中考一輪專題5碳和碳的化合物

中考一輪專題5碳和碳的化合物20221.1金剛石是由碳元素組成的一種單質(zhì)石墨C60金剛石深灰色的石墨和足球狀的C60都是由碳元素組成的單質(zhì)金剛石和石墨由原子直接構(gòu)成C60是由分子直接構(gòu)成金剛石1.純凈金剛石是無(wú)色透明、正八面體形狀的固體。2.金剛石經(jīng)仔細(xì)研磨后，可成為璀璨奪目的鉆石。金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)金剛石常用來(lái)切割玻璃、大理石；做鉆探機(jī)的鉆頭等。金剛石劃玻璃金剛石鉆頭結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定用途決定1.2石墨石墨是一種深灰色，有金屬光澤，不透明的細(xì)鱗片狀固體。質(zhì)地軟，有滑膩感，有良好的導(dǎo)電性。鉛筆芯石墨電極交流討論：金剛石和石墨物理性質(zhì)差別巨大的原因是什么嗎？

答：碳原子排列方式不同金剛石石墨組成、結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定用途決定金剛石、石墨之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化鉛筆上的“B”是英文“Black”的第一個(gè)字母，在鉛筆中表示“軟”；“H”是英文“Hard”的第一個(gè)字母，在鉛筆中表示“硬”。鉛筆為什么有軟和硬和差別呢？這是因?yàn)槭?，光用石墨做筆芯，既易斷也易磨損，因此，生產(chǎn)上常在石墨粉末中摻進(jìn)一些粘土粉末以增加硬度。粘土摻得越多，鉛筆就越硬；粘土摻得越少，鉛筆就越軟。

鉛筆小知識(shí)在日常生活中，還有一些物質(zhì)如：木炭、焦炭、活性炭、炭黑等的主要成分也是碳的單質(zhì)，而它們的結(jié)構(gòu)則與石墨類似。木炭焦炭活性炭炭黑

疏松多孔的結(jié)構(gòu)知識(shí)擴(kuò)展：為什么木炭會(huì)具有吸附性呢？活性炭、木炭等具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，可以吸附異味、色素等，具有吸附作用。防毒面具冰箱除味劑環(huán)?；钚蕴堪固渴菬熋涸诟艚^空氣的條件下，加強(qiáng)熱得到的一種固體，常用于高爐煉鐵等。炭黑是一種輕而極細(xì)的黑色粉末，可用于制造黑色染料、油墨、油漆等，也用于做橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑等。（1）每個(gè)C60分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成；（2）分子結(jié)構(gòu)形似足球，非常穩(wěn)定。（3）由于C60獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了它具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，有可能廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域。1.3C60碳的連一連木炭活性炭C60金剛石石墨寒冷的冬季，甘愿燃燒自己，溫暖別人吸進(jìn)的是毒氣、廢氣，卻把清新的空氣留給人們出生時(shí)間不長(zhǎng)，超導(dǎo)方面功德無(wú)量開(kāi)礦采油時(shí)，沖鋒在前，專打硬仗長(zhǎng)相平凡用處大，開(kāi)鎖、導(dǎo)電要靠它雖然雍容華貴，但也樂(lè)意做劃玻璃這樣的小事金剛石石墨C60金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)對(duì)比“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永相傳”古代書(shū)畫(huà)家用墨做的古畫(huà)、字跡歷經(jīng)千年而不褪色1.4碳單質(zhì)在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。碳原子核外電子排布木炭在氧氣中的燃燒現(xiàn)象：發(fā)出白光，放出熱量1.5碳與氧氣的反應(yīng)化學(xué)方程式：C+O2===CO2點(diǎn)燃氧氣充足充分燃燒冬天，北方農(nóng)村地區(qū)常在房間里燃煤、燒炭取暖，常發(fā)生中毒現(xiàn)象，你知道是什么原因嗎？碳與氧氣不充分燃燒：2C+O2===2CO點(diǎn)燃化學(xué)反應(yīng)的條件不同，會(huì)決定著反應(yīng)的進(jìn)行程度或產(chǎn)物的不同。1.6碳與某些氧化物的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)1木炭與氧化銅的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2.澄清石灰水變渾濁有CO2生成1.黑色粉末變紅色有Cu生成C+2CuO==2Cu+CO2高溫金屬網(wǎng)罩：集中火焰，提高溫度試管口略向下傾斜裝置的氣密性要好實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先撤出導(dǎo)氣管，然后再熄滅酒精燈防止澄清石灰水倒流入熱的試管致使試管破裂待試管冷卻后再把試管內(nèi)的粉末倒在紙上（防止生成的銅再被氧化成氧化銅）。C+2CuO===2Cu+CO2↑高溫氧化銅失去氧變?yōu)殂~單質(zhì)還原反應(yīng)：含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)。還原劑：具有還原性應(yīng)用1：碳的還原性可用于冶金工業(yè)。如，焦炭可以把鐵從它的氧化物礦石里還原出來(lái)。3C+2Fe2O3===3CO2↑+4Fe高溫C+CO2===2CO高溫應(yīng)用2：在高溫條件下，碳能使二氧化碳轉(zhuǎn)變成一氧化碳。1.制得的氣體要純凈；2.反應(yīng)速率要適中；3.操作安全方便；4.便于收集。實(shí)驗(yàn)藥品選擇原則1.7CO2制取藥品選擇：含碳酸根離子的化合物能與稀鹽酸(HCl)或稀硫酸產(chǎn)生較純凈的二氧化碳?xì)怏w。Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl==CaCl2+H2CO3H2CO3==H2O+CO2↑碳酸不穩(wěn)定，易分解實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑在實(shí)驗(yàn)室里，二氧化碳常用稀鹽酸與大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸鈣）反應(yīng)來(lái)制取。1.8制取氣體裝置的選擇

