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尖子生学案九年级化学上新课标（人）第 六 单 元 碳 和 碳 的 氧 化 物课 题 1 金 刚 石 、 石 墨 和 C60 1.金 刚 石 、 石 墨 和 C60是 由 碳 元 素 组 成 的 三 种 不 同 单 质 ,由于 碳 原 子 的 排 列 方 式 不 同 ,物 理 性 质 存 在 很 大 差 异 . 碳 单 质 的 结 构 、 性 质 及 用 途 (规 律 方 法 )2.碳 单 质 的 性 质 与 用 途 的 关 系 ,要 运 用 性 质 决 定 用 途 ,用 途体 现 性 质 的 理 念 去 理 解 .活 性 炭 利 用 最 多 的 是 其 吸 附 性 .金 刚石 主 要 是 利 用 其 硬 度 大 .石 墨 是 用 途 最 广 的 碳 单 质 ,如 作 电 极 、电 刷 、 铅 笔 芯 、 润 滑 剂 等 . 表 中 物 质 都 是 由 碳 元 素 组 成 的 单 质 ,物 理 性 质 不 同 的 原 因 是 . (2)房 屋 装 修 后 ,可 在 室 内 放 一 些 活 性 炭 来 吸 收 装 修 材 料 释 放 出 的甲 醛 、 苯 等 有 毒 气 体 ,这 是 利 用 活 性 炭 的 性 . (2015上 海 闸 北 区 一 模 )“ 碳 ” 的 世 界 丰 富 多 彩 .(1)根 据 表 中 提 供 的 信 息 ,回 答 问 题 :例 1 吸 附 解 析 本 题 考 查 金 刚 石 、 石 墨 、 C60的 结 构 、 性 质 及 用 途 .金刚石石墨C60结构用途 作 电 极 材 料 作 超 导 体 材 料相应的性质硬 度 大 碳 原 子 的 排 列 方 式 不 同作 玻 璃 刻 刀 导 电 性 1.有 关 碳 元 素 形 成 的 几 种 物 质 ,以 下 说 法 错 误 的 是 ( )A.C60是 一 种 新 型 化 合 物B.金 刚 石 是 天 然 最 硬 的 物 质C.石 墨 具 有 优 良 的 导 电 性D.活 性 炭 可 以 除 去 冰 箱 中 的 异 味提 示 :本 题 考 查 对 碳 单 质 的 性 质 及 用 途 的 理 解 .C60是 只 由 一 种 元 素 组 成的 纯 净 物 ,是 单 质 . A 1.稳 定 性 :常 温 下 ,碳 的 化 学 性 质 稳 定 ,这 种 稳 定 性 与 碳 原 子 的 结 构有 关 ,碳 原 子 最 外 层 有 4个 电 子 ,在 化 学 反 应 中 不 容 易 得 失 电 子 ,因 此 化学 性 质 稳 定 . 碳 单 质 的 化 学 性 质 (易 错 点 )2.可 燃 性(1)在 点 燃 条 件 下 ,单 质 碳 能 在 氧 气 (或 空 气 )中 燃 烧 ,放 出 热 量 ,利 用 此性 质 ,常 用 碳 作 燃 料 .(2)碳 在 氧 气 充 足 和 不 充 足 的 情 况 下 ,燃 烧 产 物 不 同 :氧 气 充 足 ,生 成 二氧 化 碳 ,放 出 的 热 量 较 多 ;氧 气 不 充 足 ,生 成 一 氧 化 碳 ,放 出 的 热 量 较 少 .3.还 原 性 :在 高 温 条 件 下 ,碳 可 以 与 二 氧 化 碳 或 氧 化 铜 等 物 质 发 生 还原 反 应 . 某 同 学 对 实 验 进 行 了 以 下 操 作 ,其 中 下列 说 法 错 误 的 是 ( )例 2A.实 验 可 以 研 究 碳 的 化 学 性 质 和 用 途B.黑 色 粉 末 逐 渐 变 红C.试 管 中 的 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊D.实 验 结 束 后 ,应 该 熄 灭 酒 精 灯 后 ,再 撤出 导 气 管 解 析 木 炭 具 有 还 原 性 ,能 与 氧 化 铜 反 应 生 成 铜 与 二 氧 化 碳 ,可 以来 冶 炼 金 属 ,既 体 现 出 碳 的 化 学 性 质 ,又 体 现 出 其 用 途 ;反 应 中 黑 色粉 末 逐 渐 变 红 ;生 成 的 二 氧 化 碳 能 使 澄 清 的 石 灰 水 变 浑 浊 ;实 验 结 束 后 ,为 了 防 止 液 体 倒 吸 入 试 管 中 使 试 管 炸 裂 ,应 先 撤 出 导 气 管 ,再 熄灭 酒 精 灯 . D 2.