第六单元 碳和碳的氧化物.doc

第六单元 碳和碳的氧化物【学习目标】初步学习在实验室制取二氧化碳，知道二氧化碳的主要性质和用途；知道一氧化碳有损人体健康；了解自然界中的碳循环。课题1 金刚石、石墨和C60一、碳的单质【学习导引】1还记得什么是单质吗？碳、氢、氧是组成物质世界的三种重要元素。你知道几种碳的单质？同一种元素可能组成多种单质，_、_和_都是碳元素组成的单质。2回忆一下，常见的物理性质包括那些？观察金刚石和石墨以及它们的制品，整理金刚石和石墨的物理性质和用途。(1)纯净的金刚石是_、_形状的固体，是天然存在的最硬的物质。石可以用来做装饰品和_。(2)石墨是一种_色的有_而不透明的细鳞片状固体。石墨很_，有滑腻感，有优良的_。石墨可以用来做_、电车的“电刷”和_。木炭、焦炭、_和_等主要是由石墨的微小晶体构成的，它们都具有的_结构，具有_能力，食品工业用活性炭制白糖和制作防毒面具都是应用了该能力。3由碳元素组成的单质为什么性质存在差异？上图对应的碳单质分别是_、_、_，它们的_不同，因此碳元素组成的单质生质存在差异，用途也不一样。【同步训练】1下列物质中，硬度最大的是( )A铁B玻璃C金刚石D石墨22003年2月1日，美国“哥伦比亚号”航天飞机在空中失事。有专家分析认为，其原因可能是航天飞机机壳底部的石墨瓦在空气中脱落，击中机翼。航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用，这主要是因为石墨( )A能导电B密度大C硬度小，有润滑作用D熔点高、耐高温3央视每周质量日报曾报道，市场上发现假冒的2B铅笔。下列说法错误的是( )A铅笔芯中含有石墨B铅笔芯是用铅做的C2B铅笔芯可以导电D铅笔芯粉末加入锁孔可以打开长期未用难以开启的铁锁4下列过程中属于化学变化的是( )A用木材制活性炭B石墨导电C木炭使红墨水褪色D用木材制筷子5只含有碳元素的物质( )A一定是金刚石B一定是石墨C一定是纯净物D可能是混合物61999年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家，现在C70也制得。下列对C60和C70这两种物质的叙述中，有错误的是( )A它们都是碳元素组成的单质B它们是两种新型的化合物C它们都是由分子构成的D它们的相对分子质量差是1207下列符号中既能表示一种元素，又能表示该元素的一个原子，还表示一种单质的是( )AOBCCNDH8化学上把同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，例如白磷和红磷。下列各组物质互为同素异形体的是( )A水和冰B金刚石和石墨C碳和硫D氧气和液氧9如图61所示，先在a、b两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体，然后分别向a、b试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭，迅速塞上带导管的胶塞，经过一段时间后，打开导管上活塞观察到的现象是图61(1)_；(2)_。原因是_。二、碳的化学性质【学习导引】1见过北宋著名画家张择端绘制的清明上河图吗？它为什么能保存至今呢？古代的字画多用墨(用炭黑等制成)书写或绘制，而在常温下碳的化学性质_。2如果在高温下碳的活动性是否变化呢？回顾木炭在氧气中燃烧的实验，燃烧产物与氧气的量又有何关系？当碳在氧气中充分燃烧时，生成_，反应的化学方程式是_；当氧气不足，燃烧不充分时生成_，反应的化学方程式是_。3我们知道物质与氧发生的反应属于氧化反应，而高温下木炭能夺取某些氧化物中的氧元素，我们将这种反应称之为还原反应，木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭还原氧化铜的化学方程式为_，反应过程中的实验_。