2017屆中考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3課時 碳和碳的氧化物學(xué)案

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1、 第3課時 碳和碳的氧化物 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】 1.了解碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途，知道碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。 2.理解二氧化碳的主要性質(zhì)，以及二氧化碳的用途。初步學(xué)會實驗室制備二氧化碳的方法（反應(yīng)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(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及用途。 【復(fù)習(xí)重點和難點】 1、理解二氧化碳的主要性質(zhì)，以及二氧化碳的用途。 2、了解實驗室制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)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(xué)習(xí)過程】 一、知識梳理： 考點一：碳的單質(zhì)性質(zhì)、用途 （1）金剛石：①物理性質(zhì)：金剛

2、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(zhì)，不導(dǎo)電，不導(dǎo)熱，無潤滑性。②用途：用于劃玻璃、切割金屬、鉆探機鉆頭、制裝飾品等。 （2）石墨：①物理性質(zhì)：石墨是深灰色、有金屬光澤、不透明的細(xì)鱗片狀固體，質(zhì)軟，導(dǎo)電性優(yōu)良，導(dǎo)熱性良好，有潤滑性。②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

3、煙煤隔絕空氣加強熱 冶煉金屬 炭黑 極細(xì)的黑色粉末 含碳物質(zhì)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(zhì)：①C60分子：是一種由60個碳原子構(gòu)成的分子，它形似足球，這種足球結(jié)構(gòu)的碳分子很穩(wěn)定。②碳納米管：由碳原子構(gòu)成的管狀大分子。 考點二：碳的化學(xué)性質(zhì) （1）在常溫下，具有穩(wěn)定性。 （2）碳跟氧氣反應(yīng)：①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；②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(yīng)（還原性）： 木炭還原氧化銅實驗現(xiàn)象：導(dǎo)出的氣體使澄清石灰水變渾濁；黑色粉末中有

4、紅色固體生成。 注意：①碳單質(zhì)作還原劑一般需要大量的熱，屬于吸熱反應(yīng)，因此反應(yīng)條件一般要寫高溫；②操作時注意試管口要略向下傾斜；③配置混合物時木炭粉應(yīng)稍過量些，目的是防止已經(jīng)還原的銅被氧氣重新氧化。 （4）常見的反應(yīng)：C + 2CuO 2Cu + CO2↑； C + CO2 2CO。 3、氧化－還原反應(yīng) 有得失氧的反應(yīng)叫做氧化-還原反應(yīng)。得到氧的為還原劑，還原劑被氧化，發(fā)聲氧化反應(yīng)，得到的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物；失去（提供）氧的為氧化劑，氧化劑被還原，發(fā)聲還原反應(yīng)，得到的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物； 考點三：碳的氧化物 1、二氧化碳的性質(zhì)：①物理性質(zhì)：一般情況下,二氧化碳是一種無色無味的氣體,沸點

5、為-78.5℃,密度比空氣大,能溶于水。②化學(xué)性質(zhì)：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(yīng)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(nóng)作物的產(chǎn)量。 3、一氧化碳的性質(zhì)及用途： （1）物理性質(zhì)：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(xué)性質(zhì)：一氧化碳具有可燃性，點燃后與氧發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳；一氧化碳具有毒性，煤

6、氣中毒就是一氧化碳引起的；一氧化碳具有還原性。 （3）用途：①用作氣體燃料；②冶煉金屬。 考點四：二氧化碳的制取 實驗室制取氣體實驗的設(shè)計思路與方法 （1）需要研究實驗室制法的化學(xué)反應(yīng)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(yīng)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(yīng)考慮的因素。 ①氣體發(fā)生裝置：a．反應(yīng)物的狀態(tài)：固體與固體反應(yīng)；固體與液體反應(yīng)；液體與液體反應(yīng)。b．反應(yīng)條件：常溫；加熱；加催化劑等。 ②氣體收集裝置：a．排空氣

