2019-2020年中考化學(xué)專題復(fù)習(xí)三 碳和碳的化合物導(dǎo)學(xué)案.doc
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2019-2020年中考化學(xué)專題復(fù)習(xí)三 碳和碳的化合物導(dǎo)學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo): l 掌握碳單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和用途; l 掌握一氧化碳、二氧化碳的的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及用途; l 掌握二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法,并會(huì)分析實(shí)驗(yàn)室制取氣體的設(shè)計(jì)思路和方法。 學(xué)習(xí)策略: l 碳和碳的氧化物這部分知識(shí)內(nèi)容多而雜,化學(xué)式多、化學(xué)方程式多、與其他各部分知識(shí)聯(lián)系多、在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用多,需要掌握和記憶的內(nèi)容多.難記憶、難應(yīng)用是這部分知識(shí)的特點(diǎn).在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí),一定要學(xué)會(huì)抓住核心——“物質(zhì)的性質(zhì)”這一關(guān)鍵,并“以性質(zhì)為中心”,“以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)”,從而引出物質(zhì)的“制法、用途、檢驗(yàn)”,要學(xué)會(huì)多歸納、多比較,才能使知識(shí)融會(huì)貫通,舉一反三。 二、學(xué)習(xí)與應(yīng)用 知識(shí)點(diǎn)一:碳的單質(zhì)(金剛石、石墨)的物理性質(zhì)和用途 金剛石 石墨 外 觀 光 澤 加工琢磨后有光澤 略有金屬光澤 硬 度 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 良好 良好 用 途 鉆探機(jī)鉆頭、刻刀、裝飾品等 電極、鉛筆芯、潤(rùn)滑劑等 注:由于碳原子排列方式不同,導(dǎo)致金剛石和石墨在物理性質(zhì)上存在較大差異。 知識(shí)點(diǎn)二:CO2和CO的比較 CO2 CO 物理性質(zhì) 無(wú)色、 味氣體, 溶于水,密度比空氣 ,干冰易 。 無(wú)色無(wú) 氣體, 溶于水,密度與空氣 ,略 空氣密度。 化學(xué)性質(zhì) 可燃性 一般情況下既 燃燒,也 支持燃燒。 有 性 2CO+O2 還原性 沒(méi)有還原性,有較弱的 性 C+CO2 有 性 CO+CuO 與水反應(yīng) 與水反應(yīng) 不能與水反應(yīng) 與石灰水的反應(yīng) 與石灰水反應(yīng) CO2+Ca(OH)2=== 不能與石灰水反應(yīng) 毒性 無(wú)毒 有劇毒 主要用途 可制汽水,作制冷劑,滅火,氣體肥料。 可作氣體燃料和冶金工業(yè)的還原劑。 注:由于CO和CO2的分子構(gòu)成不同,決定了二者性質(zhì)的不同。 知識(shí)點(diǎn)三:一氧化碳和單質(zhì)碳性質(zhì)的比較 C CO 相似點(diǎn) 都具有 性、 性,常用作 和 冶煉金屬 不同點(diǎn) 屬于 體單質(zhì),常溫下具有 性 屬于 體化合物,具有 性 知識(shí)點(diǎn)四:實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)需注意的幾個(gè)問(wèn)題 (一)正確選擇制取二氧化碳的藥品 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用 或 (主要成分是 )和 。不用 、濃 代替 ,不用 、純凈 代替 或 (要會(huì)分析原因)。 原因: (1)用 或 跟 反應(yīng),速度 ,便于收集CO2氣體;大理石或石灰石原料價(jià)低易得。 (2)不用 與 反應(yīng)的理由:剛開(kāi)始二者反應(yīng)生成微溶于水的 覆蓋在大理石的表面,阻止了酸與大理石的接觸,使反應(yīng)不能持續(xù)進(jìn)行下去。 (3)不用 的原因: 易揮發(fā)出 氣體,會(huì)使生成的CO2中混有 氣體,使制得的CO2不純。 (4)不用純 或 等代替大理石(或石灰石)是因?yàn)樗鼈兣c稀鹽酸反應(yīng)速度太快,很難控制,且藥品價(jià)格比石灰石要貴(成本較高)。 (二)掌握制取二氧化碳的發(fā)生裝置選擇的依據(jù) 制取二氧化碳的反應(yīng)原理是: ,反應(yīng)物是塊狀固體和液體,在常溫下進(jìn)行反應(yīng),因此制取CO2的裝置與用 和 制取 的發(fā)生裝置相同。一般情況下,由于制取CO2時(shí)所需反應(yīng)物的量較大,常用下列儀器代替試管作為反應(yīng)器(如: 、錐形瓶、 、 、 、啟普發(fā)生器)。CO2 溶于水,且密度比空氣 ,因此一般只用 法收集。 (三)檢驗(yàn)二氧化碳的方法 (1)準(zhǔn)確檢驗(yàn)該氣體是否是CO2氣體,可以把該氣體通入到 中,若 ,證明生成的氣體是CO2。 (2)驗(yàn)證CO2氣體是否收集滿時(shí),可以將 ,利用CO2 的性質(zhì),可以方便快捷地驗(yàn)滿。 (四)除去二氧化碳?xì)怏w中雜質(zhì)的方法 根據(jù)二氧化碳的有關(guān)化學(xué)性質(zhì),對(duì)應(yīng)選取試劑可將實(shí)驗(yàn)室制取CO2氣體中混有的HCl氣體、水蒸氣除去。如除去混有的HCl氣體可用 溶液,除去混有的水蒸氣可用 等。 知識(shí)點(diǎn)五:實(shí)驗(yàn)室制取氣體的設(shè)計(jì)思路和方法 (一)先要了解在實(shí)驗(yàn)室的條件下,可用什么藥品,通過(guò)什么化學(xué)反應(yīng)制取這種氣體。選擇藥品的一般原則是:反應(yīng)速率 ,便于控制,藥品價(jià)格 ,容易獲得,盡量 。 (二)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)所需條件和生成氣體的性質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置包括 裝置和 裝置兩部分。選擇氣體發(fā)生裝置要根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件;選擇氣體的收集裝置應(yīng)考慮氣體的 和氣體的 及氣體是否與水反應(yīng)。 (三)需要通過(guò)什么實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是要制取的氣體。驗(yàn)證氣體時(shí),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要明顯。 洞察考向: 考點(diǎn)一:碳單質(zhì)的性質(zhì) 例1.下圖是金剛石、石墨、C60、碳納米管結(jié)構(gòu)示意圖,下列說(shuō)法正確的是( ) 石墨 C60 碳納米管 圖38-2 A.這四種物質(zhì)都很軟,可作潤(rùn)滑劑 B.這四種物質(zhì)碳原子的排列方式相同 C.這四種物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2 D.這四種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中都是每個(gè)碳原子連接3個(gè)碳原子 解析:本題以圖文并茂的新穎形式綜合考查了碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途等知識(shí)。常見(jiàn)碳單質(zhì)中 質(zhì)軟,且有潤(rùn)滑性,可作潤(rùn)滑劑,而 是自然界中最硬的物質(zhì),因此A ;觀察圖示可以看出這四種物質(zhì)碳原子的排列方式不同,因此B ;同時(shí)結(jié)合碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖可知,碳原子的最外層有 個(gè)電子,因此這四種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中都是每個(gè)碳原子連接 個(gè)碳原子,D 。碳單質(zhì)的 性質(zhì)是相同的,都具有 性和 性,完全燃燒的產(chǎn)物是 ,不完全燃燒的產(chǎn)物是 ,因此C 。 舉一反三: 【變式1】碳與碳的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中有廣泛的用途。 (1)下圖38-3是碳原子結(jié)構(gòu)示意圖,碳原子的質(zhì)子數(shù)是 ,碳元素在元素周期表中位于第 周期。 (2)古代用墨書(shū)寫(xiě)或繪制的字畫(huà)雖年久仍不變色,原因是墨中主要成分碳具有 性。