【同步训练】1下列叙述中，正确的是( )A金刚石与石墨是由不同种元素组成的单质B金刚石与石墨中碳原子之间的排列方式不同，因而结构和性质完全不同C金刚石与石墨在纯氧气中完全燃烧，生成的产物都是二氧化碳D金刚石与石墨都是由碳元素组成的单质，因此性质完全相同22002年底江苏省考古专家对“泗水王陵”进行保护性挖掘，在考古过程中发现在棺室外围的土层中有厚厚的一层一千多年前的木炭，这表明木炭常温下具有( )A可燃性B还原性C稳定性D吸附性3煤中含有碳和硫元素，煤如果不完全燃烧，则排放出来的有害气体是( )ASO2BCOCCO和CO2DSO2和CO4相同质量的碳完全燃烧生成CO和CO2消耗O2的质量比是( )A21B12C1411D11145图62是木炭还原氧化铜的装置，右侧试管内盛放的液体是_。该实验的现象主要有(1)_；(2)_。木炭还原氧化铜的化学方程式_。实验完毕，应当先_，然后再撤去_，停止加热。如果上述操作顺序颠倒将可能出现的后果是_。图62【能力拓展】1测定下列物质刚玉 石英 石墨 金刚石的硬度的实验记录如下：(1)用金刚石刻划均使其它三种物质留有痕迹；(2)用石墨刻划其它物质，无痕迹；(3)用石英刻划其它三种物质只有一种留有痕迹。这四种物质的相对硬度由大到小的顺序依次是( )ABCD2某气体可能由初中化学常见的一种或多种气体组成，经测定其中只含有碳、氧两种元素，且碳、氧两种元素的质量比为12，则关于该气体的说法正确的是( )A一定是CO2B一定是CO与CO2组成的混合物C一定是CO与O2组成的混合物D该气体可能由3种物质组成3在严寒的冬季用煤火取暖而造成煤气中毒的悲剧时有发生。试回答：煤气产生的条件为：_；用化学方程式表示为：_。预防煤气中毒的措施是_。4继1985年科学家发现C60分子后，1991年科学家又发现了一种管状的碳单质碳纳米管。(1)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管的物理性质有较大差异的原因是_。(2)请你推测在常温下C60和碳纳米管可能具有的化学性质_。简述你的理由_。5我国科学家陈乾旺等研究成果表明，在470和80MPa大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠，合成的金刚石颗粒大小完全可以满足工业用途。该反应的化学方程式为：_。课题2 二氧化碳制取的研究【学习导引】1我们已学习过在实验室可以通过三种方式来制取氧气，也称为制取氧气的原理。在实验室任何气体的制取首先要考虑的是反应原理。依质量守恒定律制取二氧化碳的反应物里一定含有_和_元素。在实验室里，二氧化碳常用_和_反应来制取，反应的化学方程式可以表示为_。2其次要考虑的是如何确定制取装置。发生装置由反应物的_和反应_决定，收集装置由气体的_和_决定。下图是制取氧气时的两种不同发生装置和两种不同收集装置实验室制取二氧化碳的发生装置选用_，这是因为反应物的状态为_，并且反应_加热；收集时选用_，原因是二氧化碳密度_，_溶于水。3最后要通过实验来验证制得的气体。如果产生的气体能_，则证明产生的气体为氧气；如果产生的气体能_，则证明产生的气体为二氧化碳。【同步训练】1实验室制取二氧化碳的常用的方法是( )A燃烧木炭B用大理石与稀盐酸反应C用大理石与稀硫酸反应D用木炭还原氧化铜2一氧化氮在常温常压下难溶于水，密度比空气略大，它能与氧气迅速反应生成二氧化氮。收集一瓶一氧化氮气体，可采用的方法是( )A向上排空气法B排水法C向下排空气法D排水法或向上排空气法3检验二氧化碳是否充满集气瓶的正确方法是( )A将澄清石灰水倒入集气瓶内振荡B将点燃的木条伸入集气瓶内C将点燃的木条放在集气瓶口D，将带火星的木条接近集气瓶口4实验室制取二氧化碳时应选用的仪器是( )A漏斗、集气瓶、水槽、导管B酒精灯、试管、导管、集气瓶C酒精灯、长颈漏斗、集气瓶、导管D大试管、单孔塞、集气瓶、导管5下列各组气体都能用向上排空气法收集的是( )AO2、H2BH2、CO2CO2、CO2DH2、O2、CO26实验室制取CO2一般有五个步骤：检查装置的气密性按要求装配好仪器向漏斗中注入酸液向广口瓶放入小块的大理石收集气体。