第六單元碳和碳的氧化物全章復(fù)習(xí)與鞏固

1、第六單元 碳和碳的氧化物 全章復(fù)習(xí)與鞏固撰稿：馮玉柱 審稿：魏國福 責(zé)編：祝鑫一、學(xué)習(xí)目標(biāo)集成1. 了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途。2知道碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。3了解木炭、活性炭的吸附性。4通過對金剛石、石墨和C60的初步了解，認(rèn)識結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、性質(zhì)與用途之間的關(guān)系。5一種元素可以形成多種單質(zhì)。通過碳在不同條件下可以生成一氧化碳和CO2的事實，初步領(lǐng)悟物質(zhì)的多樣性和復(fù)雜性。6了解實驗室制取CO2的反應(yīng)原理。7學(xué)習(xí)實驗室制取CO2的裝置、操作步驟和CO2的收集方法。8了解實驗室中制取氣體的思路和方法。9.了解CO2和CO的物理性質(zhì)。10知道CO2和CO的化學(xué)性質(zhì)。重點難點：碳單質(zhì)的性質(zhì)及用途；實

2、驗室中制取CO2的反應(yīng)原理、裝置設(shè)計等，CO2和CO的化學(xué)性質(zhì)。碳的還原性；探究實驗室中制取CO2使用的裝置。二、知識要點梳理知識點一：碳的單質(zhì)碳的單質(zhì)（金剛石、石墨）的物理性質(zhì)和用途 金剛石石墨外觀無色透明正八面體狀晶體深灰色磷片狀固體光澤加工琢磨后有光澤略有金屬光澤硬度最硬軟導(dǎo)電性無良好導(dǎo)熱性無良好用途鉆探機鉆頭、刻刀、裝飾品等電極、鉛筆芯、潤滑劑等注：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。知識點二：碳的氧化物1、CO2和CO的比較CO2CO物理性質(zhì)無色、無味氣體，可溶于水，密度比空氣大，干冰易吸熱升華。無色無味氣體，難溶于水，密度與空氣接近，略小于空氣密度。化

3、學(xué)性質(zhì)可燃性一般情況下既不能燃燒，也不支持燃燒。有可燃性2CO+O22CO2 還原性沒有還原性，有較弱的氧化性C+CO22CO有還原性CO+CuOCu+CO2 與水反應(yīng)與水反應(yīng)CO2+H2O=H2CO3 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=CaCO3+H2O 不能與石灰水反應(yīng)毒性無毒有劇毒主要用途可制汽水，作制冷劑，滅火，氣體肥料?？勺鳉怏w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。2、一氧化碳和單質(zhì)碳性質(zhì)的比較CCO相似點都具有可燃性、還原性，常用作燃料和作還原劑冶煉金屬不同點屬于固體單質(zhì)，常溫下具有穩(wěn)定性屬于氣體化合物，具有毒

4、性知識點三：二氧化碳的制法1、實驗室制取二氧化碳時需注意的幾個問題（1）正確選擇制取二氧化碳的藥品實驗室制取二氧化碳用大理石或石灰石（主要成分是碳酸鈣）和稀鹽酸。不用稀硫酸、濃鹽酸代替稀鹽酸，不用碳酸鈉、純凈碳酸鈣代替大理石或石灰石（要會分析原因）。原因：用大理石或石灰石跟稀鹽酸反應(yīng)，速度適中，便于收集CO2氣體；大理石或石灰石原料價低易得。不用稀硫酸與大理石反應(yīng)的理由：剛開始二者反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣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)進行下去。不用濃鹽酸的原因：濃鹽酸易揮發(fā)出HCl氣體，會使生成的CO2中混有HCl氣體，使制得的CO2不純。不用純CaCO3或Na2C

5、O3等代替大理石（或石灰石）是因為它們與稀鹽酸反應(yīng)速度太快，很難控制，且藥品價格比石灰石要貴（成本較高）。（2）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：CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，反應(yīng)物是塊狀固體和液體，在常溫下進行反應(yīng)，因此制取CO2的裝置與用過氧化氫溶液和二氧化錳制取O2的發(fā)生裝置相同。一般情況下，由于制取CO2時所需反應(yīng)物的量較大，常用下列儀器代替試管作為反應(yīng)器（如：大試管、錐形瓶、廣口瓶、平底燒瓶、圓底燒瓶、啟普發(fā)生器）。CO2能溶于水，且密度比空氣大，因此一般只用向上排空氣法收集。圖381 （3）檢驗二氧化碳的方法準(zhǔn)確檢驗該氣體是否是CO2氣體，