下圖38-4是木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn),大試管中的反應(yīng)體現(xiàn)了碳的還原性,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ,單質(zhì)碳的還原性可以用于冶金工業(yè)。 (3)二氧化碳能參與光合作用完成大氣中的“碳循環(huán)”,但是大氣中二氧化碳的含量不斷上升,會(huì)使全球變暖,從而導(dǎo)致 。蔬菜大棚用作氣肥的二氧化碳,可用多種方法制得,例如可以用稀硫酸與碳酸氫銨(NH4HCO3)反應(yīng)制得,反應(yīng)后生成硫酸銨、水和二氧化碳,這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 (4)研究發(fā)現(xiàn):物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),物質(zhì)的性質(zhì)決定用途。如:一氧化碳也能還原氧化銅,也有還原性。從化學(xué)反應(yīng)前后碳元素化合價(jià)的變化特點(diǎn)分析,一氧化碳和碳都具有還原性的原因是 。 考點(diǎn)二:二氧化碳的性質(zhì)和制取 例2.我市某校研究性學(xué)習(xí)小組在老師指導(dǎo)下,對(duì)呼吸作用是否產(chǎn)生二氧化碳進(jìn)行探究?,F(xiàn)請(qǐng)你一同參與: 提出問(wèn)題:呼吸作用是否產(chǎn)生二氧化碳? 設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn): 小雪:在試管中加入2mL蒸餾水,用一支玻璃導(dǎo)管插入水中吹氣,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)明顯的現(xiàn)象。 小寧:在試管中加入2mL澄清石灰水,用玻璃導(dǎo)管向試管中的溶液吹氣,產(chǎn)生的現(xiàn)象是: ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。 解釋與結(jié)論:根據(jù)他們的方案和實(shí)驗(yàn),小雪方案中的實(shí)驗(yàn)原理用化學(xué)方程式表示為: ;小寧的結(jié)論為: 。 評(píng)價(jià)與反思:小雪的方案若繼續(xù)實(shí)驗(yàn),也能得到小寧同樣的結(jié)論。 請(qǐng)你設(shè)計(jì)方案 (要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作及產(chǎn)生的現(xiàn)象)。 解析:此題借呼出氣體的探究情景考查了CO2的化學(xué)性質(zhì)及碳酸的性質(zhì)。 舉一反三: 【變式2】根據(jù)以下裝置回答下列問(wèn)題: 圖38-5 (1)寫(xiě)出標(biāo)有字母儀器的名稱:a ;b 。 (2)實(shí)驗(yàn)室制取和收集二氧化碳?xì)怏w所有的裝置是 (填字母),有關(guān)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3)驗(yàn)證二氧化碳?xì)怏w已收集滿的方法是 。 (4)氨氣(NH3)在通常狀況下是一種無(wú)色有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水,其水溶液為氨水。 實(shí)驗(yàn)室可用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣。 實(shí)驗(yàn)室制取氨氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是__________(填字母), 若用右圖38-6裝置收集氨氣,氣體應(yīng)從_______端導(dǎo)氣管進(jìn)入瓶中(填字母)。 ☆【變式3】某研究小組在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的研究中發(fā)現(xiàn),通常不選用大理石與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳,其原因是反應(yīng)生成硫酸鈣微溶物覆蓋在固體的表面,阻礙了大理石與稀硫酸的接觸,反應(yīng)速率逐漸減慢甚至停止。為此,該小組設(shè)立研究課題:選擇合適濃度的硫酸和適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度制取二氧化碳。 