2012中考化学复习精品 碳和碳的氧化物

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2012中考化学复习精品 碳和碳的氧化物

碳和碳的氧化物 ‎ 单元概述 ‎ 碳和碳的化合物(氧化物)是物质世界中最庞大的家族,它们在工农业生产中起着至关重要的作用。通过本单元的学习,我们将了解碳单质的组成、结构和物理性质,了解金刚石、石墨和C60的应用,激发探究物质世界奥秘的热情;认识二氧化碳的性质和制备方法,掌握二氧化碳气体制备的基本实验操作,培养基本实验能力,掌握通过实验学习物质基本性质的一般方法,培养学习兴趣;了解一氧化碳和二氧化碳的组成、性质和差异,把握一氧化碳和二氧化碳的检验方法,通过对比,了解二者的相同点和不同点。‎ 课题1 金刚石、石墨和C60‎ 自主梳理 一、碳的单质 ‎1.同一种元素可以组成不同的单质 金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但由于___________________不同,因此它们的____________________有很大差异。‎ ‎2.金刚石、石墨和C60的物理性质和用途 金刚石 石墨 C60‎ 物理性质 外观 无色透明正八面体形状的固体 深灰色细鳞片状固体 形似足球,这种足球状的碳分子很稳定 光泽 加工琢磨后有夺目光泽 有金属光泽 硬度 最硬(天然存在)‎ 很软 导电性 不导电 优良的导电性 6 ‎ 用途 刻刀、钻石、钻头 铅笔芯、电极、润滑剂 制备新材料、制作新器件等 ‎3.木炭、活性炭的吸附性 ‎ 木炭、活性炭、炭黑、焦炭等物质都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。由于木炭和活性炭都具有__________________的结构,因此它们都具有较强的_________________能力,可以吸附毒气、色素以及有异味的物质等。‎ ‎4.物质的结构、性质、用途之间的关系 物质的组成结构物质的性质物质的用途 ‎1.答案:碳原子的排列方式 物理性质 ‎3.答案:疏松多孔 吸附 二、碳的化学性质 ‎1.稳定性 ‎ 常温下,碳受日光照射或跟空气、水分接触,都________________发生变化。但是随着温度的升高,碳的活动性大大增强,在高温下,碳能够跟很多物质起反应。‎ ‎2.可燃性 氧气充足时:____________________________(写化学方程式)。‎ 氧气不足时:________________(写化学方程式),用煤生炉子,燃烧不旺时就会发生这一反应。‎ ‎3.还原性 ‎(1)与非金属氧化物反应,如:__________________________(写化学方程式),煤炉中经常发生这一反应。‎ ‎(2)与金属氧化物反应,如与氧化铜、氧化铁、氧化铝等的反应。‎ 木炭还原氧化铜的反应原理:__________________________________。‎ 现象:黑色粉末变成______________固体,放出的气体能____________________________。‎ 装置:用高锰酸钾制氧气的装置。‎ ‎(3)还原反应:含氧化合物里的氧______________叫做还原反应 6 ‎ ‎。含氧化合物提供氧的性质叫做______________,含氧化合物是______________;夺取含氧化合物中氧的物质是______________,它的这种性质叫做______________。‎ ‎1.答案:不容易 ‎2.答案:C+O2CO2 ‎2C+O22CO ‎3.答案:(1)C+CO22CO ‎(2)C+2CuO2Cu+CO2↑ 红色 使澄清石灰水变浑浊 ‎(3)被夺去的反应 氧化性 氧化剂 还原剂 还原性 师生互动 一、同种元素组成的不同单质 探究:同一种元素不仅能够组成一种单质,有的还能组成多种单质,如碳元素可组成金刚石、石墨、C60等几种单质;磷元素可组成红磷、白磷等单质;氧元素可组成氧气、臭氧等单质。元素和单质是不同的概念,单质一定是由同一种元素组成的,但一种元素不一定只形成一种单质。‎ ‎【例题1】据报道,科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片,其厚度只有一根头发的二十万分之一。如图所示,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.碳膜片属于单质 B.碳膜片与C60是同一种物质 C.碳膜片属于人工合成的有机高分子材料(属于化合物)‎ D.碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同 解析:碳膜片是由碳元素(只一种)组成的,属于碳单质;C60形状似足球,俗称“足球烯”,显然碳膜片与C60不是同一种物质;有机高分子材料属于化合物,而碳膜片则属于单质;由于碳膜片只由碳元素组成,完全燃烧的产物只有二氧化碳,故与碳在氧气中完全燃烧的产物相同。‎ 答案:A 绿色通道:该题考查了同学们对同种元素可以组成不 6 ‎ 同单质的理解。