人教新课标版初中九上第六单元碳和碳的氧化物期末知识梳理.doc

初中九上第六单元燃料及其利用复习教案知识网络碳 和 碳 的 氧 化 物用途金刚石石墨C60化学性质物理性质一氧化碳物理性质化学性质（重点）实验室制法（重点）对人类生活的影响：温室效应碳单质常温下化学性质不活泼可燃性高温下还原性金刚石石墨C60几种碳单质单质碳的化学性质几种碳单质二氧化碳可燃性还原性毒性知识点1：碳单质的物理性质和用途1金刚石、石墨的物理性质和用途的比较金刚石（由碳元素组成）石墨（由碳元素组成）物理性质硬度最硬软，在纸上可留下痕迹熔点很高高、耐高温导电性不导电导电（良好）导热性无良好主要用途钻探机钻头、刻刀铅笔芯、润滑剂、电极等结论碳单质的物理性质不同，是由于金刚石、石墨中（ 2几种无定形碳的性质和用途的比较物理性质主要用途木炭灰黑色的多孔性固体制黑火药、制炭笔，吸附色素活性炭黑色粉末或颗粒状做防毒面具炭黑黑色粉末制造油墨、油漆、颜料及橡胶制品的填料焦炭浅灰色多孔固体，质地坚硬燃料，冶金工业还原剂注意：“碳”和“炭”的区别：“碳”指的是碳元素，碳原子，并不指具体物质；“炭”指含碳元素的具体物质，如木炭、活性炭。吸附是物理现象，与吸收具有不同的含义。无定形碳的表面积很大，疏松多孔，这种结构决定了木炭、活性炭等有较强的吸附性，吸附属于物理变化。吸收一般为化学变化，如CO2气体被氢氧化钠溶液吸收的过程中生成了碳酸钠或碳酸氧钠等物质，是化学变化。一种元素不一定只形成一种单质，所以由同种元素组成的物质也可能是混合物。【典型例题】【例1】下图是金刚石、石墨、C60的结构示意图，下列说法错误的是 （ ）。AC60分子是由60个碳原子构成的。B石墨在一定的条件通过原子的重新排列能成为金刚石。 C金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质。D金刚石、石墨、C60里碳原子的排列不同造成它们化学性质差异很大。【例2】 中国科技大学钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在200摄氏度时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威杂志科学上，立即被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。对此，下列理解不正确的是 ( )A金刚石属于非金属单质 B.制造过程中碳元素的化合价没有改变CCCl4是一种化合物 D.这个反应是化学变化【例3】最近科学家制得一种新的分子，它是由碳元素组成的，具有空心的类似足球状的结构的一种分子，化学式为C60。下列说法中不正确的是( )A.C60是一种新型的化合物 B. C60和石墨是不同种碳单质C. C60是一种新的碳单质 D. C60的相对质量为720知识点2：碳单质的化学性质1单质碳常温下性质稳定，不易和其他物质发生反应。原因是碳的原子最外电子层上有4个电子,在化学反应中不易得失。但随着温度的升高活动性大大增强。如由墨书写的字画，虽年久日长，但仍不变色等。2碳的可燃性。（相同的反应物，因反应物的量不同，生成物不同）C + O2 CO2 充分燃烧2C + O2 2CO 不充分燃烧含碳元素的燃料燃烧时，如果氧气不足都会产生CO，所以，预防“煤气”中毒采取的措施之一是：烟道通畅，燃气热水器使用时，使室内保持良好通风，有充足的氧气，使燃料充分燃烧。无论碳充分燃烧，还是不充分燃烧，都放出热量。3 碳的还原性木炭与氧化铜的反应现象：黑色固体变红色，并有使澄清的石灰水变浑浊的气体产生。反应：C2CuO 2Cu+CO2注意： 在该反应中，碳得到氧，氧化铜失去氧而变成铜单质，这种含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。 单质碳的还原性可用于冶炼金属，焦炭可以把铁从它们的氧化物中还原出来：2C+ Fe3O4 3Fe + 2CO2 炽热的碳还能使二氧化碳还原为一氧化碳 C+CO22CO（吸收热量） 碳无论与氧化铜反应，还是与二氧化碳反应，都需要吸收热量。