課題6.1.2單質(zhì)碳的化學性質(zhì)-2021版初中化學同步教學課程

1、第六單元碳和碳的氧化物課題1金剛石、石墨和C60第自果瞬單質(zhì)碳蜃g學性質(zhì)幫知識一. 穩(wěn)定性1. 中華文化源遠流長，書畫更是一絕，更為可貴的是，這些用墨書寫或繪制的作品能夠保存的到今天，與常溫下碳的不活潑直接相關(guān)，但是隨溫度升髙碳的化學活動性北來徽親趙佶鳥唐9藝具和書2“鉆石恒永遠，一顆恒流傳”的廣告語，說明碳受日光照射或與接觸，都不反應(yīng)。3.碳的核外電子排布中，最外層有個電子，得失電子均不容易，所以不活潑，畫岀碳的原子結(jié)構(gòu)示意圖：。二、可燃性（與氧氣的反應(yīng)）1. 氧氣充足時與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，其化學反應(yīng)方程式為2. 氧氣不足時與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳，其化學反應(yīng)方程式為三、還原性(與某些氧化

2、物的反應(yīng))1與氧化銅的反應(yīng)(1)裝置原理C+CuO高溫現(xiàn)象黑色粉末逐漸變成光亮的色，產(chǎn)生的氣體能使澄淸的石灰水。2. 還原反應(yīng)定義含氧化合物中的被奪去的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)。(2)還原劑還原反應(yīng)中，的物質(zhì)，叫做還原劑，還原劑具有還原性。3. 還原性的用途(1) 用于冶金，能將金屬從里還原出來。焦炭還原氧化鐵的化學方程式為(2) 將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳CO2+C2CO【答案】一、1.化學性質(zhì)大大增強2. 空氣、水分3. 4 化學性質(zhì)二 1. C+0點燃點燃2. 2C+O2 ：2CQ澄淸右灰水三.1酒精燈2Cu+ C0212. 氧(2)奪取氧元素紅變渾濁3. (1)金屬氧化物2Fe2O3+3C=4

3、Fe+3CO2 t高溫3=幫重點一、木炭還原氧化銅1. 實驗操作(1) 把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進試管；(2) 將試管固左在鐵架臺上。試管口裝有通入澄淸石灰水的導(dǎo)管：集中加熱：(4)過幾分鐘后，先撤出導(dǎo)氣管，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)彖并分析。2. 實驗現(xiàn)象澄淸的石灰水變渾濁：黑色固體逐漸變成紅色。3. 實驗原理高溫C+2CuO=2Cu+CO2T任碳還原氧化銅的反應(yīng)中，c在反應(yīng)中得到氧，發(fā)生氧化反應(yīng)，具有還原性。CuO在反應(yīng)中失去氧，發(fā)生 還原反應(yīng)，具有氧化性。4. 實驗操作目的及注意事項反應(yīng)開始的標志：澄淸的仃灰水變渾濁。試管口應(yīng)略向下傾斜：防止冷

4、凝水倒流使試管炸裂。在酒精燈上加網(wǎng)罩的目的：使火焰集中并提髙溫度。配制混合物時木炭粉應(yīng)稍過量的目的：防止已經(jīng)還原的銅被氧氣重新氧化。實驗完畢后先熄火灑精燈的后果：石灰水倒吸入熱的試管中使試管炸裂。二、氧化與還原1. 氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)。含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。簡記為“得氧被氧化, 失氧被還原”。2. 氧化性、還原性在反應(yīng)中物質(zhì)供給氧的性質(zhì)叫做氧化性，物質(zhì)奪取氧的性質(zhì)叫做還原性。典例I下圖是木炭與氧化銅反應(yīng)的實驗裝置圖，下列說法錯誤的是C+CuOA. 給灑精燈加網(wǎng)罩，目的是使火焰集中并提髙溫度B. 實驗過程中，可觀察到澄淸石灰水變渾濁C. 碳在反應(yīng)

