第六单元碳和碳的氧化物全章复习与巩固

1、第六单元 碳和碳的氧化物 全章复习与巩固撰稿：冯玉柱 审稿：魏国福 责编：祝鑫一、学习目标集成1. 了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。2知道碳单质的化学性质。3了解木炭、活性炭的吸附性。4通过对金刚石、石墨和C60的初步了解，认识结构与性质、性质与用途之间的关系。5一种元素可以形成多种单质。通过碳在不同条件下可以生成一氧化碳和CO2的事实，初步领悟物质的多样性和复杂性。6了解实验室制取CO2的反应原理。7学习实验室制取CO2的装置、操作步骤和CO2的收集方法。8了解实验室中制取气体的思路和方法。9.了解CO2和CO的物理性质。10知道CO2和CO的化学性质。重点难点：碳单质的性质及用途；实

2、验室中制取CO2的反应原理、装置设计等，CO2和CO的化学性质。碳的还原性；探究实验室中制取CO2使用的装置。二、知识要点梳理知识点一：碳的单质碳的单质（金刚石、石墨）的物理性质和用途 金刚石石墨外观无色透明正八面体状晶体深灰色磷片状固体光泽加工琢磨后有光泽略有金属光泽硬度最硬软导电性无良好导热性无良好用途钻探机钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等注：由于碳原子排列方式不同，导致金刚石和石墨在物理性质上存在较大差异。知识点二：碳的氧化物1、CO2和CO的比较CO2CO物理性质无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。无色无味气体，难溶于水，密度与空气接近，略小于空气密度。化

3、学性质可燃性一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧。有可燃性2CO+O22CO2 还原性没有还原性，有较弱的氧化性C+CO22CO有还原性CO+CuOCu+CO2 与水反应与水反应CO2+H2O=H2CO3 不能与水反应与石灰水的反应与石灰水反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 不能与石灰水反应毒性无毒有剧毒主要用途可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料。可作气体燃料和冶金工业的还原剂。注：由于CO和CO2的分子构成不同，决定了二者性质的不同。2、一氧化碳和单质碳性质的比较CCO相似点都具有可燃性、还原性，常用作燃料和作还原剂冶炼金属不同点属于固体单质，常温下具有稳定性属于气体化合物，具有毒

4、性知识点三：二氧化碳的制法1、实验室制取二氧化碳时需注意的几个问题（1）正确选择制取二氧化碳的药品实验室制取二氧化碳用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸。不用稀硫酸、浓盐酸代替稀盐酸，不用碳酸钠、纯净碳酸钙代替大理石或石灰石（要会分析原因）。原因：用大理石或石灰石跟稀盐酸反应，速度适中，便于收集CO2气体；大理石或石灰石原料价低易得。不用稀硫酸与大理石反应的理由：刚开始二者反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石的表面，阻止了酸与大理石的接触，使反应不能持续进行下去。不用浓盐酸的原因：浓盐酸易挥发出HCl气体，会使生成的CO2中混有HCl气体，使制得的CO2不纯。不用纯CaCO3或Na2C

5、O3等代替大理石（或石灰石）是因为它们与稀盐酸反应速度太快，很难控制，且药品价格比石灰石要贵（成本较高）。（2）掌握制取二氧化碳的发生装置选择的依据制取二氧化碳的反应原理是：CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，反应物是块状固体和液体，在常温下进行反应，因此制取CO2的装置与用过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2的发生装置相同。一般情况下，由于制取CO2时所需反应物的量较大，常用下列仪器代替试管作为反应器（如：大试管、锥形瓶、广口瓶、平底烧瓶、圆底烧瓶、启普发生器）。CO2能溶于水，且密度比空气大，因此一般只用向上排空气法收集。图381 （3）检验二氧化碳的方法准确检验该气体是否是CO2气体，

6、可以把该气体通入到澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明生成的气体是CO2。验证CO2气体是否收集满时，可以将燃着的木条放在集气瓶口，利用CO2既不燃烧也不支持燃烧的性质，可以方便快捷地验满。（4）除去二氧化碳气体中杂质的方法根据二氧化碳的有关化学性质，对应选取试剂可将实验室制取CO2气体中混有的HCl气体、水蒸气除去。如除去混有的HCl气体可用碳酸氢钠溶液，除去混有的水蒸气可用浓硫酸等。2、实验室制取气体的设计思路和方法（1）先要了解在实验室的条件下，可用什么药品，通过什么化学反应制取这种气体。选择药品的一般原则是：反应速率适中，便于控制，药品价格便宜，容易获得，尽量减少污染。（2）根据反应