實(shí)驗(yàn)一:選擇合適濃度的硫酸 操作:在28℃時(shí),用裝有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直徑為2mm大理石的大試管中注入硫酸,記錄15分鐘內(nèi)生成氣體的體積,見(jiàn)下表: 試管編號(hào) 1 2 3 4 5 硫酸濃度(%) 15 20 25 30 35 氣體體積(mL) 35 47 55 51 42 實(shí)驗(yàn)二:選擇合適的反應(yīng)溫度 操作:往盛有1g直徑為2mm大理石的大試管中分別加入5mL相同合適濃度而不同溫度的硫酸溶液,觀察反應(yīng)的情況,記錄如下表: 試管編號(hào) A B C D E 溫度(℃) 40 50 60 70 80 現(xiàn)象和比較 有少量氣泡 氣泡比A號(hào)試管多 氣泡明顯比B號(hào)試管多 大量氣泡產(chǎn)生,與常溫用鹽酸反應(yīng)相似 反應(yīng)激烈,迅速產(chǎn)生大量氣體 請(qǐng)根據(jù)本次活動(dòng)的研究目的,分析處理以上兩個(gè)表中數(shù)據(jù),得出結(jié)論: (1)稀硫酸與大理石反應(yīng),在28℃時(shí),選用硫酸的濃度最合適為 %,因?yàn)闈舛刃∮诨虼笥诤线m濃度對(duì)反應(yīng)的影響是 。 (2)在合適的硫酸濃度下,應(yīng)選擇最合適的反應(yīng)溫度為 ℃,因?yàn)闇囟雀哂诨虻陀谠摐囟葘?duì)反應(yīng)的影響是 。在最合適反應(yīng)溫度時(shí)硫酸與大理石反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3) 除選用適當(dāng)?shù)臏囟群秃线m濃度的硫酸之外,在反應(yīng)過(guò)程中,為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上,應(yīng)增加 操作,更有利于氣體的制備。 (4)你認(rèn)為該研究小組還可以研究 對(duì)該反應(yīng)速率的影響。 (5) 在以下硫酸和大理石反應(yīng)的裝置中,最佳選用 (填編號(hào))。 考點(diǎn)三:一氧化碳的性質(zhì) 例3. 下列說(shuō)法中,正確的是( ) A.煤爐上放一壺水可以防止CO中毒 B.金剛石、石墨都是由碳原子構(gòu)成的,所以都很堅(jiān)硬 C.用活性炭可以除去水中的氯化鈉雜質(zhì) D.用澄清石灰水可區(qū)分CO、CO2 解析:碳的單質(zhì)金剛石和石墨組成元素相同,但由于碳原子 不同,導(dǎo)致它 們的 有很大差異,金剛石是自然界中最硬的礦物質(zhì),而石墨質(zhì)地較軟;所以答案 B不對(duì);活性炭的主要成分是石墨具有疏松多空的結(jié)構(gòu),具有 性,能吸附一些色素 和一些氣體,以及可以吸附溶液中的一部分不溶性雜質(zhì)但不能吸附一些無(wú)機(jī)化合物的離 子,如不能吸附食鹽水中的鈉離子和氯離子,所以答案C也不對(duì); 碳氧化物中的 CO和CO2,它們組成元素相同,但由于 構(gòu)成不同,因此,它們性質(zhì)差別很大。 CO的性質(zhì):物理性質(zhì):密度小于空氣、難溶于水?;瘜W(xué)性質(zhì):可燃性、還原性、毒性。 CO2的性質(zhì):物理性質(zhì):密度大于空氣、能溶于水。化學(xué)性質(zhì):不可燃、不助燃、與堿反應(yīng)、無(wú)毒等。 從性質(zhì)上看,一氧化碳不溶于水,煤爐上放一壺水不能防止CO中毒 ,答案A錯(cuò),選項(xiàng)D中區(qū)別兩種氣體的方法很多,但化學(xué)中區(qū)別物質(zhì)的方法一般要求:操作簡(jiǎn)便安全,現(xiàn)象明顯可靠,結(jié)論清晰無(wú)爭(zhēng)議。綜合考慮只有通入澄清石灰水后,CO2與溶質(zhì)Ca(OH)2反應(yīng)使其變渾濁,而CO則無(wú)任何現(xiàn)象。 舉一反三: 【變式4】如圖38-8所示,某同學(xué)用一氧化碳代替氫氣還原氧化銅制取金屬銅,請(qǐng)你參與他的探究過(guò)程,并回答下列問(wèn)題。 (1)試寫(xiě)出一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成金屬銅和二氧化碳的化學(xué)方程式 ; (2)該裝置中,右邊的酒精燈的作用是 ; (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,該同學(xué)對(duì)A處殘留固體的組成進(jìn)行探究,查閱資料得知,由于給氧化銅加熱溫度不夠或通入一氧化碳不足,反應(yīng)可能生成中間產(chǎn)物氧化亞銅(化學(xué)式為Cu2O)氧化亞銅是一種紅色固體,難常溶于水,可與稀硫酸發(fā)生如下反應(yīng):Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O ①在氧化亞銅中銅元素的化合價(jià)為 ; ②殘留固體的組成有幾種可能?