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文檔簡介
TOPICTHREE主題三身邊的化學(xué)物質(zhì)課時(shí)06
碳和碳的氧化物考點(diǎn)知識(shí)梳理1.碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途考點(diǎn)一碳單質(zhì)(1)金剛石、石墨和C60碳單質(zhì)金剛石(C)石墨(C)足球烯(C60)結(jié)構(gòu)特征碳原子的排列形狀錐形排列層狀排列球狀排列考點(diǎn)知識(shí)梳理碳單質(zhì)金剛石(C)石墨(C)足球烯(C60)物理性質(zhì)無色透明、正八面體形狀的固體;不導(dǎo)電,熔點(diǎn)高,是天然存在的最
的物質(zhì)
深灰色有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體,最
的礦物之一,熔點(diǎn)高,有良好的
性、潤滑性
狀似足球,常態(tài)下不導(dǎo)電用途作玻璃刀、切割大理石、作鉆探機(jī)鉆頭、作裝飾品作電極、作
、作潤滑劑
廣泛用于超導(dǎo)催化材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域硬軟導(dǎo)電鉛筆芯考點(diǎn)知識(shí)梳理碳單質(zhì)金剛石(C)石墨(C)足球烯(C60)區(qū)別與聯(lián)系都是由碳元素組成的單質(zhì),但由于它們的碳原子
,因此它們的性質(zhì)存在很大的差異。金剛石和石墨由原子構(gòu)成,而C60由分子構(gòu)成
轉(zhuǎn)化與特性石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石,此變化為
排列方式不同化學(xué)變化考點(diǎn)知識(shí)梳理(2)無定形碳:由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成,但雜質(zhì)的含量不同。主要有:焦炭、木炭、活性炭、炭黑等。①木炭和活性炭疏松多孔,都具有
性,活性炭的吸附性比木炭的強(qiáng)。木炭可用于食品、工業(yè)產(chǎn)品中去除色素、異味;活性炭可用作冰箱的除臭劑、制作防毒面具、制糖業(yè)除去色素等。例如,新裝修的房間放活性炭的目的是
。
②焦炭主要用于冶金工業(yè);炭黑可用來制造油墨、油漆、染料、增強(qiáng)輪胎耐磨性等。吸附吸附有害氣體考點(diǎn)知識(shí)梳理2.碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)用途穩(wěn)定性在常溫下碳的
,所以古代字畫能保存很長時(shí)間不變色
制墨可燃性①氧氣充足
(寫化學(xué)方程式,下同)
②氧氣不充足
燃料還原性①與氧化銅反應(yīng)
②與氧化鐵反應(yīng)
③與二氧化碳反應(yīng)
冶煉金屬[特別提示]①都必須在高溫條件下反應(yīng)。②奪取氧化物中的氧,發(fā)生氧化還原反應(yīng)?;瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定考點(diǎn)知識(shí)梳理1.二氧化碳的性質(zhì)及用途考點(diǎn)二二氧化碳(1)二氧化碳的物理性質(zhì)及用途通常情況下,CO2是
、
的氣體,密度比空氣
,
溶于水。在加壓和冷卻的情況下,CO2會(huì)變成液體、固體。固態(tài)二氧化碳叫“
”,它易升華吸熱變成二氧化碳?xì)怏w,可作制冷劑或用于
。
無色無味大能干冰人工降雨考點(diǎn)知識(shí)梳理(2)二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)及用途化學(xué)性質(zhì)傾倒實(shí)驗(yàn)與水反應(yīng)(并將反應(yīng)后變紅的溶液加熱)與堿溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象下層的蠟燭先
,上層的蠟燭后
紫色石蕊溶液
,加熱后溶液由紅變
澄清石灰水
,水位都上升,NaOH溶液液面高于石灰水
熄滅熄滅變紅紫變渾濁考點(diǎn)知識(shí)梳理化學(xué)性質(zhì)傾倒實(shí)驗(yàn)與水反應(yīng)(并將反應(yīng)后變紅的溶液加熱)與堿溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論CO2不
也不
,密度比空氣
(物理性質(zhì))
①CO2能與水反應(yīng)生成
;②
能使石蕊溶液變
;③碳酸
,受熱易分解
通過比較,氫氧化鈉溶液吸收CO2的效果
化學(xué)方程式
;
;