【典型例题】【例1】 我国的黑白山水画用的墨汁主要成分为炭黑的微粒，用这种墨汁画的国画千百年都不易褪色，这是因为墨汁中的炭 （ ）A具有氧化性 B具有还原性 C具有可燃性 D常温下化学性质稳定【例2】 请根据木炭还原氧化铜的实验填空，装置如下图所示：（1）反应开始后，盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是_，说明反应中有_ _（用化学式填空）生成，被加热的试管中发生的化学反应方程式是 。（2）反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在纸上可以看到有_色的铜，这是由于 。（3）图中的酒精灯上加一金属网罩的作用是 。（4）从导管a处排出的气体中，除没排净的空气和没有被完全吸收的二氧化碳外，还一定含有 气体，写出生成该气体的化学方程式： 。（5）实验结束时，应先_，再撤掉_。（6）小刚同学在做实验时，几乎没看到任何现象，请你帮助他分析失败的原因可能是 （ ）A氧化铜中含有氧化铁 B装置气密性不好C加热温度不够高 D装炭和氧化铜混合物的试管不够大知识点3：二氧化碳的实验室制法1反应原理CaCO32HCl=CaCl2+H2O+CO2说明：高温法走不通。CaCO3CaO+CO2。分解石灰石需要“高温”，用酒精灯加热，温度达不到。走“酸路” 用什么酸才好？不用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙(CaSO4)，沉积在大理石或石灰石表面，阻止了反应继续进行也不用硝酸，因为硝酸易挥发，易分解使二氧化碳不纯要的就是慢与纯。若选用可溶性的碳酸盐（如碳酸钠等），与酸反应速度过快，难以控制；如果用浓盐酸和石灰石反应，由于浓盐酸具有挥发性，使制得的CO2中混有较多的氯化氢气体。用稀盐酸和石灰石反应，所得CO2气体平稳，气体又较为纯净，所以选用稀盐酸制CO2最合适。2仪器装置（如下图所示）装置注意事项：发生装置的导管露出塞子即可，不能伸入过长；长颈漏斗下端要伸入液面以下。操作注意事项：用向上排空气法收集二氧化碳时导管要伸入集气瓶底部。3实验步骤“查”：检查装置的气密性。“装”：从锥形瓶口装大理石，塞紧塞子。“加”：从长颈漏斗（或分液漏斗）加入稀盐酸。“收”：收集气体。“验满”：用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭证明已收集满。4收集方法用向上排空气法收集二氧化碳（因为二氧化碳密度比空气大）。不能用排水法收集二氧化碳（因为二氧化碳溶于水）。5验证方法把产生的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，若石灰水变浑浊，则证明生成的气体是CO2。6验满方法用排空气法集气，难以清晰地看到气体充满集气瓶，可利用CO2不支持燃烧的性质来验满具体操作是：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已集满。【典型例题】【例1】下列各组物质反应均能生成CO2气体，实验室制取CO2气体应选择的试剂组是（ ）A大理石跟稀硫酸反应 B大理石跟稀盐酸反应C碳在空气中燃烧 D高温煅烧石灰石【例2】 下列反应或作用中不产生二氧化碳气体的是 ( ) A用赤热的木炭还原氧化铜 B大理石与稀硫酸反应 C在空气中点燃木炭 D绿色植物的光合作用【例3】 工业上用煅烧石灰石的方法制取生石灰，同时生成二氧化碳气体，也是工业上大量制取二氧化碳的一种方法。现有木炭、氧气、碳酸钙、氧化铜、稀盐酸，请写出四种能产生二氧化碳的化学方程式，并指明各属于什么反应类型。【例4】 用排空气集气法收集气体，则该气体的密度（ ）A一定比空气的大 B一定比空气的小C可能比空气的大，也可能比空气的小D应与空气的密度接近【解析】收集气体时，如果该气体的密度比空气的大，应采用向上排空气集气法；如果该气体的密度比空气的小，就应采用向下排空气集气法，题中并未说明是采用向上排空气法还是向下排空气法，所以不能确定该气体的密度比空气的密度大还是小；与空气密度接近的气体只能采用排水法收集。【例5】 有人设计了实验室制取二氧化碳的简易装置（如下图所示）哪种是正确的？哪种是错误的？