一、 知识网络:
金刚石 物理性质及用途 石墨 物理性质差异原因 常温下稳定性 碳的化学性质 可燃性 还原性 木炭与活性炭 吸附性 用途 色、态、味、密度、溶解性 用途 用途 用途 碳单质 C60 碳 性质 物理性质 实验与探究密度、溶解不可燃,也不助燃 化学性质 与水反应 与石灰水反应 二氧化碳 不供给呼吸 反应原理 发生装置 用途 用途 用途 用途 碳的化合物 制法 实验室制法 收集装置 验满 工业制法 物理性质 色、态、味、密度、溶解性 毒性 可燃性 还原性 煤气管道及中毒等问题 用途 用途 一氧化碳 性质 化学性质
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二、C、CO、CO2、H2CO3、CaCO3等五种物质之间的转化关系:
三、氧气及二氧化碳实验室制法的对比:(参照实验室氧气和二氧化碳制取比较) 四、氧气、碳、二氧化碳及一氧化碳性质、用途的对比:
物理性质 物质 (通常状况下化学性质 ) 点燃 ①C + O2==CO2(发出白光,放出热量) 点燃 用途 ②S + O2 ==SO2 (空气中—淡蓝色火 焰;氧气中—紫蓝色火焰) 1、 供呼吸 无色无味的气点燃 ③4P + 5O2 == 2P2O5 (产生白烟,生成白色固2、 炼钢 氧气 体,不易溶于体P2O5) 3、 气焊 (O2) 水,密度比空气(注:O2具有助燃性,但不具有点燃 ④3Fe + 2O2 == Fe3O4 (剧烈燃烧,火星四射,略大 可燃性,不能燃烧。) 放出大量的热,生成黑色固体) 点燃 ⑤Mg + O2 ==MgO(剧烈燃烧,产生耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体) 1、用作燃料 ① 可燃性: 点燃 2、用于冶金工业 C + O2 ==== CO2 点燃 C + O2 ==== CO 碳 黑色固体,不溶② 还原性: 高温 (C) 于水 C+ CuO === Cu + CO2 高温 3C+ 2Fe2O3 == 4Fe + 3CO2 CO2 + H2O ==H2CO3(能与水反应) 无色无味的气(HCO === HO + CO↑)(不稳定) 2322二氧体,密度大于空CO2 + Ca(OH)2 ==CaCO3↓+H2O(鉴别CO2) 1、用于灭火(应用其不可燃烧,也不化碳气,能溶于水, 支持燃烧的性质) (CO2) 固体的CO2叫“干2、制饮料、化肥和纯碱 高温 氧化性:CO2 + C == 2CO 冰”。 高温 CaCO3 == CaO + CO2↑(工业制CO2) ①可燃性:2CO + O2 == 2CO2 无色无味气体,(火焰呈蓝色,放出大量的热,可作气体燃料) 一氧密度比空气略②还原性: 化碳小,难溶于水,CO + CuO === Cu + CO2 (CO) 有毒气体 3CO + Fe2O3 == 2Fe + 3CO2 1、 作燃料 2、 冶炼金属 2
(3)毒性
四、考纲要求:
1. 初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体,并能根据制取的原理,选择实验装置、实验仪器等。 2. 知道氧气、二氧化碳的主要性质和用途. 3. 初步学会在实验室制取氧气和二氧化碳。 4. 了解自然界中的氧循环和碳循环。
5. 知道某些物质(如一氧化碳、甲醛、黄曲霉素等)有损人体健康,认识掌握化学知识能帮助人们抵御有害物质的侵害。
6. 了解并关注温室效应。 五、知识点及巩固练习:
1. 知道不同元素可以形成不同物质,同种元素也可以形成不同物质。
白磷、红磷;氧气、臭氧;金刚石、石墨、C60
通过以上三组物质,在物质组成上,你得出结论是:同种元素可以组成不同物质。
2. 金刚石与石墨物理性质的差异及其原因,或以足球烯C60、C70、碳纳米管等新型材料为试题背景,推测它们的结构。
下图是金刚石、石墨、C60的结构示意图,它们的化学性质相似,物理性质却有很大差异。其原因是( ) A.构成它们的原子大小不同 B.构成它们的原子数目不同
C.金刚石、石墨、C60由不同种原子构成 D.金刚石、石墨、C60里碳原子的排列不同 简答:碳原子的排列方式不同。
3.利用金刚石、石墨、木炭、活性炭的性质来考查它们在日常生活和生产的用途。
“轻轨电车”是近年来新兴的城市高架交通工具,具有污染小的特点。当轻轨电车开动时,轻轨电车上裸露的“电刷”沿架空电线滑动。电刷材料中含有石墨。选择石墨作电刷材料是因为其具有下列性质: ① ;② ; ③ 。
答案:①导电 ②润滑 ③耐高温(或不易氧化;或化学性质不活泼……) 性质决定用途,用途反应性质,举例说明:
金刚石很硬,可用来切割玻璃;石墨具有优良的导电性,可用作电极等。
4.对单质碳相关性质和用途的推测和探究,可根据题中所给条件推断反应物、生成物,也可以实验题的形式来考查反应的现象。
(1)在做氧化铜与木炭反应的实验时,往往会发现反应后试管中仍有黑色固体。小明对此进行了探究,并邀请你一起参与。
[提出问题]氧化铜与木炭充分反应结束后,试管中的黑色固体是什么?
