碳及其化合物性质.doc

让自己的进步每天看得见 福州学大教育杨桥学习中心福州学大教育杨桥学习中心一对一授课学案授课教师： 黄芬芳 学生姓名： 授课时间： 学生本周（阶段）知识回顾和梳理考点一、碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，无色透明，正八面体。可用于制钻石；刻划玻璃、钻探机的钻头（体现了它的硬度大）等。2、石墨（C）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯（体现它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了它的导电性）、电车的电刷（体现了它的导电性，滑腻感、常温下化学性质稳定）、做润滑剂（体现它具有滑腻感）等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有强烈的吸附性（因为具有疏松多孔的结构），木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性质4、C60：C60分子由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定,性质很稳定。二、.单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!1、 常温下的化学性质比较稳定实例：档案材料一般用碳素墨水书写、古代书画历经百年也安然无恙、木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。2、可燃性: 完全燃烧(氧气充足),生成CO2: C + O2 CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C + O2 2CO 3、还原性：C + 2CuO 2Cu + CO2 （置换反应）现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。C在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂。具有氧化性。小结：还原剂：夺去氧元素的物质，具有还原性。得到氧元素，发生氧化反应。氧化剂：提供氧元素的物质，具有氧化性。失去氧元素，发生还原反应。应用：冶金工业：2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2 CCO2 2CO考点二、实验室制取二氧化碳的方法（考点）1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：例如：反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。 反应物是固体与液体或液体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法（排空气法易中毒）密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法（它能溶于水且与水反应） 密度比空气小用向下排空气法2、二氧化碳的实验室制法1）原理：用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应类型：复分解反应 （ABCD=ADCB）2) 选用和过氧化氢制氧气（或制氢气）相同的发生装置 3）气体收集方法：向上排空气法4）验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。 验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。3、二氧化碳的工业制法：煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2【生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2】 4、实验室制取二氧化碳步骤一检、二装、三注入、四收集5、正确制取二氧化碳的装置图 错误制取二氧化碳的装置图6、制取二氧化碳的注意事项1）不能用碳酸钠粉末替代块状碳酸钙，因为碳酸钠粉末和稀盐酸反应太快，反应难以控制。2）不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发出HCl气体，且该反应是放热反应，会使浓盐酸挥发出更多的HCl气体，混在CO2中，使收集的CO2气体不纯。3）不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸和碳酸钙产生的硫酸钙属于微溶物，会附着在碳酸钙表面，阻止反应的进一步进行。考点三、二氧化碳的性质 1、物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体-干冰2、化学性质:1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸2)与水反应生成碳酸： CO2+H2O=H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，碳酸不稳定,易分解H2CO3 = H2O+ CO23)能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 用于检验二氧化碳；这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜，用稀盐酸。其原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO24）与灼热的碳反应： C + CO22CO （吸热反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）3、用途：灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2）既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧） 干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热） 温室肥料 做碳酸型饮料（利用二氧化碳能溶于水）4危害及防治措施：二氧化碳对环境的影响：过多排放引起温室效应。造成温室效应的原因：人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏减轻温室效应的措施：减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源考点四 一氧化碳的性质1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水2、化学性质: （H2、CO、C具有相似的化学性质：可燃性 还原性）1）可燃性：2CO+O2点燃2CO2 （可燃性气体点燃前一定要检验纯度）把CO收集在试管中，用手指堵住试管口，用点燃的小木棒靠近试管口 松开手指，如果听到扑扑爆鸣声 就是纯净CO。【H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰；CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰；CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。】2）还原性： CO+CuO Cu+CO2 【非置换反应】 应用：冶金工业 现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。记住要领：一氧化碳早出晚归，酒精灯迟到早退。尾部酒精灯的作用是处理尾气，防止一氧化碳污染空气。3）有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。除杂：COCO2 通入石灰水 或氢氧化钠溶液： CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2CO 通过灼热的氧化铜 CO+CuO Cu+CO2 CaOCaCO3只能煅烧（不可加盐酸） CaCO3 CaO+CO2注意：检验CaO是否含CaCO3加盐酸 ：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 （CO32-的检验：先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。）