6、可以把該氣體通入到澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，證明生成的氣體是CO2。驗證CO2氣體是否收集滿時，可以將燃著的木條放在集氣瓶口，利用CO2既不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)，可以方便快捷地驗滿。（4）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)，對應(yīng)選取試劑可將實驗室制取CO2氣體中混有的HCl氣體、水蒸氣除去。如除去混有的HCl氣體可用碳酸氫鈉溶液，除去混有的水蒸氣可用濃硫酸等。2、實驗室制取氣體的設(shè)計思路和方法（1）先要了解在實驗室的條件下，可用什么藥品，通過什么化學(xué)反應(yīng)制取這種氣體。選擇藥品的一般原則是：反應(yīng)速率適中，便于控制，藥品價格便宜，容易獲得，盡量減少污染。（2）根據(jù)反應(yīng)

7、物的狀態(tài)、反應(yīng)所需條件和生成氣體的性質(zhì)來設(shè)計實驗裝置。實驗室制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分。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)考慮氣體的密度和氣體的溶解性及氣體是否與水反應(yīng)。（3）需要通過什么實驗來驗證產(chǎn)生的氣體是要制取的氣體。驗證氣體時，實驗現(xiàn)象要明顯。三 、規(guī)律方法指導(dǎo)四、典型例題解析類型一、考查碳單質(zhì)說明： 本部分內(nèi)容應(yīng)該知道由碳元素可以組成多種碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。了解各種碳單質(zhì)的性質(zhì)以及用途，知道碳單質(zhì)在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不充分燃燒會生成CO，充分燃燒會生成CO2，C與CO2在高溫條件下會生成CO。本考點主要考查碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)

8、、理化性質(zhì)及用途，題型多為選擇題、填空題。1據(jù)報道，科學(xué)家己經(jīng)研制出世界上最薄的材料一-碳膜片，其厚度只有一根頭發(fā)的二十萬分之一。如圖181所示，這種碳膜片狀如蜂巢，是由碳原子構(gòu)成的六邊形單元向外延展而成，下列有關(guān)碳膜片的說法中，正確的是（ ）A碳膜片屬于金屬單質(zhì)B碳膜片與C60是不同的兩種物質(zhì)C碳膜片屬于人工合成的有機高分子化合物D碳膜片在氧氣中不完全燃燒的產(chǎn)物是CO2 【思路點撥】此題可聯(lián)想物質(zhì)的分類知識以及碳的化學(xué)性質(zhì)來考慮。【解析】從題目看碳膜片中只含有碳元素所以應(yīng)為單質(zhì)，但碳是非金屬元素，所以應(yīng)該是非金屬單質(zhì)；碳膜片與C60雖然含元素相同，但他們卻是不同的物質(zhì)，因為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機化合物，化合物至少有兩種元素組成；D碳膜片和其他的碳單質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上是一樣的，在氧氣中不完全燃燒會生成CO，完全燃燒會生成CO2?！敬鸢浮?B【總結(jié)升華】本題結(jié)合當(dāng)前社會科技前沿進行命題，主要是考查學(xué)生對新信息的處理能力。題目往往“起點高、落點低”，考查的都是基礎(chǔ)的化學(xué)知識，掌握有關(guān)碳單質(zhì)的相關(guān)知識，如分類、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途等是解答的關(guān)鍵所在。舉一反三：【變式1】（2008·廣州）下列關(guān)于金剛石和石墨的說法正確的是（ ）A組成元素都相同 B原子排列方式都相同 C都能導(dǎo)電 D硬度都很大【變式2】根據(jù)下列實驗現(xiàn)象推斷，黑色粉末可能是（ ）ACuO和C

10、 BFe2O3和C CCuO DMnO2類型二、考查CO、CO2的性質(zhì)及用途說明：本部分內(nèi)容需要大家知道CO和CO2的理化性質(zhì)及用途上的差異，知道CO中毒的原因，掌握CO2的性質(zhì)探究實驗，能運用二者的性質(zhì)來解釋日常生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象?？疾轭}型多為選擇題、填空題、實驗探究題。2為了區(qū)別CO（可能混有氧氣）與CO2兩瓶無色氣體，下列方法中可行的是 ( )A伸入燃著的木條 B分別通入少量澄清石灰水，振蕩C分別觀察顏色、狀態(tài)、味道D分別通入少量稀硫酸，振蕩【思路點撥】本題屬于鑒別題，掌握 CO2和CO理化性質(zhì)上的差異是解決此類問題的關(guān)鍵?！窘馕觥勘绢}考查CO和CO2的鑒別方法，可逐項分析，A伸入燃