(用化學(xué)式表示) ☆③請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),證明氧化銅是否全部轉(zhuǎn)化成金屬銅。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 三、總結(jié)與測(cè)評(píng) 要想學(xué)習(xí)成績(jī)好,總結(jié)測(cè)評(píng)少不了!課后復(fù)習(xí)是學(xué)習(xí)不可或缺的環(huán)節(jié),它可以幫助我們鞏固學(xué)習(xí)效果,彌補(bǔ)知識(shí)缺漏,提高學(xué)習(xí)能力。 隨著課程改革的全面實(shí)施,今后命題中以生產(chǎn)、生活實(shí)際、社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題為背景,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解答這些問(wèn)題,將是中考設(shè)計(jì)題目的熱點(diǎn)之一。 (一)本部分知識(shí)與生活、生產(chǎn)聯(lián)系緊密,因此要注意性質(zhì)和用途之間的關(guān)系,進(jìn)一步建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”這一化學(xué)思想,善于運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋、解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題。 (二)熟練掌握單質(zhì)碳及氧化物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,簡(jiǎn)稱“碳三角”,如圖38-9,可聯(lián)系生活實(shí)際,運(yùn)用已有知識(shí)分析煤爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng),從而順利完成對(duì)知識(shí)的理解。 38-9 (三)以二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)為切入點(diǎn),掌握檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w的方法。 (1)將二氧化碳通入紫色石蕊試液時(shí),石蕊試液變成 色的實(shí)質(zhì)是二氧化碳與水反應(yīng)生成了 ,碳酸能使紫色石蕊試液變成紅色,而不是 的作用。 (2)由二氧化碳能與石灰水反應(yīng),可拓展到二氧化碳能與 溶液反應(yīng)。二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,用于 ,其反應(yīng)實(shí)質(zhì)是二氧化碳與石灰水中的 反應(yīng)生成了難溶于水的 。 (四)運(yùn)用二氧化碳的性質(zhì)解釋一些化學(xué)現(xiàn)象: (1)二氧化碳既不燃燒,也不支持燃燒,密度比空氣 的性質(zhì),可解釋二氧化碳 的原理和適用范圍。 (2)利用二氧化碳的性質(zhì)解釋一些生活問(wèn)題。如打開(kāi)盛汽水的瓶蓋后有大量液體冒出的原因;人進(jìn)入二氧化碳含量過(guò)高的山洞或菜窖導(dǎo)致窒息死亡,要與一氧化碳中毒的原因區(qū)別開(kāi)。 (五)確立二氧化碳在碳和碳的化合物知識(shí)體系中的橋梁地位,掌握好碳和碳的化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系: 從關(guān)系圖中不難看出,在這一知識(shí)體系中,二氧化碳起著“承上(單質(zhì)碳)啟下(碳酸、碳酸鈣,乃至有機(jī)物甲烷、乙醇等)”的角色。 (六)做好實(shí)驗(yàn)幫助對(duì)知識(shí)的消化理解 在做一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中,注意正確的操作順序: (1) ; (2) ; (3) ; (4) ; (5) 。注意一般用 方法處理尾氣。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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