2019-2020年中考化学一轮复习 第3课时 碳和碳的氧化物导学案.doc

2019-2020年中考化学一轮复习 第3课时 碳和碳的氧化物导学案【复习目标】1.了解碳单质的物理性质和用途，知道碳单质的化学性质。2.理解二氧化碳的主要性质，以及二氧化碳的用途。初步学会实验室制备二氧化碳的方法（反应原理、实验步骤、收集与检验方法等）。了解实验室里制取气体的一般思路和方法3.了解一氧化碳的物理性质、化学性质及用途。【课时安排】教学安排：2课时【复习重点和难点】1、理解二氧化碳的主要性质，以及二氧化碳的用途。2、了解实验室制取二氧化碳的化学反应原理、探究实验室制取二氧化碳的装置、了解实验室里制取气体的一般思路和方法。【教学过程】一、知识梳理：考点一：碳的单质性质、用途（1）金刚石：物理性质：金刚石是无色、透明的正八面体形状的固体，是天然存在的最硬物质，不导电，不导热，无润滑性。用途：用于划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等。（2）石墨：物理性质：石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体，质软，导电性优良，导热性良好，有润滑性。用途：用于电极、铅笔芯、润滑剂等。（3）几种无定形碳的比较：颜色、状态制法用途木炭灰黑色的多孔性固体木材隔绝空气加强热作燃料、冶炼金属、制黑火药、制活性炭，有吸附作用活性炭灰黑色的多孔颗粒状固体木炭在高温下用水蒸气处理净化多种气体和液体，作防毒面具，有吸附作用焦炭浅灰色多孔性固体烟煤隔绝空气加强热冶炼金属炭黑极细的黑色粉末含碳物质不完全燃烧制造墨、油墨、油漆、鞋油、颜料等，作橡胶制品的填料（4）其他碳单质：C60分子：是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。碳纳米管：由碳原子构成的管状大分子。考点二：碳的化学性质（1）在常温下，具有稳定性。（2）碳跟氧气反应：在氧气充足的条件下，碳在氧气充分燃烧，生成二氧化碳，放出热量；在氧气不充足的条件下，碳发生不充分燃烧，生成一氧化碳，放出热量。（3）碳跟某些氧化物的反应（还原性）：木炭还原氧化铜实验现象：导出的气体使澄清石灰水变浑浊；黑色粉末中有红色固体生成。注意：碳单质作还原剂一般需要大量的热，属于吸热反应，因此反应条件一般要写高温；操作时注意试管口要略向下倾斜；配置混合物时木炭粉应稍过量些，目的是防止已经还原的铜被氧气重新氧化。（4）常见的反应：C + 2CuO 2Cu + CO2； C + CO2 2CO。3、氧化还原反应有得失氧的反应叫做氧化-还原反应。得到氧的为还原剂，还原剂被氧化，发声氧化反应，得到的产物是氧化产物；失去（提供）氧的为氧化剂，氧化剂被还原，发声还原反应，得到的产物是还原产物；考点三：碳的氧化物1、二氧化碳的性质：物理性质：一般情况下,二氧化碳是一种无色无味的气体,沸点为-78.5,密度比空气大,能溶于水。化学性质：二氧化碳不能燃烧，一般情况下也不支持燃烧，不能供给呼吸，二氧化碳与水反应能生成碳酸，能使澄清的石灰水变浑浊。2、用途：（1）灭火：因为二氧化碳不能燃烧又不支持燃烧，同时二氧化碳的密度又比空气大，因此常用二氧化碳灭火。（2）干冰：固态的二氧化碳叫干冰，可用作制冷剂和人工降雨。（3）绿色植物的光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。3、一氧化碳的性质及用途：（1）物理性质：通常情况下，是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。（2）化学性质：一氧化碳具有可燃性，点燃后与氧发生反应生成二氧化碳；一氧化碳具有毒性，煤气中毒就是一氧化碳引起的；一氧化碳具有还原性。（3）用途：用作气体燃料；冶炼金属。考点四：二氧化碳的制取实验室制取气体实验的设计思路与方法（1）需要研究实验室制法的化学反应原理，就是要研究在实验室条件下（如常温、加热、加催化剂等），可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体。（2）需要研究制取这种气体所采用的实验装置。实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。下面列出了确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素。气体发生装置：a反应物的状态：固体与固体反应；固体与液体反应；液体与液体反应。b反应条件：常温；加热；加催化剂等。气体收集装置：a排空气法：密度比空气大用向上排空气法；密度比空气小用向下排空气法。b排水法：不易溶于水、不与水发生反应时，可用排水法。（3）二氧化碳和氧气制取实验及相关性质的比较反应物状态反应条件气体密度与空气相比是否与水反应二氧化碳固体和液体无比空气大是氧气固体加热比空气大否固体和液体无比空气大否5、实验室制取二氧化碳（1）反应药品：稀盐酸跟大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）反应。