中考化学碳和碳的氧化物二轮复习学案

中考化学碳和碳的氧化物二轮复习学案

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 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。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：‎ ‎（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 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