二氧化碳和氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取及相關(guān)性質(zhì)比較制取原理反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件CO2稀鹽酸與大理石（或石灰石）O2加熱高錳酸鉀加熱氯酸鉀分解過(guò)氧化氫溶液固體+液體固體固體液體無(wú)條件加熱加熱、催化劑催化劑固液常溫型固固加熱型確定氣體的收集裝置向上排空氣法向下排空氣法排水法密度比空氣的大密度比空氣的小1.不易溶于水；2.不與水反應(yīng)。1.9實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的操作步驟：①查—?dú)饷苄寓谘b—藥品③收—收集CO2④驗(yàn)—是否集滿⑤放—放置備用要點(diǎn)1：長(zhǎng)頸漏斗下端管口為什么要伸入液面以下？要點(diǎn)2：集氣瓶?jī)?nèi)的導(dǎo)管為什么要伸入到接近集氣瓶底部？1.10實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗排出。排盡集氣瓶?jī)?nèi)的空氣，以收集到更純的二氧化碳。要點(diǎn)3：如何檢驗(yàn)收集的氣體為二氧化碳？要點(diǎn)4：用集氣瓶收集二氧化碳時(shí)，怎樣證明集氣瓶中已充滿了二氧化碳？將氣體通入到澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則氣體為CO2。將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則CO2已滿。驗(yàn)滿方法檢驗(yàn)方法常見(jiàn)的幾種二氧化碳的發(fā)生裝置（中考拔高題）1.11二氧化碳的密度（與空氣比較）2021中考題現(xiàn)象結(jié)論下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅2.一般情況下，CO2不能燃燒，也不支持燃燒。1.CO2密度比空氣大；二氧化碳的溶解性（2021中考題）現(xiàn)象結(jié)論解釋塑料瓶變癟了CO2能溶于水二氧化碳能溶于水，使瓶?jī)?nèi)氣壓減小，所以瓶會(huì)變癟。顏色狀態(tài)氣味密度溶解性是否支持燃燒CO2無(wú)色氣態(tài)無(wú)味比空氣大能溶于水不支持通常狀況下，1體積的水約能溶解1體積的二氧化碳，增大壓強(qiáng)會(huì)溶解更多。生產(chǎn)汽水等碳酸飲料就是利用了這一性質(zhì)。1.12比較