5、中發(fā)生了氧化反應(yīng)，表現(xiàn)出還原性D. 實驗結(jié)朿后，應(yīng)先停止加熱，再將導(dǎo)管從石灰水中撤岀【解析】A、給灑精燈加網(wǎng)罩，目的是使火焰集中并提髙溫度，正確：B、實驗過程中，可觀察到澄淸石灰 水變渾濁，因為過程中會產(chǎn)生二氧化碳，正確：C、碳在反應(yīng)中發(fā)生了氧化反應(yīng)，表現(xiàn)出還原性，正確：D、 實驗結(jié)朿后，應(yīng)先將導(dǎo)管從石灰水中撤出，再停止加熱，以防止石灰水到吸入大試管中，錯誤。故選D?！敬鸢浮緿典例2(2018 南京選編)碳及其氧化物性質(zhì)的應(yīng)用。(1)如圖所示，向盛有紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶里投入幾小塊烘烤過的木炭，紅棕色消失，說明木炭具有能力，其原因是木炭具有的結(jié)構(gòu)。|«厶（2）在書寫具有保存價值

6、的檔案時，規(guī)左應(yīng)使用碳素墨水，原因是。將一泄質(zhì)量的金剛石在足量的氧氣中充分燃燒，固體全部消失，寫出反應(yīng)的化學方程式 :將生成的產(chǎn)物用足量的氫氧化鈉溶液來充分吸收并測定貝質(zhì)量，當金剛石的 質(zhì)量恰好等于時，則可證明金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)。（4）寫出碳在高溫時還原氧化銅的化學方程式,并計算要使80 g氧化銅完全還原，需要碳的質(zhì)量至少是多少?【解析】（1）向盛有紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶里投入幾小塊烘烤過的木炭，紅棕色消失說明木炭具有 吸附能力，其原因是木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，木炭可以吸附色素和異味。（2）在書寫具有保存價值的檔案 時，規(guī)左應(yīng)使用碳素墨水，原因是碳素墨水中含有碳，任常溫下，碳的化學

7、性質(zhì)不活潑。（3）將一泄質(zhì)量的點燃金剛石在足量的氧氣中充分燃燒，固體全部消失，反應(yīng)的化學方程式是C+O2三CO2；將生成的產(chǎn)物用 足量的氫氧化鈉溶液來充分吸收并測立其質(zhì)量，當金剛右的質(zhì)雖:恰好等于生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量 時，則可證明金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)。（4）設(shè)要使80 g氧化銅完全還原，需要碳的質(zhì)量至少是慶高溫C + 2CuO ：2Cu + CO2|12 160x 80 g12 _ 160T_80ia-0.6 g【答案】（1）吸附疏松多孔（2）碳素墨水中含有碳，在常溫下，碳的化學性質(zhì)不活潑C+O2二從”-：CO2生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量高溫（4）C + 2CuO=2Cu +

8、CO2T 6 g幫練習1. （2019 益陽）我國古代某些畫家.書法家用墨（用炭黑等制成）繪制或書寫的字畫能夠保存至今而不變色的原因是A碳在常溫下化學性質(zhì)不活潑B.炭黑具有很強的吸附能力C.部分炭黑轉(zhuǎn)變成了更穩(wěn)定的物質(zhì)D.碳單質(zhì)不溶于水2. （2019 齊齊哈爾）下列物質(zhì)的用途主要利用英化學性質(zhì)的是A. 金剛石用于切割玻璃C.氧氣用于醫(yī)療急救3. 除去氧化銅中碳粉的最好方法是A. 隔絕空氣加熱混合物C.在氧氣流中加熱混合物B. 金屬銅用于制導(dǎo)線D.制糖工業(yè)用活性炭脫色制白糖B. 在空氣中加熱混合物D.在二氧化碳氣流中加熱混合物4. 物理學家發(fā)現(xiàn)將C6U加壓到一左程度，可以制造出一種可使鉆石凹陷

9、的“超硬''的新型碳材料。關(guān)于這種新型的碳材料說法正確的是A. 在一定條件下，可以還原氧化銅B罐硬“是該材料的化學性質(zhì)C. 構(gòu)成的微粒不再運動D.和C"的性質(zhì)完全相同5. 金剛石、石墨、Cgu都是由碳元素組成的單質(zhì)，下列關(guān)于碳的單質(zhì)的敘述正確的是A. 都是黑色固體B.在氧氣中充分燃燒時都生成二氧化碳C. 碳原子的排列方式相同D. 一泄條件下，石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是物理變化6. 下列對一些事實的解釋錯誤的是事實解釋A書寫檔案規(guī)定必須使用碳素墨水碳的化學性質(zhì)穩(wěn)建B石墨能夠做電池的電極材料石墨能夠?qū)щ奀焦炭能與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳焦炭具有氧化性D制糖工業(yè)中用活性炭來脫色以制

