干燥）。6、二氧化碳的工業(yè)制法：高溫 （1）原理：高溫煅燒石灰石，產生生石灰，副產品是二氧化碳。（2）化學方程式：CaCO3 CaOCO2考點五：二氧化碳的用途及對環(huán)境的影響：溫室效應：大氣中的二氧化碳能像溫室的玻璃或塑料薄膜那樣，使地面吸收太陽光的熱量不易散失，從而使全球變暖，這種現象叫“溫室效應”。 導致溫室效應的氣體主要是二氧化碳，其余的還有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。溫室效應會使兩極冰川融化，海平面上升，淹沒部分沿海城市，會使土地沙漠化加快，農業(yè)減產。防止溫室效應的措施有：減少使用煤、石油、天然氣等化石燃料；更多的利用太陽能、風能、水能等清潔能源；大力植樹造林，嚴禁亂砍濫伐。二、題型、方法歸納：本單元是中考必考內容，主要考查二氧化碳的性質、制取、碳單質的性質、用途等內容一氧化碳的性質、用途，常見題型有選擇題、填空題和實驗探究題為主。三、典例精講：1.下列對一些事實的解釋不正確的是 （ ） A.用碳素墨水書寫檔案：常溫下單質碳的化學性質穩(wěn)定B.石墨能夠做電池的電極材料：石墨較軟C.焦炭可以把鐵從它的氧化物礦石里還原出來：焦炭具有還原性D.制糖工業(yè)中用活性炭來脫色以制白糖：活性炭具有吸附性22015年3月2日，全球首批量產石墨烯手機在重慶首發(fā)。石墨烯是從石墨中分離出來的一層或幾層碳原子構成的石墨片，用石墨烯與鋁合金可制出一種具備特殊性能的烯合金，下列對石墨烯和烯合金的說法錯誤的是 ）A石墨烯在一定條件下能與氧氣反應 B石墨烯在常溫下化學性質活潑C烯合金具有優(yōu)良的導電性 D烯合金是一種新型材料3下列對一氧化碳的認識中，錯誤的是（ ） A一氧化碳有可燃性，可用作燃料B一氧化碳有還原性，可用于冶煉金屬 C室內放一盆水，能防止一氧化碳中毒 D分子的不斷運動，能使一氧化碳向四周彌漫4下列關于碳及其化合物的說法，正確的是 （ ） A二氧化碳是導致酸雨的主要氣體B可以用燃燒法除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳C中國古代字畫經久不褪色，因為常溫下碳的化學性質不活潑DCO和CO2都是非金屬氧化物，都能與NaOH溶液反應5.根據下圖回答問題。（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式為_。實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣，選用的發(fā)生裝置是_（填字母序號）。用C裝置收集氧氣時，檢驗O2的方法是_。（2）實驗室可以用裝置D制取并收集二氧化碳氣體。收集時，檢驗CO2已經收集滿的方法是_，檢驗CO2的方法是_（用化學方程式表示）。（3） 檢查裝置E的氣密性：可以看到_，說明氣密性良好。（4） 實驗F中觀察到的實驗現象是_，反應的化學方程式為_。參考答案三、典例精講：1.B【解析】A、用碳素墨水書寫檔案，是因為常溫下單質碳的化學性質穩(wěn)定，正確，B、石墨能夠做電池的電極材料，是利用石墨具有優(yōu)良的導電性，錯誤，C、焦炭可以把鐵從它的氧化物礦石里還原出來，是利用焦炭具有還原性，正確，D、糖工業(yè)中用活性炭來脫色以制白糖，是因為活性炭具有吸附性，正確，故選B2【解析】A.石墨烯由碳原子構成，碳一定條件下可與氧氣反應，所以石墨烯在一定條件下能與氧氣反應，正確；B.碳常溫下化學性質穩(wěn)定，故石墨烯在常溫下化學性質穩(wěn)定，錯誤；C.石墨烯與鋁合金，研制出一種具備特殊性能的烯合金，依然具有金屬的性質，所以具有優(yōu)良的導電性，正確；D.烯合是一種新型材料，正確故選：B3C【解析】因CO不能溶于水，也不跟水發(fā)生反應，故即使室內放水，也不能防止煤氣中毒。最好的方法應是保持房間的通風4C【解析】二氧化硫是造成酸雨的主要氣體，A錯誤；二氧化碳中混有的少量一氧化碳，一氧化碳不能點燃，可將混合氣體通過灼熱的氧化銅除去一氧化碳，B錯誤；二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應，一氧化碳不能，D錯誤。故選C5.【解析】：根據化學方程式的書寫、裝置的選擇依據、氧氣的檢驗方法、二氧化碳的驗滿方法、檢驗方法氣密性的檢查方法進行分析。（1）2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2； A；用帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，說明瓶中是氧氣。（2） 用燃著的木條靠近集氣瓶口，若木條熄滅，說明已集滿二氧化碳氣體。Ca(OH)2 + CO2= CaCO3+ H2O（3）導管口有氣泡冒出 （4）鐵絲劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體；3Fe + 2O2點燃 Fe3O4