[猜想或假设]可能是①___________;②_______________。(3)_____________。
[查阅资料]木炭都不与稀盐酸反应,而氧化铜能与稀盐酸反应:逐渐溶解并形成蓝色溶液。
[实验设计]请你设计实验,验证猜想。
实验步骤 实验现象 实验结论 (2) 用加热氯酸钾制取氧气的发生装置,如何改进,改进后还能做哪些实验?(中考夺标)
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(3)古画能保存至今的原因?常温下,碳的化学性质不活泼。
(4)新装修房间点燃蜡烛的目的是什么?蜡烛燃烧产生炭黑,炭黑具有吸附性,能吸附新装修房间产生的异味。 (5)反应物的量不同,现象不同。反应物的量不同,生成物不同。如:碳和氧气在点燃条件下反应,氧气充足时生成的是CO2,而氧气不充足时主要生成CO。(用方程式表示)
(6)右图中的各物质均为初中化学常见物质。根据图示关系回答: ⑴甲物质的元素共有 种;
⑵反应②的基本反应类型为 ;
⑶若常温下乙为无色液体,则A为 ; 反应②的化学方程式可能为 。
5.实验室制取二氧化碳的反应原理的选取。
(1)可生成二氧化碳的反应很多,例如:①酒精的燃烧 ②木炭在空气中燃烧 ③碳与氧化铜反应 ④高温煅烧石灰石 ⑤石灰石(块状)与稀硫酸 ⑥石灰石(块状)与稀盐酸 ⑦碳酸钙粉末与浓盐酸 ⑧人和动物的呼吸作用其中可用于实验制CO2的是( )
A.④⑥ B.⑤⑥ C.⑥ D.全部 (2)其它问题,(参照实验室氧气和二氧化碳制取比较)。 6. 实验室制取二氧化碳装置的探究。
例:实验室里制取二氧化碳气体,有如下图所示的仪器可供选用
请你回答下列问题:
⑴制取二氧化碳气体所需的药品是 ; ⑵收集二氧化碳气体的方法是 ;
⑶制取并收集二氧化碳气体所需的仪器是(用仪器的序号回) ; ⑷检验二氧化碳气体是否收集满的方法是 ; ⑸制取二氧化碳的化学方程式是
7. 实验室中制取气体的一般思路和方法的探究(参照实验室氧气和二氧化碳制取比较)。
8. 二氧化碳在自然界中的循环以及生态平衡问题: 例:二氧化碳占空气总体积0.03%正常情况下能维持这个含量基本不变是因为自然界存在如右图所示的循环过程,图中A处不包括下列哪项( )
A. 发展和和利用太阳能 B. 植物的呼吸作用 C. 人和动物的呼吸 D. 含碳燃料的燃烧
9.对二氧化碳有关性质的探究:
例(1):某同学设计了如下一组实验。取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花,(石蕊与酸会变红色)分别按下图进行实验。回答下列问题:
⑴观察到纸花的颜色变化:Ⅰ.纸花变红;Ⅱ ;Ⅲ. 红花不变;Ⅳ ; ⑵该同学进行的Ⅰ、Ⅱ两项实验,说明了 。
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⑶该同学进行 四组对比实验目的是 。
答案:⑴不变红 变红 ⑵酸能使紫色石蕊变红色,水却不能 ⑶证明二氧化碳与水反应能生成碳酸,而碳酸能使紫色石蕊变红色
(2)设计实验验证二氧化碳可溶解于水。(书114,包括步骤、现象、结论)
10.利用二氧化碳具体性质来考查其相应的用途。
小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣,因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内,袋内的气体充得鼓鼓的,看上去好像一个小“枕头”。他们认为这种充气包装技术,主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质。那么,这是什么气体呢? 小红猜想是氮气,小明猜想是二氧化碳。
⑴请你帮助他们设计一个简单的实验方案,来判断小明的猜想是否正确,简要写出操作步骤: ;
⑵小明的猜想如果正确,现象应是 ; ⑶你认为食品充气包装,对所充气体的要求是:
① ;② ;③ 。 11.对温室效应的相关问题认识。
12.一氧化碳的可燃性、还原性、毒性三点化学性质是命题的热点。 13.对碳和碳的化合物之间的转化与比较的考查。
例:近几十年来,由于人类消耗的能源急剧增加,森林、草原遭到破坏,大气中二氧化碳的含量不断上升。二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的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”。有人认为,全球变暖将可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市,以及使土地沙漠化,农业减产等。下面我们对二氧化碳有关问题进行探究。 (1)植物进行光合作用时,需不断消耗空气中的二氧化碳,但二氧化碳在大气中的含量却基本保持不变,这是由于 (填序号)①动植物的呼吸作用;②化石燃料的燃烧;③死亡动植物的腐烂;④某些矿物如CaCO3等的加热分解。