10、白糖活性炭具有吸附性7.髙溫加熱碳和氧化銅的混合物，恰好完全反應(yīng)生成銅和二氧化碳，下列有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系中正確的是AB.1間寸on質(zhì)里?CUD.時間t時間t8. 已知碳在一泄條件下能夠與氧化銅發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)的化學方程式為C+2CuO=2Cu+CO2T，其中碳在該反應(yīng)中作為A. 還原劑B.氧化劑C.助撚劑D.催化劑9. 下列關(guān)于碳的化學性質(zhì)的敘述中，錯誤的是A. 碳的化學性質(zhì)很活潑B. 碳與02反應(yīng)可生成CO?也可生成COC. 熾熱的碳與CO?反應(yīng)生成CO,該反應(yīng)需要吸熱D. 碳在空氣中燃燒時放出熱量9.【答案】A【解析】A、碳的化學性質(zhì)在常溫下不活潑，在高溫下很活潑，選項說法錯誤

11、；B、碳與02反應(yīng)充分燃燒可 生成CO?,不充分燃燒可生成CO,選項說法正確；C、熾熱的碳與CO?反應(yīng)生成CO,是吸熱反應(yīng)，選項 說法正確：D、碳在空氣中燃饒時放出熱量，是一種重要的能源，選項說法正確。故選A。10. 如圖是木炭與氧化銅反應(yīng)的實驗裝置圖，下列說法錯誤的是 滲清的 石灰水A.給酒精燈加網(wǎng)罩，目的是使火焰集中并提高溫度B. 實驗結(jié)朿后，應(yīng)先停止加熱，再將導(dǎo)氣管從澄淸石灰水中撤出C. 碳在反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性D實驗過程中，可觀察到澄淸石灰水變渾濁11. （2019 東營）如圖為金剛、石墨和Coo的結(jié)構(gòu)模型圖，圖中小球代表碳原子。下列說法不正確的是金剛石 1Cso石88A. 原子的排列方

12、式改變，則構(gòu)成的物質(zhì)種類改變B. 相同元素組成的不同物質(zhì)，在足量的氧氣中完全燃燒，產(chǎn)物相同C. 相同元素組成的不同物質(zhì)，化學性質(zhì)相同D. 在特左的條件下，石墨既可轉(zhuǎn)化為金剛石，也可轉(zhuǎn)化為Coo12. （2019 -廣州）實驗室有如圖所示裝置，回答下列問題:（2）結(jié)束實驗的操作是：先,再參考笞案1. 【答案】A【解析】我國古代某些畫家、書法家用墨（用炭黑等制成）繪制或書寫的字畫能夠保存至今而不變色，是因 為墨的主要成分碳在常溫下化學性質(zhì)不活潑。故選A。2. 【答案】C【解析】A、金剛仃用于切割玻璃是利用金剛右的硬度大，不需要通過化學變化表現(xiàn)出來，屬于物理性質(zhì)， 故A錯；B、金屬銅用于制導(dǎo)線，是利

13、用銅的導(dǎo)電性，不需要通過化學變化表現(xiàn)出來，屬于物理性質(zhì)， 故B錯；C、氧氣用于醫(yī)療急救是利用氧氣供給呼吸的性質(zhì)，供給呼吸吸入氧氣呼出二氧化碳，屬于化 學變化，所以利用了氧氣的化學性質(zhì)，故C正確：D、制糖工業(yè)用活性炭脫色制白糖，是利用活性炭的吸附性，將色素異味吸附在表而，沒有新物質(zhì)生成，利用了物理性質(zhì)，故D錯。故選C。3. 【答案】C【解析】A、隔絕空氣加熱混合物時氧化銅能和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，會將氧化銅消耗，故A不符 合題意：B、在空氣中加熱混合物時，碳在空氣中加熱生成二氧化碳，能除去碳粉，但沒有在氧氣流中 加熱除去碳粉迅速徹底，故B不符介題總；C、碳在氧氣流中加熱生成二氧化碳，在氧氣流中