同种元素可组成不同单质,主要是由于其内部原子排列方式不同所致。‎ 针对训练:‎ ‎1.碳元素有金刚石、石墨和无定形碳等多种单质,下列关于碳单质的叙述正确的是( )‎ A.都是黑色固体 B.碳原子的排列方式都相同 C.在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 D.都能使红墨水褪色 答案:C 解析:金刚石、石墨和无定形碳等单质都是由碳元素组成的,虽组成元素完全一样,但又是完全不同的几种物质,物理性质差别很大。如金刚石无色透明、硬度极大、不导电,石墨呈灰黑色、质软、具有良好的导电性,木炭、活性炭有较强的吸附性等,用途也各不相同。‎ ‎2.下面是碳的几种单质的结构示意图,图中小圆圈均代表碳原子。‎ ‎(1)在物质甲的结构中,每个碳原子最多连有_________________个碳原子。‎ ‎(2)根据乙物质层与层之间能发生滑动,具有滑腻感的特点,写出它的一种用途________________。‎ ‎(3)图中物质丙的化学式为C60,已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构,有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中,反应形成一种新型分子,该分子的化学式为________________________________。‎ 解析:(1)从图中不难看出,每个碳原子最多连有4个碳原子。(2)有滑腻感,可作润滑剂或铅笔芯原料。(3)根据题目所给信息,把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中,形成新型分子的化学式应为 Si‎60C60。‎ 答案:(1) 4 (2)用作铅笔芯原料 (3)Si60C60‎ 二、氧化还原反应 探究:氧化还原反应是中学化学的一个难点,特别是同学们在分析氧化剂、还原剂、氧化性、还原性时容易产生混淆。‎ 从得失氧的反应观点讲:‎ 6 ‎ ‎(1)氧化反应、还原反应。物质与氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。‎ ‎(2)氧化剂、还原剂。在反应中,供给氧的物质叫氧化剂,得氧的物质叫还原剂。‎ ‎(3)氧化性、还原性。在反应中,供给氧的物质所具有的性质叫氧化性,夺取氧的物质所具有的性质叫还原性。‎ 实例:‎ ‎【例题2】近年我国科学家将二氧化碳和金属钠在一定条件下发生反应,制得金刚石,同时生成了碳酸钠,下列说法中错误的是( )‎ A.二氧化碳转化成金刚石是化学变化 B.金刚石是碳的一种同素异形体 C.金属钠在反应中由游离态转变为化合态 D.该反应不是氧化还原反应 解析:二氧化碳和金属钠在一定条件下发生反应的化学方程式为4Na+3CO2====2Na2CO3+C,在该反应中金属钠得氧发生氧化反应,二氧化碳失氧发生还原反应,故该反应为氧化还原反应。‎ 答案:D 绿色通道:初中化学判断氧化还原反应是从得氧和失氧的角度,得氧的物质发生氧化反应,作还原剂,失氧的物质发生还原反应,作氧化剂。‎ 针对训练:‎ ‎3.下图装置是初中化学学习中常用的实验装置,某同学对使用该装置的相关知识进行了整理。‎ ‎(1)写出仪器的名称:a________________,b.__ ______________。‎ ‎(2)根据要求填表:‎ 实验 A装置 B装置 6 ‎ 实验一:实验室制取并测定氧气的体积 化学方程式:____________‎ 反应的基本类型是_________‎ B中要盛满____________,同时还应该连接一个________‎ 实验二:碳还原氧化铜(酒精灯换成酒精喷灯)‎ 化学方程式:‎ ‎____________________‎ 还原剂是______________‎ B中盛有一定量的澄清的石灰水,其作用是__________‎ ‎(3)上述两实验中,B装置与A装置连接方式是否相同?如有不同,请说明不同之处:________________________。‎ 解析:用高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰)制取氧气的反应类型为分解反应。碳还原氧化铜的还原剂是碳,写化学方程式时要注明反应条件是高温,生成的CO2加“↑”。实验一B中装满水同时还要用量筒测定从瓶中流出水的体积;实验二B中的澄清石灰水用来检验产物是否是二氧化碳;实验一B中的f与c连接目的是将广口瓶中的水排出,实验二B中的e与c连接目的是使生成的气体与澄清的石灰水充分反应。‎ 答案:(1)酒精灯 铁架台 ‎(2)实验一:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(或2KClO32KCl+3O2↑) 分解反应 水 量筒 实验二:C+2CuO2Cu+CO2↑ 碳 检验是否生成了二氧化碳 ‎(3)不相同,实验一是f与c连接,实验二是e与c连接 6 ‎
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