11、著的木條，由于CO具有可燃性，CO2沒有，所以易誤選A，但這樣做并沒有注意題目中隱含的信息，CO中可能混有氧氣，若在爆炸極限內(nèi)時伸入燃著的木條可能會發(fā)生爆炸，所以不能用A方法。B行，因CO2可使澄清的石灰水變渾濁，而CO不能。C不對，二者都是無色無味的氣體。D中稀硫酸與CO和CO2都不反應(yīng)，所以D不對?！敬鸢浮緽?！究偨Y(jié)升華】CO、CO2的性質(zhì)及用途屬于易混知識點和中考熱點。對比法掌握CO、CO2二者的性質(zhì)和用途、會探究二者的性質(zhì)、能正確應(yīng)用二者的性質(zhì)解釋生活中的現(xiàn)象，是解題的關(guān)鍵。舉一反三：【變式3】有關(guān)一氧化碳和二氧化碳的比較，下列說法正確的是 （ ）A常溫下都是氣體，都難溶于水 B都能與

12、氧化銅反應(yīng)C都可由碳與氧氣反應(yīng)得到 D都能與石灰水發(fā)生反應(yīng)【變式4】將兩只用于醫(yī)學(xué)研究的小白鼠分別放入A、B兩個瓶中，A瓶內(nèi)裝有CO和O2的混合氣體，B瓶內(nèi)裝有CO2氣體，擰緊瓶蓋，結(jié)果兩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_。類型三、考查氣體的制取及性質(zhì)說明：該類題目多以氣體的制取與性質(zhì)為素材設(shè)計實驗進行探究。綜合考查儀器的識別與組裝、實驗基本操作、反應(yīng)原理、發(fā)生和收集裝置的確定、氣體的檢驗與驗滿、實驗過程中應(yīng)注意的問題等等相關(guān)的知識。對學(xué)生分析解決問題的能力、實驗操作能力、科學(xué)探究能力進行綜合考查。了解初中階段制取氣體的一般思路及實驗過程中應(yīng)注意的問題，這是解決氣體

13、制取類題目的基礎(chǔ)。3（07·常州）某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計的實驗裝置（如圖182），既可用于制取氣體，又可用于驗證物質(zhì)性質(zhì)。（1）寫出儀器A和B的名稱：A：_；B：_。（2）當(dāng)打開K1、關(guān)閉K2時，利用、裝置可直接進行的實驗是_（填序號）。大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳 鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣（Zn+H2SO4=ZnSO4+H2）。小穎認(rèn)為在不改變、裝置的儀器及位置的前提下，該裝置可用于雙氧水制取氧氣，她的做法是_；實驗室還可以用高錳酸鉀制取氧氣，化學(xué)方程式為_。（3）當(dāng)打開K2、關(guān)閉K1時，利用、裝置可驗證二氧化碳與水反應(yīng)，生成了碳酸，此時試管中盛放的物質(zhì)是_，可以觀察到的現(xiàn)象是_（C

14、為干燥管，用于防止液體倒吸）?！舅悸伏c撥】本題考查了氣體的制取及性質(zhì)的驗證。弄懂整套裝置的設(shè)計意圖是解題的基礎(chǔ)，明確裝置II的原理是關(guān)鍵?！窘馕觥浚?）考查化學(xué)儀器的識別。（2）由于制二氧化碳和氫氣都可用裝置I，因此關(guān)鍵是看II裝置適合收集哪種氣體，II裝置是通過長導(dǎo)管向外面排空氣，相當(dāng)于向下排氣法，所以適合收集密度比空氣小的氫氣。因此利用、裝置可直接進行的實驗是制取氫氣，若用I、II裝置來制氧氣，氧氣密度比空氣大，不能用II裝置直接來收集，但氧氣不易溶于水，可考慮用排水法收集，因此可把II中裝滿水后再制取便可。（3）I、III驗證二氧化碳與水反應(yīng)，生成了碳酸，而碳酸能使紫色石蕊試液變成紅色，

15、可利用此性質(zhì)來鑒別?！敬鸢浮?（1）分液漏斗 錐形瓶 （2） 在裝置II中裝滿水后再進行制取 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 （3）紫色石蕊試液 紫色石蕊試液變紅（合理即可）?！究偨Y(jié)升華】本題包含了豐富的實驗基本技能知識，不僅要求學(xué)生熟悉實驗儀器，而且要求對實驗裝置及原理有較深刻的認(rèn)識和理解，具有較高的選拔功能。舉一反三：【變式5】請根據(jù)下列裝置圖183回答： (1)寫出下列儀器的名稱：_，_。(2)如果用大理石和稀鹽酸制取并收集CO2，應(yīng)選用上圖中的_(填序號)；其化學(xué)方程式為_。(3)若用加熱固體KMnO4來制取并用排水法收集一瓶O2，應(yīng)選用上面圖183中的_(填序號)，其化學(xué)方