14、加熱混合 物時，碳能和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳氣體，可將氧化銅中的碳粉除去，故C符合題意：D、在二氧化碳 氣流中加熱混合物時二氧化碳能和碳反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳能和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化破， 會將氧化銅消耗，故D錯誤。故選C。4. 【答案】A【解析】A、碳單質(zhì)具有還原性，所以在一泄條件下，可以還原氧化銅，故A正確：B、硬度屬于物質(zhì)的 物理性質(zhì)，故B錯誤：C、構(gòu)成物質(zhì)的微粒在不斷的運動，故C錯誤：D、新型的碳材料和Cm的硬度 大小不同，故D錯誤。故選A。5. 【答案】B【解析】A、金剛仃不是黑色固體，故A錯誤：B、這三種物質(zhì)都是由碳元素組成的，在空氣中完全燃饒 都生成二氧化礦，故B正確：C、在

15、這三種物質(zhì)中，碳原子的排列方式不同，故C錯誤：D、石墨和金 剛石不是冋一種物質(zhì)，一定條件下，石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是生成了新的物質(zhì)，屬于化學變化，故D錯誤。 故選B。6. 【答案】C【解析】A、碳常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定，故書寫檔案規(guī)圧必須使用碳素墨水，這樣可以保存較長的時間，正 確：B、石墨具有良好的導(dǎo)電性，可做電極，正確：C、焦炭具有還原性，可以二氧化碳反應(yīng)，還可以冶 煉金屬，錯誤：D、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性，正確。故選C。7. 【答案】C【解析】在高溫的條件下，碳和氧化銅反應(yīng)生成了銅和二氧化碳，其化學方程式為：C + 2CuO=5=2Cu + CO2?12 16012844A、根據(jù)反應(yīng)

16、中各物質(zhì)的質(zhì)呈關(guān)系可以知道隨著氧化銅的消耗，二氧化碳的質(zhì)量是不斷增加的，所以直 至氧化銅被消耗完全，二氧化碳的質(zhì)疑不再增加，故A錯誤：B、根據(jù)反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系可以知 道，反應(yīng)中消耗的碳的質(zhì)量要小于氧化銅的質(zhì)量，故B錯決：C、根據(jù)反應(yīng)中齊物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系可以知 道隨著氧化銅的消耗，銅的質(zhì)量是不斷增加的，所以宜至氧化銅被消耗完全，銅的質(zhì)量不再增加，故C 正確；D、根據(jù)反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)雖:關(guān)系可以知道隨著碳的消耗，二氧化碳的質(zhì)量是不斷增加的，所以 宜至碳被消耗完全，二氧化碳的質(zhì)量不再增加，而圖像中質(zhì)量變化不同步，故D錯誤。故選C。8. 【答案】A高溫【解析】反應(yīng)C+2CuO=2Cu+CO2忡，碳

17、奪取了氧化銅中的氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)，具有還原性，作 還原劑。故選A。9. 【答案】B【解析】A、鐵釘放入藍色硫酸銅溶液中，生成淺綠色的硫酸亞鐵溶液，正確：B、將空氣中燃著的硫伸 入氧氣瓶中，火焰由淡藍色變?yōu)樗{紫色，錯誤；C、高溫加熱黑色的木炭與氧化銅的混合物，生成紅色 的銅，正確；高猛酸鉀為紫色固體，溶液水得到紫紅色的溶液，正確。故選B。10. 【答案】B【解析】A、給酒精燈加網(wǎng)罩，目的是使火焰集中并提高溫度，正確：B、實驗結(jié)束后，應(yīng)先將導(dǎo)氣管從 澄淸石灰水中撤出，再停止加熱，防I匕液體倒流引起試管炸裂，錯誤：C、碳在反應(yīng)中與氧結(jié)合，發(fā)生 了氧化反應(yīng)，表現(xiàn)岀還原性，正確：D、實驗過程中生成了二氧化碳，可觀察到澄淸石灰水變渾濁，正 確。故選B。11. 【答案】C【解析】A、金剛右、石墨、Cm的碳原子排列方式不