下列操作顺序中，正确的是( )ABCD7根据图63所示实验装置回答下列问题：图63(1)写出标号仪器的名称_；_；_；(2)用加热固体的方法产生气体，应选发生装置_(填序号，下同)，收集较纯净的难溶性气体应选_。(3)B装置中长颈漏斗末端应伸至液面以下，可以防止_。伸进D、E中的导管均应接近集气瓶底部是为了_。8某石灰石样品中含有80 g的碳酸钙，用此石灰石与足量的盐酸完全反应，可生成多少g CO2？【能力拓展】1图64装置具有多种用途，请回答：图64(1)当气体由a管进b管出时，可用于收集密度比空气_(填“大”或“小”)的气体；当气体由b管进a管出时，能收集的气体有_(至少填2种气体的化学式)。若用其测定气体体积时，可在瓶中充满水，并在b处添加_(填仪器名称)。2实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳而不能用硫酸的原因是( )A这两种物质间不能反应B反应太剧烈来不及收集C因为硫酸易挥发，因而产生的气体中混有杂质D生成了微溶性物质覆盖在石灰石表面，阻止了反应的进一步进行3图65所示为实验室常用的实验装置：图65据此回答下列问题：(1)用A和E组合装置制取氧气，发生反应的化学方程式为_，将药品加入装置A中的试管前，应进行的操作是_。(2)常温下，可用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，应选用的发生装置是_(填序号，下同)，收集装置是_；(3)实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO2，该反应的化学方程式为_；此外，CO2也可以用碳酸氢钠(NaHCO3)固体加热分解(产物为碳酸钠、二氧化碳和水)来制取，该反应的化学方程式为_，若用此法来制取CO2，应选用的发生装置是_，收集装置是_；（4）F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是_，植物油上方原有的空气对实验的结果_(填“有”或“没有”)明显影响。课题3 二氧化碳和一氧化碳一、二氧化碳的性质【学习导引】1二氧化碳和一氧化碳都是由碳、氧两种元素组成的化合物，性质是否相同？物质的性质是由其_决定的，1个CO2分子比1个CO分子多1个_，因此它们的性质有很大的不同。2分析下面两个实验，整理二氧化碳的性质。 实验一 实验二实验一的现象为：_。实验二的现象为：_。颜色状态气味密度(与空气比较)溶解性是否支持燃烧是否能燃烧CO23我们为什么通常将汽水叫作碳酸饮料，二氧化碳溶于水的过程是否发生了化学变化？通过实验进行探究过程中要考虑哪些影响因素？振荡汽水瓶为什么有大量气体冒出？_和干燥的_不能使紫色石蕊小花变色，而二氧化碳溶于水后能使紫色石蕊小花变色。一氧化碳与水反应生成_，反应方程式为_，它不稳定易分解，分解反应方程式为_。4还记得检验二氧化碳气体的方法吗？这也是利用了二氧化碳的化学性质。二氧化碳能使_变浑浊，反应方程式为_。【同步训练】1下列关于二氧化碳组成的说法中，正确的是( )A二氧化碳是由碳原子和氧原子组成的B二氧化碳是由碳原子和氧分子组成的C二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的D二氧化碳是由碳和氧气组成的2下列事实中，能说明CO2存在的是( )A集气瓶正放在桌上，瓶中没有颜色B移开集气瓶上玻璃闻气味，没有气味C将燃着的木条伸入瓶口，木条熄灭D向集气瓶中倒入适量的澄清石灰水，振荡，变浑浊3CO2的主要物理性质是( )A通常状况下无色，密度大于空气，能溶于水B它能溶于水生成碳酸C