（2）反应原理：CaCO32HClCaCl2H2OCO2（3）发生装置的选择：由于反应物是块状的大理石火石灰石与稀盐酸反应，且反应不需要加热，生成的二氧化碳能溶于水，因此二氧化碳的发生装置与实验室用双氧水制氧气的装置相似。一般情况下，由于制取二氧化碳时所需反应物的量较多，常用大试管、锥形瓶、广口瓶、平底烧瓶。（4）收集装置的选择：收集二氧化碳可根据它的性质去考虑：因为二氧化碳溶于水，并且部分与水反应生成碳酸，故不用排水法。又因为二氧化碳的密度比空气大，故可用向上排空气法收集。（5）实验步骤：检查装置的气密性；装块状药品大理石或石灰石；塞紧双空胶塞；由长颈漏斗加液体；收集气体。（6）注意事项：长颈漏斗的下端管口应插入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸散；反应器内的导管稍露出胶塞即可，不宜太长，否则不利于气体导出；不加热；集气瓶内的导管应伸入到接近集气瓶底部，以利于排净空气。（7）验满、检验及净化： 验满：把燃着的木条放在集气瓶口，如果火焰熄灭，证明瓶内已充满二氧化碳。检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，证明是二氧化碳气体。净化：若制取二氧化碳中混有少量的氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠容液的洗气瓶（除去氯化氢气体），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。6、二氧化碳的工业制法：高温 （1）原理：高温煅烧石灰石，产生生石灰，副产品是二氧化碳。（2）化学方程式：CaCO3 CaOCO2考点五：二氧化碳的用途及对环境的影响：温室效应：大气中的二氧化碳能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”。 导致温室效应的气体主要是二氧化碳，其余的还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。温室效应会使两极冰川融化，海平面上升，淹没部分沿海城市，会使土地沙漠化加快，农业减产。防止温室效应的措施有：减少使用煤、石油、天然气等化石燃料；更多的利用太阳能、风能、水能等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐。二、题型、方法归纳：本单元是中考必考内容，主要考查二氧化碳的性质、制取、碳单质的性质、用途等内容一氧化碳的性质、用途，常见题型有选择题、填空题和实验探究题为主。三、典例精讲：1.下列对一些事实的解释不正确的是 （ ） A.用碳素墨水书写档案：常温下单质碳的化学性质稳定B.石墨能够做电池的电极材料：石墨较软C.焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来：焦炭具有还原性D.制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖：活性炭具有吸附性【答案】B【解析】A、用碳素墨水书写档案，是因为常温下单质碳的化学性质稳定，正确，B、石墨能够做电池的电极材料，是利用石墨具有优良的导电性，错误，C、焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来，是利用焦炭具有还原性，正确，D、糖工业中用活性炭来脱色以制白糖，是因为活性炭具有吸附性，正确，故选B22015年3月2日，全球首批量产石墨烯手机在重庆首发。石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，用石墨烯与铝合金可制出一种具备特殊性能的烯合金，下列对石墨烯和烯合金的说法错误的是 ）A石墨烯在一定条件下能与氧气反应 B石墨烯在常温下化学性质活泼C烯合金具有优良的导电性 D烯合金是一种新型材料【解析】A.石墨烯由碳原子构成，碳一定条件下可与氧气反应，所以石墨烯在一定条件下能与氧气反应，正确；B.碳常温下化学性质稳定，故石墨烯在常温下化学性质稳定，错误；C.石墨烯与铝合金，研制出一种具备特殊性能的烯合金，依然具有金属的性质，所以具有优良的导电性，正确；D.烯合是一种新型材料，正确故选：B3下列对一氧化碳的认识中，错误的是（ ） A一氧化碳有可燃性，可用作燃料 B一氧化碳有还原性，可用于冶炼金属 C室内放一盆水，能防止一氧化碳中毒 D分子的不断运动，能使一氧化碳向四周弥漫【答案】C【解析】因CO不能溶于水，也不跟水发生反应，故即使室内放水，也不能防止煤气中毒。最好的方法应是保持房间的通风4下列关于碳及其化合物的说法，正确的是 （ ） A二氧化碳是导致酸雨的主要气体B可以用燃烧法除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳C中国古代字画经久不褪色，因为常温下碳的化学性质不活泼DCO和CO2都是非金属氧化物，都能与NaOH溶液反应【答案】C【解析】二氧化硫是造成酸雨的主要气体，A错误；二氧化碳中混有的少量一氧化碳，一氧化碳不能点燃，可将混合气体通过灼热的氧化铜除去一氧化碳，B错误；二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应，一氧化碳不能，D错误。