用途滅火生活中制碳酸飲料檢驗(yàn)CO2、雞蛋的保鮮、用氫氧化鈉溶液除去CO2可燃助燃大H2CO3H2CO3紅不穩(wěn)定比氫氧化鈣溶液好考點(diǎn)知識(shí)梳理2.二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取實(shí)驗(yàn)藥品大理石(或石灰石)、
反應(yīng)原理
發(fā)生裝置甲:安裝簡單。乙:便于添加液體藥品。丙:可控制液體流速。丁:可隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生與停止稀鹽酸考點(diǎn)知識(shí)梳理收集裝置(植物油的作用:可避免CO2與水接觸,減小測量誤差)操作步驟①連接儀器;②檢查裝置的氣密性;③裝入藥品(先裝大理石,再加入稀鹽酸);④收集氣體驗(yàn)滿方法將
,若觀察到
,說明CO2已收集滿
檢驗(yàn)方法將產(chǎn)生的氣體通入
中,若
,則證明收集到的氣體是二氧化碳
燃著的木條放在集氣瓶口木條熄滅澄清石灰水澄清石灰水變渾濁考點(diǎn)知識(shí)梳理[特別提示]①不用粉末狀碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸鉀,因?yàn)榉勰罟腆w與稀鹽酸反應(yīng)時(shí),接觸面積大,反應(yīng)速率快。②不用濃鹽酸與大理石反應(yīng)的原因:a.反應(yīng)速率快;b.濃鹽酸有揮發(fā)性,制取的CO2中混有HCl氣體,得到的氣體不純。③不用稀硫酸代替稀鹽酸與大理石反應(yīng),因?yàn)橄×蛩崤c大理石反應(yīng),生成微溶于水的硫酸鈣覆蓋在大理石的表面,阻止了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行??键c(diǎn)知識(shí)梳理3.二氧化碳的工業(yè)制法煅燒石灰石的方法:
。
4.二氧化碳對(duì)生活和環(huán)境的影響對(duì)人體健康的影響二氧化碳無毒,但不能
,在人員密集的地方應(yīng)注意通風(fēng)換氣;在進(jìn)入久未開啟的菜窖、枯井或深洞之前,必須先做
自然界中的碳(元素)循環(huán)供給呼吸燈火試驗(yàn)氧氣二氧化碳考點(diǎn)知識(shí)梳理溫室效應(yīng)空氣中過多的
、
、臭氧、氟利昂等會(huì)引起溫室效應(yīng)增強(qiáng)。其緩解措施有:減少使用
,更多地利用清潔
,大力植樹造林,嚴(yán)禁亂砍濫伐等
用途氣態(tài)CO2可作為氣體肥料,供給植物的光合作用;固態(tài)CO2(干冰)可用于人工降雨,是化工工業(yè)的重要原料二氧化碳甲烷化石燃料能源考點(diǎn)知識(shí)梳理1.一氧化碳的物理性質(zhì)通常情況下,CO是一種無色無味的氣體,CO密度比空氣
,
溶于水,CO2和CO由于
的不同,使得它們的性質(zhì)有很大的不同??键c(diǎn)三一氧化碳2.一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)概述及化學(xué)方程式用途可燃性CO燃燒放熱,發(fā)出藍(lán)色火焰,生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁,
作燃料還原性CO奪取金屬氧化物中的氧,而發(fā)生氧化反應(yīng),
冶煉金屬毒性CO極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合,造成生物體缺氧,嚴(yán)重時(shí)危及生命略小難分子構(gòu)成考點(diǎn)知識(shí)梳理3.一氧化碳與二氧化碳的轉(zhuǎn)化、鑒別與除雜方法涉及化學(xué)方程式轉(zhuǎn)化CO轉(zhuǎn)化為CO2①CO燃燒2CO+O22CO2②CO還原氧化銅CO+CuOCu+CO2CO2轉(zhuǎn)化為CO通過灼熱碳層
鑒別CO和CO2通過澄清石灰水Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O紫色石蕊溶液CO2+H2OH2CO3通過灼熱的氧化銅CO+CuOCu+CO2考點(diǎn)知識(shí)梳理方法涉及化學(xué)方程式除雜CO混有CO2通過氫氧化鈉
通過灼熱炭粉CO2+C2COCO2混有CO通過灼熱氧化銅CO+CuOCu+CO2考點(diǎn)知識(shí)梳理化學(xué)方程式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建圖6-1(答案不唯一,合理即可)①
;
②
;
③
;
④
;
考點(diǎn)知識(shí)梳理⑤
;
⑥
;
⑦
;
⑧
;
⑨
;
;
;高頻考向探究例1
下列物質(zhì)的用途與性質(zhì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系不正確的是(