为什么？【例6】 州）为了研究CO2的性质，需要制取并收集干燥的CO2气体，以下是老师提供的一些实验装置（提示：浓硫酸具有吸水性，能把气体中的水蒸气吸收而除去；NaOH溶液能和二氧化碳反应）。稀HClNaOH溶液浓H2SO4CaCO3ABCDEF(1)制取并收集干燥的CO2气体，可采用的装置组合是 （填字母）。(2)实验室制取CO2的化学方程式为 。(3)若在上述实验中气体无法收集满，则可能的原因是 。知识点4：二氧化碳的性质1二氧化碳的物理性质：常温下是无色无味的气体；密度比空气大；能溶于水；CO2固体叫“干冰”。2二氧化碳的化学性质在一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧；二氧化碳不供给呼吸；二氧化碳能与水反应生成碳酸； 化学方程式：CO2 + H2O = H2CO3碳酸不稳定，H2CO3 = CO2+ H2O二氧化碳与石灰水反应 现象：澄清的石灰水变浑浊。原因：生成不溶于水的白色CaCO3沉淀。 化学方程式：CO2 + Ca（OH）2= CaCO3+ H2O CO2气体的检验 长期放置的石灰水，瓶壁会出现一层白色物质此反应的应 刚抹过石灰浆的墙壁，生上炭火炉时，墙壁反而更潮湿 建筑工人在没有用完的石灰浆上覆盖一层土 鸡蛋放入石灰水中一会儿取出，可以保鲜二氧化碳能与炽热的碳反应： C + CO2 2CO注意：CO2能溶于水，又能与水反应，前者是物理性质，后者是化学性质。证明空气中有CO2，呼出的气体中有CO2的方法：把澄清石灰水露置空气中，形成白膜或向石灰水中呼气后变浑浊。【典型例题】【例1】下列有关二氧化碳的说法中，错误的是 （ ）A 二氧化碳由碳、氧两种元素组成B 二氧化碳可用作气体肥料C 二氧化碳可用作制汽水D 二氧化碳有毒，人体不能吸入【例2】 某同学在实验室里分别用集气瓶收集氧气、氢气和二氧化碳三种气体，如下图所示，图中A 中是 , B 中是 ，C 中是 。【例3】 如图所示，将一个充满二氧化碳的试管倒插在盛有蒸馏水的烧杯里，可观察到的现象是 。【例4】我们都有这样的生活经验：在已基本干燥的用熟石灰Ca（OH）2抹墙的白房子里，住人后往往又会变得潮湿，这主要是由于 （ ）A墙壁中有水渗出B空气中的水凝结在墙面C熟石灰与二氧化碳反应的生成物中有水D熟石灰变成了生石灰和水【例5】 鉴定集气瓶中某无色无味气体是二氧化碳常用（ ）。检验某集气瓶中二氧化碳气体是否集满可用（ ）。A 倒入紫色石蕊试液并振荡B 燃着的木条放在集气瓶口C 带火星的木条放在集气瓶口D 倒入澄清石灰水并振荡【例6】 如下图所示是实验室制取并验证二氧化碳性质的实验，请回答下列问题：写出仪器名称a ；b ；广口瓶A中的药品，属液态的是 ，块状固体是 实验中，观察到广口瓶B中发生的现象是 ，其反应的化学方程式是 在广口瓶C中观察到的现象是 ，其原因是（用化学方程式表示） D中的蜡烛， 先熄灭，说明二氧化碳具有 、 且 的性质。【例7】 地球大气中CO2含量不断增加的主要后果是（ ）A 产生温室效应 B 破坏臭氧层C 产生酸雨 D 污染环境知识点5：一氧化碳的性质、用途1物理性质：通常情况下是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。（实验室制取CO只能用排水法收集）2化学性质可燃性：O2 + 2CO 2CO2作燃料（是煤气的主要成分）现象：产生蓝色火焰，放出热量。注意：CO和H2一样与空气（或氧气）混合时，遇明火可能发生爆炸，点燃前必须验纯（方法与H2一样）还原性：CO+ CuO Cu + CO2冶炼金属现象：黑色粉末变红色，澄清的石灰水变浑浊注意：操作顺序实验时，先通CO，后加热；目的是：排空气，以免加热发生爆炸。实验完毕，先停止加热，继续通CO直至玻璃管冷却；目的是：以免生成的铜又被空气中氧气氧化为氧化铜。需对尾气处理，方法是将CO点燃转变CO2（或收集起来）。毒性：CO能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去运输氧气的能力，使人因缺氧而中毒。注意：CO能使人中毒死亡，CO2也能致人死亡，是因为CO2不供给呼吸，使人体缺氧窒息死亡