故选C5.根据下图回答问题。（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_。实验室用过氧化氢溶液制取氧气，选用的发生装置是_（填字母序号）。用C装置收集氧气时，检验O2的方法是_。（2）实验室可以用装置D制取并收集二氧化碳气体。收集时，检验CO2已经收集满的方法是_，检验CO2的方法是_（用化学方程式表示）。（3） 检查装置E的气密性：可以看到_，说明气密性良好。（4） 实验F中观察到的实验现象是_，反应的化学方程式为_。【解析】：根据化学方程式的书写、装置的选择依据、氧气的检验方法、二氧化碳的验满方法、检验方法气密性的检查方法进行分析。（1）2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2； A；用带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明瓶中是氧气。（2） 用燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满二氧化碳气体。Ca(OH)2 + CO2= CaCO3+ H2O（3）导管口有气泡冒出 （4）铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；3Fe + 2O2点燃 Fe3O4四、归纳小结：教学中注重引导学生建立较完整的知识结构，注意加强前后知识的联系。二氧化碳的制取、性质、单质碳的性质、用途是本节复习课的重点。通过对本单元的实践，学生认识到了对身边的物质、身边的化学变化、化学现象当和自己所学内容联系起来，将化学知识应用于生活中。【作业布置】碳和碳的氧化物同步练习题。【教学反思】在复习过程中，力求使化学知识与实际操作结合起来，培养学生分析问题、解决问题的能力。充分发挥学生的主动性，让学生自己分析解决问题。通过对本课题的实践，我认识到了对身边的物质、身边的化学变化、化学现象当和自己所学内容联系起来时，学生就会兴趣高涨。所以在以后的教学中我应该积极善于挖掘知识的外延生活中的事例，使学生能够学以致用，从所学知识出发加以调查、分析身边的化学现象。在平时的教学中要鼓励学生从科学探究的角度出发，多调查、总结、分析、利用日常生活事例学好化学、利用化学解决日常生活事例。【夯实基础】1、我国古代遗留下来的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，因为写字绘画时使用的是（ ）A蓝墨水 B红墨水 C蓝黑墨水 D墨汁2、近年来，科学家们发现，除金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳。其中，发现较早并在研究中取得重要进展的是C60分子。下列有关C60的说法错误的是( )A它的一个分子中含有60个碳原子 B它是一种新型的化合物C它的相对分子质量为720 D它是一种单质3有关碳和碳的化合物描述错误的是（）A干冰常用于人工降雨B活性炭有较强的吸附性，常用于工业制白糖时脱色C金刚石和石墨组成元素相同，物理性质和化学性质相似D室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒4、下列变化中，属于化学变化的是（ ）A二氧化碳在加压降温下转变成干冰 B山体滑坡C喷洒液体二氧化碳灭火 D二氧化碳溶于水5、实验室制取气体选择收集方法时，对气体的下列性质不必考虑的是 （ ）A颜色 B密度 C溶解性 D是否与水反应6、碳的单质中，质地较软，常用做电极的是 ( )A金刚石 B活性炭 C炭黑 D石墨 7、如果要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，应该采用的方法是 ( )A把混合气体点燃 B将混合气体通过澄清的石灰水C将混合气体通过灼热的氧化铜 D把混合气体从一个容器倾倒到另一个容器中8、粉刷后的石灰墙壁已基本干燥，但住人后往往会又变潮湿，这是因为（ ）A熟石灰变成生石灰和水 B熟石灰和二氧化碳反应的生成物中有水C空气中的水凝结在墙壁上 D墙壁中的水凝结在墙壁上9、实验室制取二氧化碳时，常用( ) A木炭和氧气反应 B煅烧石灰石C大理石跟稀盐酸反应 D大理石跟稀硫酸反应10、木炭、一氧化碳在一定条件下都能与CuO发生反应，下列叙述正确的是 ( ) A反应中C、CO都得到氧，发生氧化反应 B反应前后C、Cu、O三种元素的化合价都发生了变化 C反应都必须在高温的条件下才能进行D反应导出的气体都有毒，需进行处理以防止空气污染 【能力提升】11、向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块木炭，最终观察到红棕色 (填“变深或“消失或“不变”)，漏斗中液面 (填“上升”或“下降或“不变)。