7、物的状态、反应所需条件和生成气体的性质来设计实验装置。实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。选择气体发生装置要根据反应物的状态和反应条件；选择气体的收集装置应考虑气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应。（3）需要通过什么实验来验证产生的气体是要制取的气体。验证气体时，实验现象要明显。三 、规律方法指导四、典型例题解析类型一、考查碳单质说明： 本部分内容应该知道由碳元素可以组成多种碳单质，结构决定性质、性质决定用途。了解各种碳单质的性质以及用途，知道碳单质在常温下化学性质稳定，不充分燃烧会生成CO，充分燃烧会生成CO2，C与CO2在高温条件下会生成CO。本考点主要考查碳单质的结构

8、、理化性质及用途，题型多为选择题、填空题。1据报道，科学家己经研制出世界上最薄的材料一-碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如图181所示，这种碳膜片状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是（ ）A碳膜片属于金属单质B碳膜片与C60是不同的两种物质C碳膜片属于人工合成的有机高分子化合物D碳膜片在氧气中不完全燃烧的产物是CO2 【思路点拨】此题可联想物质的分类知识以及碳的化学性质来考虑。【解析】从题目看碳膜片中只含有碳元素所以应为单质，但碳是非金属元素，所以应该是非金属单质；碳膜片与C60虽然含元素相同，但他们却是不同的物质，因为碳原子的排列方式不

9、同；C碳膜片中只含有碳元素不可能是有机化合物，化合物至少有两种元素组成；D碳膜片和其他的碳单质在化学性质上是一样的，在氧气中不完全燃烧会生成CO，完全燃烧会生成CO2。【答案】 B【总结升华】本题结合当前社会科技前沿进行命题，主要是考查学生对新信息的处理能力。题目往往“起点高、落点低”，考查的都是基础的化学知识，掌握有关碳单质的相关知识，如分类、结构、性质及用途等是解答的关键所在。举一反三：【变式1】（2008·广州）下列关于金刚石和石墨的说法正确的是（ ）A组成元素都相同 B原子排列方式都相同 C都能导电 D硬度都很大【变式2】根据下列实验现象推断，黑色粉末可能是（ ）ACuO和C

10、 BFe2O3和C CCuO DMnO2类型二、考查CO、CO2的性质及用途说明：本部分内容需要大家知道CO和CO2的理化性质及用途上的差异，知道CO中毒的原因，掌握CO2的性质探究实验，能运用二者的性质来解释日常生产、生活中的一些现象。考查题型多为选择题、填空题、实验探究题。2为了区别CO（可能混有氧气）与CO2两瓶无色气体，下列方法中可行的是 ( )A伸入燃着的木条 B分别通入少量澄清石灰水，振荡C分别观察颜色、状态、味道D分别通入少量稀硫酸，振荡【思路点拨】本题属于鉴别题，掌握 CO2和CO理化性质上的差异是解决此类问题的关键。【解析】本题考查CO和CO2的鉴别方法，可逐项分析，A伸入燃

11、着的木条，由于CO具有可燃性，CO2没有，所以易误选A，但这样做并没有注意题目中隐含的信息，CO中可能混有氧气，若在爆炸极限内时伸入燃着的木条可能会发生爆炸，所以不能用A方法。B行，因CO2可使澄清的石灰水变浑浊，而CO不能。C不对，二者都是无色无味的气体。D中稀硫酸与CO和CO2都不反应，所以D不对。【答案】B。【总结升华】CO、CO2的性质及用途属于易混知识点和中考热点。对比法掌握CO、CO2二者的性质和用途、会探究二者的性质、能正确应用二者的性质解释生活中的现象，是解题的关键。举一反三：【变式3】有关一氧化碳和二氧化碳的比较，下列说法正确的是 （ ）A常温下都是气体，都难溶于水 B都能与

12、氧化铜反应C都可由碳与氧气反应得到 D都能与石灰水发生反应【变式4】将两只用于医学研究的小白鼠分别放入A、B两个瓶中，A瓶内装有CO和O2的混合气体，B瓶内装有CO2气体，拧紧瓶盖，结果两只小白鼠很快都死了。造成小白鼠死亡的主要原因是：A瓶_；B瓶_。类型三、考查气体的制取及性质说明：该类题目多以气体的制取与性质为素材设计实验进行探究。综合考查仪器的识别与组装、实验基本操作、反应原理、发生和收集装置的确定、气体的检验与验满、实验过程中应注意的问题等等相关的知识。对学生分析解决问题的能力、实验操作能力、科学探究能力进行综合考查。了解初中阶段制取气体的一般思路及实验过程中应注意的问题，这是解决气体

13、制取类题目的基础。3（07·常州）某研究性学习小组设计的实验装置（如图182），既可用于制取气体，又可用于验证物质性质。（1）写出仪器A和B的名称：A：_；B：_。（2）当打开K1、关闭K2时，利用、装置可直接进行的实验是_（填序号）。大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳 锌与稀硫酸反应制取氢气（Zn+H2SO4=ZnSO4+H2）。小颖认为在不改变、装置的仪器及位置的前提下，该装置可用于双氧水制取氧气，她的做法是_；实验室还可以用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为_。（3）当打开K2、关闭K1时，利用、装置可验证二氧化碳与水反应，生成了碳酸，此时试管中盛放的物质是_，可以观察到的现象是_（C