16、程式為_。(4)已知乙炔(C2H2)氣體可用水和CaC2反應(yīng)制取。請你完成制取乙炔的化學(xué)反應(yīng)方程式：CaC2+_=_+ C2H2。乙炔氣中常含極少量的酸性雜質(zhì)氣體CO2和H2S，請在圖184方框中補畫出除雜裝置(導(dǎo)氣管用直線表示)，并標(biāo)注必要的試劑。 【變式6】如圖185所示，某學(xué)生在進行二氧化碳的制取和性質(zhì)實驗時，經(jīng)過認(rèn)真分析研究，對課本中的氣體發(fā)生裝置（圖A）進行了改進（圖B）。（1）改進后裝置的優(yōu)點是_。（2）將制得的二氧化碳?xì)怏w通入盛有澄清石灰水的試管中，觀察到的現(xiàn)象的是_，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（3）將D中的CO2倒入C中做性質(zhì)實驗時，操作方法是_，觀察到的現(xiàn)象是_，此實驗說明二氧

17、化碳_，且_。類型四、考查碳循環(huán)及溫室效應(yīng)等說明：本部分內(nèi)容需要了解自然界中的碳循環(huán)以及造成溫室效應(yīng)的原因、危害以及防治措施等。近年中考著重考查的是溫室效應(yīng)的成因、溫室效應(yīng)氣體的種類、設(shè)計實驗探究溫室效應(yīng)的存在、溫室效應(yīng)的危害、溫室效應(yīng)的防治及與溫室效應(yīng)的有關(guān)計算等方面。對于與基礎(chǔ)知識有關(guān)的問題，只要熟練掌握所學(xué)的基礎(chǔ)知識，解題的難度不大。對合理化建議解題的關(guān)鍵是：抓住溫室效應(yīng)形成的原因，從源頭上考慮防治，同時結(jié)合題意綜合考慮其他可能的方案。如果是設(shè)計實驗探究溫室效應(yīng)的存在，則要運用控制變量法(氣體的種類或成分不同，但其他條件要相同)、通過對比實驗得出結(jié)論。題型多為選擇題、填空題、實驗題、信息

18、題等。4下圖186為CO2、O2生態(tài)循環(huán)示意圖，請回答下列問題： (1）圖中1、2、3、4、5分別代表CO2和O2，其中表示CO2的是_(填數(shù)字序號)。 (2)綠色植物、動物和微生物所需的能量，最終來源于_。(3)大氣中的CO2含量過高；可能會使地球表面溫度升高，導(dǎo)致產(chǎn)生_。(4)降低自然界CO2含量的途徑有很多，寫出兩點_?！舅悸伏c撥】本題觀察圖示，聯(lián)想所學(xué)相關(guān)知識進行作答。【解析】綠色植物通過光合作用將大氣中的CO2轉(zhuǎn)化為糖類物質(zhì)，并放出氧氣，所以圖中的“1”代表CO2，“2”表示O2。動物的呼吸過程中，從大氣中吸入O2的同時并向大氣中排出CO2，所以“3”代表O2，“4”代表“CO2”。

19、綠色植物在微生物的作用下慢慢氧化為CO2和H20，生成的CO2排入大氣中，所以“5”是CO2?！敬鸢浮?(1)1、4、5 (2)太陽能 (3)溫室效應(yīng) (4)要減少使用化石燃料，盡量開發(fā)新能源；另外還可以通過植樹造林等方法達到目的?！究偨Y(jié)升華】該題以CO2、O2生態(tài)循環(huán)示意圖為背景，體現(xiàn)了考查的基礎(chǔ)性、開放性和辯證性。以圖文并茂的形式考查相關(guān)的化學(xué)知識是近來中考命題的一大趨勢，好多考題往往取材于教材上面的圖片，是圖片信息與基礎(chǔ)知識的綜合，也是中考回歸課本的重要表現(xiàn)形式。由此可見，要重視課本上面的圖片信息，認(rèn)真學(xué)好課本知識才是決勝中考的基礎(chǔ)。舉一反三： 【變式7】下圖187是自然界中的碳循環(huán)示意圖，請回