其原为：木炭具有 作用，使瓶中气体压强 外界大气压。12、物质的某些性质可能有利于人类，也可能不利于人类。请仿照事例填写下表。物质有利的一面（用途）不利的一面（危害）氧气供给呼吸，支持燃烧使金属氧化锈蚀一氧化碳二氧化碳13、5月31日是世界无烟日，吸烟有害健康。为了鉴定该烟雾中是否存在CO2和CO，在对香烟燃烧产生的烟雾进行适当处理后依次通过足量的以下试剂：澄清石灰水；浓硫酸；灼热的黑色氧化铜粉末；澄清石灰水，发现、中澄清石灰水变浑浊。试回答（1）现象说明 。（2）烟雾中是否存在CO ，做出此判断所依据的实验现象为 。【课外拓展】14.某同学设计了如下实验装置，进行碳还原性性质验证，对实验进行分析并回答：（1）检查装置气密性的方法是：将导管浸入水中， ，说明装置气密性良好。（2）证明碳具有还原性的实验现象是 ， 。（3）CuO发生 反应（填“氧化”或“还原”）。（4）酒精灯加上网罩的作用是 。15.结合下列图示装置，回答有关问题：写出标号仪器的名称： 。实验室用装置A制取氧气，其反应的化学方程式 ，若用排水法收集氧气，要把集满氧气的集气瓶转移到桌面上的具体操作是 。实验室常用 和稀盐酸反应制取二氧化碳，其反应的化学方程式是 ，生成的二氧化碳中常含有少量 气体杂质，为获得纯净的二氧化碳气体，导管口连接的正确顺序是：a（ ）（ ）（ ）（ ）b【中考链接】16.（xx.青岛）菠菜中含有一种有机物草酸。将草酸隔绝空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物。为了探究上述反应生成的碳的氧化物成分，某同学设计了如下图所示实验。下列说法不正确的是（ ）甲 乙 丙 丁A乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案B丙装置玻璃管中若发生化学反应，则一定为置换反应C若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳D若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的红色固体变成黑色，则该碳的氧化物成分为一氧化碳和二氧化碳17.（xx.青岛）实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如下图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。请填空：（1）实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是 。（2）实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是 ，该反应的化学方程式是 。（3）实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第 （填序号）号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是 。18(xx青岛）某班学生分三组分别做了二氧化碳制取和性质验证实验，如下图所示。甲 乙 丙实验结束后，老师取两份等质量的丙废液，分别与甲、乙废液混合。将甲废液与丙废液倒入烧杯A中，有白色沉淀生成；将乙废液与丙废液倒入烧杯B中，有气泡产生。请填空：（1）甲废液与乙废液所含溶质的成分可能不同的是 （用化学式填空，下同）。（2）烧杯A中沉淀的成分一定有 。（3）另取少量丙废液样品，加入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成。过滤，向滤液中滴加氯化铁溶液，观察到有红褐色沉淀生成，未发现其他明显现象。由此推测出，丙废液溶质的成分是 ，丙废液与氯化钡溶液反应的化学方程式为 ，烧杯A的上层清液中溶质的成分一定有 。参考答案1、D 2、B 3、C 4、D 5、A 6、D 7、C 8、B 9、C 10、A 11、消失；上升；吸附；小于12、一氧化碳：利用它的还原性冶炼某些金属；容易使人中毒。二氧化碳：干冰用于人工降雨；大量排放会导致温室效应。氢气：可用作高能燃料；使用不当容易引起爆炸。13、（1）燃烧产物中存在二氧化碳。（2）存在；中澄清石灰水变浑浊。14.（1）用手紧握试管，若导管口有气泡冒出 （2）固体由黑变红，澄清石灰水变浑浊 （3）还原 （4）集中热量，提高温度15.集气瓶 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2；在水中用玻璃片的磨砂面盖住瓶口，取出后正放于桌面 大理石；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2；水蒸气、氯化氢；fgde16.AB17.（1）水； （2）纸花由紫变红；CO2+H2O=H2CO3； （3）；密度比空气大18.（1）HCl； （2）CaCO3； （3）NaCO3、NaOH；BaCl2+Na2CO3=BaCO3+2NaCl；NaCl、NaOH