(2015衡 阳 中 考 )在 书 写 档 案 文 书 时 ,最 好 使 用 ( )A.铅 笔 B.纯 蓝 墨 水C.碳 素 墨 水 笔 D.圆 珠 笔提 示 :在 书 写 档 案 文 书 时 ,最 好 使 用 碳 素 墨 水 笔 ,因 为 碳 素 墨水 中 含 有 碳 ,常 温 下 碳 的 化 学 性 质 比 较 稳 定 ,有 利 于 档 案 文 书的 长 期 保 存 . C 1.氧 化 反 应 、 还 原 反 应木 炭 夺 取 了 氧 化 铜 中 的 氧 ,生 成 了 二 氧 化 碳 ,物 质 与 氧 发 生 的 反 应 叫作 氧 化 反 应 ;氧 化 铜 失 去 氧 变 成 单 质 铜 ,这 种 含 氧 化 合 物 里 的 氧 被 夺去 的 反 应 叫 作 还 原 反 应 . 氧 化 反 应 和 还 原 反 应 (拓 展 点 )以 木 炭 还 原 氧 化 铜 的 反 应 为 例 : 2Cu+CO2C+2CuO2.氧 化 性 、 还 原 性在 反 应 中 ,物 质 供 给 氧 的 性 质 叫 氧 化 性 ,如 氧 化 铜 具 有 氧 化 性 ;物 质 夺取 氧 的 性 质 叫 还 原 性 ,如 木 炭 具 有 还 原 性 .3.物 质 发 生 氧 化 反 应 时 ,本 身 表 现 出 还 原 性 ;物 质 发 生 还 原 反 应 时 ,本身 表 现 出 氧 化 性 .氧 化 反 应 和 还 原 反 应 存 在 于 同 一 反 应 中 ,对 于 一 个化 学 反 应 来 说 ,它 是 氧 化 反 应 ,也 一 定 是 还 原 反 应 . 解 析 在 该 反 应 中 碳 表 现 出 还 原 性 ,氧 化 铁 发 生 了 还 原 反应 ,铁 元 素 与 碳 元 素 的 化 合 价 都 发 生 了 改 变 ,反 应 后 固 体 质 量 减 少 .例 3 碳 可 用 于 冶 金 工 业 ,焦 炭 与 氧 化 铁 反 应 的 化 学 方 程 式 为有 关 该 反 应 的 说 法 正 确 的 是 ( )A.C表 现 出 氧 化 性B.Fe2O3发 生 了 还 原 反 应C.反 应 前 后 元 素 的 化 合 价 没 有 改 变D.反 应 前 后 固 体 质 量 不 变 B3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2 3. (2015南 京 秦 淮 区 二 模 )工 业 生 产 粗 硅 的 化 学 方 程 式 是该 反 应 中 表 现 还 原 性 的 是 ( )A.SiO2 B.CC.Si D.CO提 示 :在 该 反 应 中 碳 具 有 还 原 性 ,二 氧 化 硅 发 生 了 还 原 反 应 .BSiO2+2C Si+2CO 创 新 情 景 题 碳 在 地 壳 中 的 含 量 不 高 ,但 它 的 化 合 物 数 量 众 多 ,而 且 分 布 极 广 .根 据 所 学 知 识 回 答 :例 1(1)图 为 碳 原 子 的 结 构 示 意 图 ,碳 原 子 最 外 层 电 子 数 为 ,常 温下 碳 的 化 学 性 质 (填 “ 活 泼 ” 或 “ 不 活 泼 ” ). (2)图 、 、 对 应 三 种 碳 单 质 :图 单 质 的 名 称 是 ,图 单质 的 名 称 是 ,图 单 质 的 化 学 式 是 . (3)C为 +4价 ,Cl为 -1价 ,由 C和 Cl组 成 的 化 合 物 的 化 学 式 为 . CCl4 4不 活 泼 金 刚 石石 墨 C60 【 解 题 归 纳 】 由 碳 元 素 组 成 的 几 种 不 同 单 质 :金 刚 石 、 石 墨 、 C60等 ,由 于 碳 原 子 的 排 列 方 式 不 同 ,因 而 它 们 的 物 理 性 质 有 很 大 差 异 ,如 金刚 石 是 天 然 存 在 的 最 硬 的 物 质 ,而 石 墨 是 最 软 的 物 质 之 一 ;但 由 于 组 成元 素 相 同 ,因 而 化 学 性 质 相 似 ,如 充 分 燃 烧 后 都 生 成 二 氧 化 碳 . 