7、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(yīng)時，可用排水法。 （3）二氧化碳和氧氣制取實驗及相關(guān)性質(zhì)的比較 反應(yīng)物狀態(tài) 反應(yīng)條件 氣體密度與空氣相比 是否與水反應(yīng) 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(yīng)藥品：稀鹽酸跟大理石或石灰石（主要成分是碳酸鈣）反應(yīng)。 （2）反應(yīng)原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑ （3）發(fā)生裝置的選擇：由于反應(yīng)物是塊狀的大理石火石灰石與稀鹽酸反應(yīng)，且反

8、應(yīng)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(yīng)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(jù)它的性質(zhì)去考慮：因為二氧化碳溶于水，并且部分與水反應(yīng)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：①檢查裝置的氣密性；②裝塊狀藥品大理石或石灰石；③塞緊雙空膠塞；④由長頸漏斗加液體；⑤收集氣體。 （6）注意事項：①長頸漏斗的下端管口應(yīng)插入液面以下形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸散；②反應(yīng)器內(nèi)的導(dǎo)管稍露出膠塞即可，不

9、宜太長，否則不利于氣體導(dǎo)出；③不加熱；④集氣瓶內(nèi)的導(dǎo)管應(yīng)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： ①驗滿：把燃著的木條放在集氣瓶口，如果火焰熄滅，證明瓶內(nèi)已充滿二氧化碳。②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?xì)怏w。③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(jìn)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(chǎn)生生石灰，副產(chǎn)品是二氧化碳。 （2）化學(xué)方程式：CaCO3 　　 CaO＋CO2↑

10、 考點五：二氧化碳的用途及對環(huán)境的影響： 溫室效應(yīng)：①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(xiàn)象叫“溫室效應(yīng)”。 ②導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體主要是二氧化碳，其余的還有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。③溫室效應(yīng)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(nóng)業(yè)減產(chǎn)。④防止溫室效應(yīng)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(fēng)能、水能等清潔能源；大力植樹造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐。 二、題型、方法歸納： 本單元是中考必考內(nèi)容，主要考查二氧化碳的性質(zhì)、制取、碳單質(zhì)的性質(zhì)、用途等內(nèi)容一氧化碳的性質(zhì)、用途，常見題型有選

11、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(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)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 2．2015年3月2日，全球首批量產(chǎn)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(gòu)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(yīng) B．石墨烯在常溫下化學(xué)

12、性質(zhì)活潑 C．烯合金具有優(yōu)良的導(dǎo)電性 D．烯合金是一種新型材料 3．下列對一氧化碳的認(rèn)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(nèi)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(guān)于碳及其化合物的說法，正確的是 （ ） A．二氧化碳是導(dǎo)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(jīng)久不褪色，因為常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑 D．CO和CO2都是非金屬氧化物，都能與NaOH溶液反應(yīng) 5.根據(jù)下圖回答問

13、題。 （1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)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?xì)怏w。收集時，檢驗CO2已經(jīng)收集滿的方法是______________，檢驗CO2的方法是________________________（用化學(xué)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

14、。 （4） 實驗F中觀察到的實驗現(xiàn)象是___________，反應(yīng)的化學(xué)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(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)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(dǎo)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B 2．【解析】A.石墨烯由碳原子構(gòu)成，碳一定條件下可與氧氣反應(yīng)，所以石墨烯在一定條件下能與氧氣反應(yīng)，正確； B.碳常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，故石墨烯在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，錯誤；

15、 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(zhì)，所以具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，正確； D.烯合是一種新型材料，正確． 故選：B． 3．C 【解析】因CO不能溶于水，也不跟水發(fā)生反應(yīng)，故即使室內(nèi)放水，也不能防止煤氣中毒。最好的方法應(yīng)是保持房間的通風(fēng) 4．C 【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(yīng)，一氧化碳不能，D錯誤。故選C 5.【解析】：根據(jù)化學(xué)方程式的書寫、裝置的選擇依據(jù)、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(jìn)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(fù)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?xì)怏w。 Ca(OH)2 + CO2== CaCO3↓+ H2O （3）導(dǎo)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 6