)A.石墨作電池電極——導(dǎo)電性B.活性炭用于防毒面具——吸附性C.金剛石作首飾——硬度大D.書寫檔案時(shí)規(guī)定使用碳素墨水——常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑類型一碳單質(zhì)C高頻考向探究例1實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式。某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖6-2所示實(shí)驗(yàn),探究二氧化碳的有關(guān)性質(zhì)。類型二二氧化碳的性質(zhì)圖6-2高頻考向探究請(qǐng)?zhí)羁?(1)實(shí)驗(yàn)1采用了科學(xué)探究中的控制變量法,該實(shí)驗(yàn)控制的變量是
。
(2)實(shí)驗(yàn)1中干石蕊紙花噴水后放入二氧化碳中,觀察到的現(xiàn)象是
,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是
。
(3)實(shí)驗(yàn)2是在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的創(chuàng)新改進(jìn)實(shí)驗(yàn),將二氧化碳緩慢通入豎直放置的玻璃管中,能觀察到第
(填序號(hào))號(hào)棉球先變色,通過此現(xiàn)象可獲得關(guān)于二氧化碳的另外一條性質(zhì)是
。
高頻考向探究[解析](1)實(shí)驗(yàn)1中兩朵石蕊紙花都與二氧化碳接觸,其中一朵紙花同時(shí)與水接觸,另一朵紙花不與水接觸,說明實(shí)驗(yàn)控制的變量是水。(2)干石蕊紙花噴水后放入二氧化碳中,水與二氧化碳反應(yīng)會(huì)生成碳酸,碳酸使石蕊變?yōu)榧t色。(3)二氧化碳緩慢通入豎直放置的玻璃管中后,由于二氧化碳的密度比空氣大,會(huì)先向下運(yùn)動(dòng),④號(hào)棉球是用石蕊溶液潤濕的棉球,會(huì)先變紅。高頻考向探究例3某?;瘜W(xué)興趣小組學(xué)習(xí)了氣體的制取和收集后,對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行總結(jié),請(qǐng)你一起參與,并完成下面題目內(nèi)容。類型三二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取圖6-3高頻考向探究(1)儀器a、b的名稱分別為
、
。
(2)實(shí)驗(yàn)室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
;若選用碳酸鈉粉末代替石灰石可能導(dǎo)致的后果是
;若實(shí)驗(yàn)過程中收集的二氧化碳不純,分析可能的原因:
(寫出一條即可)。
(3)B裝置中長頸漏斗要伸入液面下的原因是
;裝置B、C都可用來制取二氧化碳,裝置C相對(duì)于裝置B在操作方面的優(yōu)勢是
。
(4)若用E裝置收集二氧化碳,則二氧化碳應(yīng)從
(填“c”或“d”)口通入。
(5)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳有以下主要操作步驟:①連接儀器;②裝入大理石,塞緊橡膠塞;③檢查裝置的氣密性;④向長頸漏斗中注入稀鹽酸;⑤用向上排空氣法收集氣體;⑥檢驗(yàn)是否收集滿氣體。正確的操作順序是
(填序號(hào),每個(gè)序號(hào)限制使用一次)。
高頻考向探究
(6)若用F裝置收集CO2,測量生成的CO2氣體的體積,其中在水面上放一層植物油的目的是
;植物油上方原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
(填“有”或“無”)明顯影響。
(7)影響大理石與稀鹽酸反應(yīng)速率的因素有:大理石的種類、鹽酸的濃度、溫度、大理石的大小等因素。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),探究鹽酸的濃度是否對(duì)大理石與鹽酸反應(yīng)速率有影響:
。高頻考向探究高頻考向探究[解析](6)F裝置通過測定排出液體體積的方法測定收集二氧化碳的體積,因?yàn)槎趸既苡谒?與水發(fā)生反應(yīng),所以不能直接排水測定二氧化碳的體積,會(huì)使測定結(jié)果產(chǎn)生誤差(偏小),所以水上方放一層植物油,防止二氧化碳溶于水,且與水發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生誤差;植物油上方原有空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無明顯影響。高頻考向探究變式