(2)写出符合下列要求的化学方程式,生成物中必须有二氧化碳。
①化合反应 ②分解反应 ③置换反应
(3)①实验室制取大量CO2气体,是否能用稀硫酸和大理石为原料? (填“是”或“否”)为什么? 。
②甲图是实验室制备CO2的装置图。该装置的特点是:打开弹簧夹,大理石和盐酸接触,发生反应;关闭弹簧夹后,盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗,与大理石分离,停上反应。用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。A、B、C、D装置中哪些可以起到与甲图装置相同的效果? (填写编号)。
2.说起“温室效应”,许多人就会想到二氧化碳带来的一些负面景响,其实二氧化碳也为人类、自然、社会做出了巨大的贡献,我们对它的认识应全面公正。请写出两点二氧化碳有益的实例:① ;② 。
3.如图所示,对“高低不同的燃着的蜡烛罩上茶杯后谁先熄灭?”这一问题,实验中将两支燃着的蜡烛罩上茶杯,一会儿后,上边的蜡烛先熄灭了。原因是: 。 如果商场着火,你告诫人们怎样逃离?原因是什么?
4. 小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔(见下图)产生了兴趣,他确定了“探究鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题。小明通过查阅有关资料获知:这种鱼鳔内氧气约占1/4,其余主要是二氧化碳和氮气。探究分两步进行。 (1)测量鳔内气体体积。小明设计了两种方法: A:用医用注射器抽取鳔内气体,测量其体积;
B:在水下剌破鳔,用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积(如右图)。
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你认为这两种方法中不合理的是_____,理由:____________________。写出与理由相关的化学方程式_____________。 (2)探究鳔内气体的成分。给你两集气瓶的鳔内气体,请你帮助他设计实验验证假设。 实验目的 方 法 现 象 验证鳔内含O2 验证鳔内含CO2 答案:(1)B;鳔内的二氧化碳气体能溶于水,收集的气体体积比实际体积小。 CO2 + H2O = H2CO3
(2)
实验目的 验证鳔内含O2 验证鳔内含CO2 方法 将燃着的木条伸入装有鳔内气体的集气瓶中 现象 木条能继续燃烧 在装有鳔内气体的集气瓶中加入少量澄清石灰水 石灰水变浑浊 5.为了防止煤气中毒(CO中毒),工人师傅常在煤气中加入微量的乙硫醇(C2H6S),乙硫醇具有很臭的气味。请回答:为什么常在煤气中加入微量难闻的气体?__________________________________________________。 (1)在空气中点燃乙硫醇,会生成水、二氧化碳和二氧化硫,请写出乙硫醇燃烧反应的化学方程式__________________。 (2).如果晚上在家中闻到这种臭味,首先应做的是( ) A.开灯查看什么地方发生煤气泄漏 B.拨打110电话报警 C.立即关闭煤气阀门,打开门窗 D.立即打开排气扇开关
6.某气体中可能含有CO、CO2、N2和H2中的一种或几种。先将该气体通过澄清石灰水没出现浑浊;再将该气体在空气中点燃,在其火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,其内壁有水珠生成,向小烧杯中倒入少量澄清石灰水振荡后,出现浑浊现象。试用化学式回答:原气体中一定含有和_______,一定不含 ,可能含有 。
7.点燃两支蜡烛,分别放在白铁皮架的两个阶梯上,把白铁皮架放在烧杯里(如图所示)。沿烧杯内壁缓缓倾倒二氧化碳。(1)在本实验中,我们可以看到的实验现象是:_________________________。 (2)该实验能说明二氧化碳的两个性质,它们分别是:
①物理性质 ; ②化学性质___________________________________________。
(3)由上述结论可推断CO2的重要用途之一是 。
9.如图,将一个充满二氧化碳的试管倒插入装有澄清石灰水的烧杯里,可观察到的现象是: (1)_________________________________(2)____________________________________
(3)该实验中能发生两个化学反应,其中属于化合反应的化学方程式是_______________________。 10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 26.(4分)用四种方法区分二氧化碳和一氧化碳。
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