CO2和CO1.13實(shí)驗(yàn)探究：二氧化碳與水的反應(yīng)(Ⅰ)噴稀醋酸提示：石蕊是一種色素，遇酸變成紅色。(Ⅱ)噴水(Ⅲ)直接放入二氧化碳中(Ⅳ)噴水后放入二氧化碳中分析與總結(jié)(Ⅰ)噴稀醋酸(Ⅱ)噴水(Ⅲ)直接放入二氧化碳(Ⅳ)噴水后放入二氧化碳現(xiàn)象分析變?yōu)榧t色不變色不變色變?yōu)榧t色醋酸顯酸性水不顯酸性CO2不顯酸性顯酸性CO2與水反應(yīng)生成了酸性物質(zhì)即碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變成紅色H2O+CO2=H2CO31.13二氧化碳在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途干冰用于人工降雨干冰用于制造云霧制作飲料拓展：二氧化碳對(duì)人體健康的影響空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)%對(duì)人體的影響1使人感到氣悶、頭昏4～5使人感到氣喘、頭痛、眩暈10使人不省人事，呼吸逐漸停止，以致死亡CO2無(wú)毒，但CO2不能供給呼吸。一定要注意開(kāi)窗、通風(fēng)換氣!1.14減少二氧化碳排放量的措施：①減少煤、石油、天然氣等化石燃料的使用；②開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、氫能等清潔能源；③大力植樹(shù)造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐；④倡導(dǎo)“低碳”生活。1.15一氧化碳——可燃性2CO+O2==2CO2點(diǎn)燃【思考】在火焰上方，分別罩冷而干燥的燒杯和內(nèi)壁沾有澄清石灰水的燒杯，觀察到什么現(xiàn)象？燃燒時(shí)發(fā)出藍(lán)色的火焰煤爐里煤層上方的藍(lán)色火焰，就是一氧化碳在燃燒。CO是怎么產(chǎn)生的？煤爐中可能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？空氣2CO+O2===2CO2點(diǎn)燃C+CO2===2CO高溫2C+O2===2CO點(diǎn)燃C+O2===CO2點(diǎn)燃一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，從而使血紅蛋白不能再與氧氣結(jié)合，造成體內(nèi)缺氧，危及生命。顏色狀態(tài)氣味溶解性CO無(wú)色氣態(tài)無(wú)味難溶于水開(kāi)窗通風(fēng)1.16一氧化碳中毒1.17一氧化碳——還原性CO+CuO===Cu+CO2△CuOCO現(xiàn)象：（1）試管中黑色物質(zhì)變?yōu)榧t色；（2）澄清的石灰水變渾濁。失氧得氧為什么加熱前先通入一氧化碳？為什么實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要用酒精燈點(diǎn)燃尾氣？為什么實(shí)驗(yàn)完畢后，先撤該酒精燈，繼續(xù)通入一氧化碳至試管冷卻？以防加熱時(shí)引起爆炸。避免未反應(yīng)的一氧化碳逸散到空氣中污染空氣。防止反應(yīng)生成的銅在高溫下再被氧化為氧化銅。如果將CO還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置稍作改進(jìn)（如圖2所示）與圖1相比，其有何優(yōu)點(diǎn)？圖1圖2物質(zhì)一氧化碳二氧化碳物理性質(zhì)色態(tài)味密度水溶性化學(xué)性質(zhì)可燃性還原性與水反應(yīng)與石灰水反應(yīng)毒性主要用途聯(lián)系2CO+O2===2CO2滅火、溫室肥料、化工原料等燃料、冶煉金屬CO2+C===2CO相互轉(zhuǎn)化點(diǎn)燃高溫劇毒難溶于水比空氣稍小無(wú)色無(wú)味氣體無(wú)色無(wú)味氣體無(wú)毒CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2OCO2+H2O==H2CO3在一般情況下，既不燃燒也不支持燃燒能溶于水比空氣大CO+Cu===Cu+CO2△

2CO+O2===

2C