某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖6-4所示裝置(固定儀器省略),進(jìn)行CO2的制備和性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。圖6-4實(shí)驗(yàn)步驟(1)連接儀器,檢查圖中裝置氣密性,然后往圖中的各裝置中加入藥品。①寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
②裝置B的作用是
。
高頻考向探究(2)關(guān)閉止水夾K2,打開止水夾K1,利用裝置C開始收集CO2。①將裝置C中a、b導(dǎo)氣管補(bǔ)充完整
(填序號(hào))。
A.a長b短 B.a短b長C.a和b一樣長②當(dāng)裝置
(填圖中序號(hào))有現(xiàn)象出現(xiàn),說明裝置C中收集滿CO2。
(3)集滿二氧化碳后,關(guān)閉止水夾K1,打開止水夾K2,將注射器D中濃NaOH溶液迅速壓入裝置C中,觀察到的現(xiàn)象是
,
反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。實(shí)驗(yàn)結(jié)論(4)小明同學(xué)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)探究和已學(xué)過的知識(shí),總結(jié)出二氧化碳化學(xué)性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)圖(如圖6-5)。寫出圖中能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)類別:甲
、乙
。反思(5)小紅同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)中存在缺陷,影響實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn):
(寫一點(diǎn))。
圖6-5高頻考向探究高頻考向探究[解析](1)濃硫酸具有吸水性,對(duì)二氧化碳進(jìn)行干燥。(2)二氧化碳密度大于空氣,收集時(shí)短管進(jìn)長管出;二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液變紅。(3)NaOH溶液將二氧化碳消耗掉,瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,大氣壓將燒杯中的液體壓入瓶中。(5)CO2可溶于水,無法證明出現(xiàn)的現(xiàn)象是由于CO2與NaOH反應(yīng)產(chǎn)生,需要做一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn),排除CO2可溶于水的干擾。高頻考向探究例4有媒體報(bào)道,我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“把二氧化碳變成汽油”的高效轉(zhuǎn)化新途徑。即通過設(shè)計(jì)一種新型多功能復(fù)合催化劑,首次實(shí)現(xiàn)了CO2直接加氫制取汽油。被同行譽(yù)為“CO2催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進(jìn)展”。據(jù)此,你認(rèn)為下列說法不正確的是(
)A.新途徑可有效緩解全球溫室效應(yīng)B.此技術(shù)可減少對(duì)化石燃料的依賴C.該轉(zhuǎn)化過程中沒有發(fā)生化學(xué)變化D.催化劑對(duì)轉(zhuǎn)化起著舉足輕重作用C高頻考向探究例5“歸納與比較”是化學(xué)學(xué)習(xí)的主要方法。下列關(guān)于CO2與CO的比較正確的是(
)A.組成:都是由碳和氧兩種元素組成,但二氧化碳比一氧化碳多一個(gè)氧元素B.性質(zhì):都能溶于水,但是CO能燃燒而CO2
不能C.用途:CO2可用于光合作用、滅火等;CO可作氣體燃料、冶煉金屬等D.危害:都有毒性,CO2還會(huì)造成溫室效應(yīng)類型五C、CO2與CO[答案]C[解析]二氧化碳和一氧化碳組成元素相同,但分子結(jié)構(gòu)不同,故二者性質(zhì)不同。元素只論種類不論個(gè)數(shù);CO難溶于水;CO2無毒。考向1
CO與CO2的組成、性質(zhì)及用途對(duì)比高頻考向探究例6現(xiàn)有CO和CO2混合氣體,采用圖6-6所示實(shí)驗(yàn)裝置可以
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