14、为干燥管，用于防止液体倒吸）。【思路点拨】本题考查了气体的制取及性质的验证。弄懂整套装置的设计意图是解题的基础，明确装置II的原理是关键。【解析】（1）考查化学仪器的识别。（2）由于制二氧化碳和氢气都可用装置I，因此关键是看II装置适合收集哪种气体，II装置是通过长导管向外面排空气，相当于向下排气法，所以适合收集密度比空气小的氢气。因此利用、装置可直接进行的实验是制取氢气，若用I、II装置来制氧气，氧气密度比空气大，不能用II装置直接来收集，但氧气不易溶于水，可考虑用排水法收集，因此可把II中装满水后再制取便可。（3）I、III验证二氧化碳与水反应，生成了碳酸，而碳酸能使紫色石蕊试液变成红色，

15、可利用此性质来鉴别。【答案】 （1）分液漏斗 锥形瓶 （2） 在装置II中装满水后再进行制取 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 （3）紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变红（合理即可）。【总结升华】本题包含了丰富的实验基本技能知识，不仅要求学生熟悉实验仪器，而且要求对实验装置及原理有较深刻的认识和理解，具有较高的选拔功能。举一反三：【变式5】请根据下列装置图183回答： (1)写出下列仪器的名称：_，_。(2)如果用大理石和稀盐酸制取并收集CO2，应选用上图中的_(填序号)；其化学方程式为_。(3)若用加热固体KMnO4来制取并用排水法收集一瓶O2，应选用上面图183中的_(填序号)，其化学方

16、程式为_。(4)已知乙炔(C2H2)气体可用水和CaC2反应制取。请你完成制取乙炔的化学反应方程式：CaC2+_=_+ C2H2。乙炔气中常含极少量的酸性杂质气体CO2和H2S，请在图184方框中补画出除杂装置(导气管用直线表示)，并标注必要的试剂。 【变式6】如图185所示，某学生在进行二氧化碳的制取和性质实验时，经过认真分析研究，对课本中的气体发生装置（图A）进行了改进（图B）。（1）改进后装置的优点是_。（2）将制得的二氧化碳气体通入盛有澄清石灰水的试管中，观察到的现象的是_，该反应的化学方程式是_。（3）将D中的CO2倒入C中做性质实验时，操作方法是_，观察到的现象是_，此实验说明二氧

17、化碳_，且_。类型四、考查碳循环及温室效应等说明：本部分内容需要了解自然界中的碳循环以及造成温室效应的原因、危害以及防治措施等。近年中考着重考查的是温室效应的成因、温室效应气体的种类、设计实验探究温室效应的存在、温室效应的危害、温室效应的防治及与温室效应的有关计算等方面。对于与基础知识有关的问题，只要熟练掌握所学的基础知识，解题的难度不大。对合理化建议解题的关键是：抓住温室效应形成的原因，从源头上考虑防治，同时结合题意综合考虑其他可能的方案。如果是设计实验探究温室效应的存在，则要运用控制变量法(气体的种类或成分不同，但其他条件要相同)、通过对比实验得出结论。题型多为选择题、填空题、实验题、信息

18、题等。4下图186为CO2、O2生态循环示意图，请回答下列问题： (1）图中1、2、3、4、5分别代表CO2和O2，其中表示CO2的是_(填数字序号)。 (2)绿色植物、动物和微生物所需的能量，最终来源于_。(3)大气中的CO2含量过高；可能会使地球表面温度升高，导致产生_。(4)降低自然界CO2含量的途径有很多，写出两点_。【思路点拨】本题观察图示，联想所学相关知识进行作答。【解析】绿色植物通过光合作用将大气中的CO2转化为糖类物质，并放出氧气，所以图中的“1”代表CO2，“2”表示O2。动物的呼吸过程中，从大气中吸入O2的同时并向大气中排出CO2，所以“3”代表O2，“4”代表“CO2”。

19、绿色植物在微生物的作用下慢慢氧化为CO2和H20，生成的CO2排入大气中，所以“5”是CO2。【答案】 (1)1、4、5 (2)太阳能 (3)温室效应 (4)要减少使用化石燃料，尽量开发新能源；另外还可以通过植树造林等方法达到目的。【总结升华】该题以CO2、O2生态循环示意图为背景，体现了考查的基础性、开放性和辩证性。以图文并茂的形式考查相关的化学知识是近来中考命题的一大趋势，好多考题往往取材于教材上面的图片，是图片信息与基础知识的综合，也是中考回归课本的重要表现形式。由此可见，要重视课本上面的图片信息，认真学好课本知识才是决胜中考的基础。举一反三： 【变式7】下图187是自然界中的碳循环示意图，请回