一氧化碳与二氧化碳性质不同的根本原因是1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子，考点五 C、CO、CO2的转化CCO ：2CO2 2CO CCO2 2COCCO2 ：CO2 CO2 C2CuO 2CuCO2 3CFe2O3 3CO22FeCOCO2 ：2COO2 2CO2 COCuO CuCO2 3COFe2O3 2Fe3CO2CO2H2CO3: CO2H2O =H2CO3H2CO3 CO2 ：H2CO3 =CO2H2OCO2 CaCO3 ：CO2Ca(OH)2 =CaCO3H2O CaCO3 CO2 ：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 CaCO3 CO2CaO考点六、化石燃料5、三大化石燃料:煤、石油、天然气（混合物、均为不可再生能源）（1）煤：“工业的粮食”（主要含碳元素）；（2）石油：“工业的血液”（主要含碳、氢元素）；（3）天然气是气体矿物燃料（主要成分：甲烷），是较清洁的能源。2、两种绿色能源：沼气、乙醇（1）沼气的主要成分：甲烷甲烷的化学式: CH4 （最简单的有机物，相对分子质量最小的有机物）物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。 化学性质: 可燃性 CH4+2O2点燃CO2+2H2O（发出蓝色火焰）1、古代的书墨字画保存至今，但碳又能跟空气中某些物质反应，可见，升高 时，能增强碳单质的化学活动性。2.木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，可以用来除去一些食品和工业产品里的色素和有臭味的物质，木炭、活性炭的这种性质叫做 。3下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法，错误的是(A)璀灿夺目的天然钻石是由碳元素组成的(B)长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂(C)铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的(D)活性炭可用作防毒面具的滤毒剂4 下列关于碳的单质的说法中，错误的是（A）碳元素组成的单质包括一氧化碳和二氧化碳 （B）金刚石和石墨都是由碳元素组成的（C）单质碳的化学性质在常温下是不活泼的 （D）单质碳在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳5.(02)将一块烧红的木炭放入充满氧气的集气瓶里，塞住瓶口，反应停止后，木炭有剩余：取出木炭，注入足量澄清石灰水，石灰水不浑浊，说明瓶中气体主要是 （写化学式）。6下列过程中，属于化学变化的是 ( )A用石墨制铅笔芯B用石墨棒导电C木炭使NO2气体褪色 D用石墨制金刚石7下列各组物质中，碳元素的化合价完全相同的一组是 ( )ACO、CH4、C BCH4、CO、Na2CO3来源:中*国教*育出*版网CCO2、H2CO3、CaCO3 DCO、CH4、C8区别CO、CO2、O2 三种气体，应采用的方法是 ( )A将气体分别通入水中 B将气体分别通入澄清石灰水中C将气体分别通入紫色石蕊试液 D将燃着的木条分别伸入到三个盛气体的集气瓶中9CO2和O2是自然界中生命活动不可缺少的两种气体，下列对它们的认识中，正确的（ ）A都含有氧分子 B都能供动物呼吸C都不溶于水 D密度都比空气大10下列二氧化碳的用途中，不正确的是 （ ）A、供给呼吸 B、用做气体肥料 C、用于灭火 D、生成碳酸饮料11、科学实验室的铅蓄电池中装有硫酸。如果不慎将硫酸洒到大理石地面上，会发出嘶嘶声并有气体产生。这种气体是 （ ）ACO2 BN2 CH2 DO212下列有关物质的检验方法和结论都合理的是 （ ） A加入稀盐酸，有无色气体产生的物质中一定含有碳酸盐 B用燃着的木条伸入某气体中，火焰熄灭，则该气体一定是二氧化碳 C经点燃，产生蓝色火焰的气体不一定是一氧化碳 D尝一下，有咸味的白色固体一定是食盐13.下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是 （ ）A. C可以将CuO 中的Cu 置换出来 B. 在一定条件下CO2 能够转变成COC. CO2 能使被石蕊染成紫色的干花变红 D. 金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质14.“低碳生活”是指减少能源消耗、节约资源，从而降低二氧化碳排放的一种时尚生活方式。下列不符合“低碳生活”这一主题的做法是 （ ）A. 用布袋代替一次性塑料袋购物 B. 使用节能灯泡，提倡节约用电C大力发展风能，减少火力发电 D. 增加私家车用量，提高生活质量15在实验操作考查中，小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。下图是他的主要实验步骤，其中操作有误的是 （ ） 16、A、B、C、D是在中学化学中常见的四种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质，A能使澄清石灰水变浑浊，D常温下是液体，这些化合物和单质之间存在下图关系：(1) 化合物C中一定含 (选填“甲元素”或“乙元素”)。(2) 单质甲的化学式是 ，化合物B的化学式为 。(3) 写出单质甲和化合物C反应的化学方程式： 。解：（1）化合物C是甲烷，甲烷的化学式是CH4，故答案为：乙（2）甲、乙是两种单质，甲和乙反应生成二氧化碳，二氧化碳被乙还原成B，因此甲是氧气；乙是单质碳；B是一氧化碳故答案为：O2；CO（3）甲烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水，配平即可，17、下图是实验室制取和验证CO2化学性质的装置图(图中产生CO2是足量的)，请回答： (1) 仪器名称：a ，b ，c 。(2) 装置A是制取CO2的装置，内装药品是 和 ，反应现象是 ， 。(3) 装置B中盛有澄清石灰水，反应现象是 。(4) 装置C中盛有紫色石蕊溶液，反应现象是 。(5) 装置D内放有两支高低不同的蜡烛，现象是 ，这种现象说明CO2 ， 。(6) 写出A中反应的化学方程式： 。解：（1）由图可知，仪器a为长颈漏斗，b为集气瓶，c为烧杯，故答案为：长颈漏斗；集气瓶；烧杯；（2）因实验室制取二氧化碳是利用碳酸盐与酸反应，则可选择大理石或石灰石与稀盐酸反应，可观察到A中大理石逐渐溶解，并在大理石表面观察到有气泡冒出，故答案为：大理石；石灰石；稀盐酸；大理石逐渐溶解；表面有大量气泡生成；（3）因二氧化碳与石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙，则会观察到澄清石灰水变浑浊，故答案为：澄清石灰水变浑浊；（4）因二氧化碳溶于水生成碳酸，酸遇紫色石蕊试液变红，故答案为：石蕊变红； （5）因二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，则蜡烛会熄灭，且二氧化碳的密度比空气的大，则会观察到下层先熄灭，故答案为：下层先熄灭；不燃烧，也不支持燃烧；密度比空气大；（6）因碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳、水、氯化钙，其反应为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2，故答案为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO218、将一块石灰石(其中杂质不与酸反应)12 g放入盛有100 g稀盐酸的烧杯中，待石灰石完全反应后，烧杯中混合物为107.6 g。求反应中生成CO2多少克？(2)该石灰石中碳酸钙的质量分数是多少?易错题选 19、 使两份等质量的碳酸钙一份与稀盐酸完全反应，另一份高温煅烧所产生的CO2的质量，二者相比（ ）A、一样多 B、跟稀盐酸反应的多 C、煅烧的多 D、无法判断20、有一种气体，可能是氢气或一氧化碳，下列方法能够鉴别它们的是（ ）A、观察气体是否为无色 B、闻气味是否具有刺激性C、点燃，在火焰上方罩一个内壁沾有澄清石