它不支持燃烧，且密度大于空气DCO2能使紫色石蕊试液变红4鉴别氧气、氢气和二氧化碳3瓶气体时，最简便的方法是( )A用燃着的木条伸入集气瓶中B测定3种气体在标准状况下的密度C将3种气体分别通过澄清的石灰水D用带火星的木条伸入集气瓶内5下图66有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的实验是( )图666下列各组物质，不能直接相互转化的是( )ACO2、H2CO3BCO2、CaCO3CCO2、Ca(OH)2DH2、H2O7向石蕊试液中通入二氧化碳，石蕊试液由_色变成_色。此现象说明了二氧化碳_溶于水且与水反应生成了_。取上述变色了的溶液少许放入试管中并用带导管的胶塞塞住管口，导管通入澄清的石灰水中，给试管加热可看到溶液由_色变成了_色同时澄清的石灰水_。说明_不稳定，易分解，澄清的石灰水变化说明了_分解后又生成了_。8长期存放石灰水的试剂瓶内壁上常附有一层白色固体物质是(填化学式)_生成该物质的原因是(用方程式表示)_若欲将其除去，应先加入的适量试剂为_，然后再用_冲洗干净，在该过程中发生反应的化学方程式为_。二、二氧化碳对生活和环境的影响、一氧化碳【学习导引】1我们知道物质的性质决定用途，二氧化碳有哪些性质和用途呢？利用二氧化碳_和_的性质，可以灭火；绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，二氧化碳在农业上用作_，在工业上还可用作_的原料；固体二氧化碳叫_，升华时吸热，可用作_和_。2你知道全球在逐渐变暖吗？我们如何保护人类赖以生存的环境呢？大气中的_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_。为了防止该现象的发生，人类应减少使用_，更多利用清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。3观察过家里做饭时煤气(含有一氧化碳)燃烧的现象吗？煤气厂为什么常在家用煤气中掺入微量难闻的气体？一氧化碳能燃烧并放出大量的_，火焰呈_色，反应方程式为_；由于一氧化碳是没有_、没有_的气体，并且有剧毒，为防止煤气泄漏时被及时发现，因此掺入微量难闻的气体。4比较CO和CO2可发现CO分子还可夺走含氧化合物中氧后变成CO2分子，表现出还原性。一氧化碳和木炭一样能使氧化铜还原成_，同时生成二氧化碳，反应的方程式为_，CO这一性质可用于冶金工业中炼铁。【同步训练】1下列属于同种物质的是( )A红磷与白磷B金刚石和石墨C干冰与冰D干冰与CO22CO2的下列用途，既跟它的物理性质有关，又跟它的化学性质有关的是( )A人工降雨B利用CO2进行光合作用C作致冷剂D灭火3地球大气中二氧化碳含量增加会引起温室效应，下面关于大气中二氧化碳的主要来源的说法中，最合理的一种是( )A全球人口增多后呼出的二氧化碳B只是煤的燃烧C植物呼吸作用的结果D含碳燃料的大量使用4根据二氧化碳的性质，下列有关其用途的叙述中错误的是( )A干冰升华吸热，可用于人工降雨B二氧化碳能参与光合作用，可用作温室里的肥料C二氧化碳含碳元素，可用作燃料D二氧化碳无毒且溶于水，可用于制汽水5下列关于一氧化碳的叙述正确的是( )A一氧化碳是有刺激性气味的毒气B在炉子上放盆水可以避免一氧化碳中毒C可夺取氧化铜中的氧因而有氧化性D实验室中只能用排水法收集6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反应都不须在加热或高温的条件下就能进行D反应导出的气体都有毒，需进行处理以防止空气污染7下列判断正确的是( )A将燃着的木条伸入充满某气体的集气瓶中，木条熄灭，则该气体一定是二氧化碳B二氧化碳有毒，空气中含量过高，会使人中毒死亡C某物质完全燃烧后生成二氧化碳和水，则该物质一定是由碳、氢、氧三种元素组成D用石灰水浸泡鸡蛋可以保鲜8