解 析 本 题 考 查 碳 单 质 的 结 构 与 性 质 .(1)碳 原 子 最 外 层 电 子 数 为4,这 样 的 结 构 在 化 学 变 化 中 不 容 易 得 失 电 子 ,化 学 性 质 不 活 泼 .(2)根据 三 种 碳 单 质 的 原 子 排 列 方 式 可 判 断 它 们 的 名 称 .(3)根 据 化 合 物 中 元素 正 负 化 合 价 的 代 数 和 为 0,可 写 出 化 学 式 . 物 质 推 断 题 已 知 A、 B为 两 种 黑 色 粉 末 ,D为 红 色 单 质 ,A、 B、C、 D四 种 物 质 之 间 的 转 化 关 系 如 图 所 示 .例 2 解 析 C能 使 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊 ,则 C是 二 氧 化 碳 ;根 据 A与 B反 应生 成 C与 D的 现 象 黑 色 粉 末 变 成 红 色 ,可 知 该 反 应 为 氧 化 铜 变 成 铜 , 同 时 生 成 二 氧 化 碳 的 反 应 ,又 因 为 A、 B是 黑 色 粉 末 ,所 以 只 能 是 炭 粉与 氧 化 铜 之 间 的 反 应 ;该 反 应 中 氧 化 铜 失 去 氧 被 还 原 .请 回 答 :(1)C的 化 学 式 为 .(2)反 应 的 化 学 方 程 式 为 ,该反 应 中 被 还 原 物 质 的 化 学 式 为 .CO2 2 Cu+CO2 C+2CuOCuO 方 案 设 计 题 (2015上 海 杨 浦 区 一 模 )我 国 劳 动 人 民 早 在 五千 年 前 就 会 使 用 木 炭 炼 铜 ,在 化 学 实 验 室 里 模 拟 炼 铜 ,既 可 用 传 统 的 实 验装 置 (见 图 甲 ),又 可 用 改 进 的 微 型 实 验 装 置 (见 图 乙 ).化 学 兴 趣 小 组 采 用图 乙 装 置 ,开 展 以 下 探 究 活 动 .(1)写 出 木 炭 与 氧 化 铜 反 应 的 化 学 方 程 式 : ,其中 发 生 还 原 反 应 的 物 质 是 .(2)判 断 木 炭 与 氧 化 铜 已 经 发 生 反 应 的 依 据 是 . (3)使 用 图 乙 装 置 与 使 用 图 甲 装 置 相 比 ,其 优 点 是 (写出 一 条 即 可 ).(4)用 图 甲 装 置 进 行 实 验 ,完 毕 后 先 停 止 加 热 ,可 能 引 起 的 后 果 是 . 例 3 图 甲 图 乙C+2 CuO 2 Cu+CO 2 CuO黑 色 固 体 中 逐 渐 有 红 色 固 体 产 生 ,澄 清 的 石 灰 水 变 浑 浊操 作 简 单 (其 他 答 案 )液 体 倒 流 ,引 起 试 管 炸 裂 解 析 在 高 温 的 条 件 下 ,碳 与 氧 化 铜 反 应 生 成 铜 与 二 氧 化 碳 ,其 中 氧 化 铜 发 生 了 还 原 反 应 ;碳 与 氧 化 铜 均 为 黑 色 固 体 ,生 成 的铜 为 红 色 固 体 ,生 成 的 二 氧 化 碳 能 使 澄 清 的 石 灰 水 变 浑 浊 ;使 用图 乙 装 置 与 使 用 图 甲 装 置 相 比 ,具 有 节 约 药 品 ,现 象 明 显 ,操 作 简单 等 优 点 ;实 验 完 毕 后 如 果 先 停 止 加 热 ,会 导 致 液 体 倒 流 ,引 起 试管 炸 裂 . 【 解 题 归 纳 】 木 炭 还 原 氧 化 铜 时 ,要 注 意 以 下 几 点 :(1)实 验 前 ,木 炭 和 氧 化 铜 要 分 别 研 细 并 干 燥 ,然 后 将 两 者 混 合 后 ,再 同 时 充 分 研 磨 ,以 保 证 两 固 体 均 匀 混 合 ;(2)实 验 时 ,酒 精 灯 火 焰 要 集 中 并 保 持 高 温 ; (3)实 验 后 ,要 先 将 导 管 从 试 管 内 的 液 体 中 取 出 ,后 熄 灭 酒 精 灯 ,以避 免 小 试 管 内 的 液 体 倒 流 入 大 试 管 将 试 管 炸 裂 .
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