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主题一身边的化学物质第5课时碳和碳的氧化物考点1碳单质的物理性质和用途1．金刚石：是无色透明、正八面体形状的固体，是天然存在的______的物质，常用于制作裁玻璃的__________，以及装在钻探机的________上，也可制作璀璨夺目的装饰品。2．石墨：是________色的有________而不透明的细鳞片状的固体，具有优良的导电性能，可用于制成干电池上的__________；质软而滑腻，划一下会留下深灰色的痕迹，可用于制__________。最硬玻璃刀钻头深灰金属光泽电极铅笔芯3．C60：是由60个碳原子构成的分子，形似足球，这种足球结构的C60分子很稳定，可应用于材料科学、超导体等方面。4．木炭、活性炭：主要成分也是碳单质，结构与石墨类似。木炭和活性炭都具有________能力，如木炭用来吸附工业产品里的色素和消除异味，活性炭用在防毒面具中吸附毒气。吸附①一种元素可以组成不同种单质。②金刚石、石墨、C60由于构成它们的碳原子排列方式不同，导致它们在物理性质上差异很大。③木炭、活性炭的吸附性是物理变化。考点2碳单质的化学性质1．碳的单质在常温下化学性质__________。在高温下碳能与多种物质发生反应。（1）可燃性a.完全燃烧(氧气充足)：C＋O2=====点燃________b.不完全燃烧(氧气不充足)：__C＋O2=====点燃_________________不活泼CO222CO（2）还原性①木炭还原氧化铜的实验a.实验装置：见图5－1。图5－1b.实验现象：黑色固体逐渐变成__________，澄清石灰水变________。c.化学方程式：____CuO＋C=====高温___________________(氧化剂是________、还原剂是________)红色浑浊22Cu＋CO2↑CuOC②碳在高温下还原二氧化碳CO2＋C=====高温________2CO在酒精灯上加网罩是为了使火焰集中并提高温度。考点3二氧化碳对环境的影响1．自然界中二氧化碳的循环图5－2氧气二氧化碳2．温室效应(1)概念：大气中的____________就像温室的玻璃或塑料薄膜那样，既能让太阳光透过，又能使地面吸收的太阳光的热量不易向外散失，起到了对地球保温的作用，这种现象叫作温室效应。(2)危害：全球气候______，两极冰川______，海平面升高，淹没部分沿海城市；使土地沙漠化，农业减产；影响自然生态系统，改变生物多样性等。(3)防治措施：减少使用__________________等化石燃料，开发新能源，如________、风能、地热能等；大力____________、禁止乱砍滥伐等。二氧化碳(CO2)变暖融化煤、石油、天然气太阳能植树造林考点4二氧化碳和一氧化碳的性质物理性质二氧化碳一氧化碳状态通常状况下，____色、____气味的气体，在加压和冷却的情况下，二氧化碳会变成固体，固体二氧化碳叫“________________________________________________________________________”，干冰能吸热升华变成二氧化碳气体____色、____气味的气体密度比空气________比空气________溶解性能溶于水难溶于水无无无无干冰大略小化学性质二氧化碳一氧化碳可燃性一般情况下，既不燃烧也不支持燃烧有可燃性CO＋O2________还原性没有还原性有还原性CuO＋CO______________=====点燃=====△22CO2Cu＋CO2(续表)跟水反应跟水反应CO2＋H2O===__________不能跟水反应跟石灰水反应跟石灰水反应CO2＋Ca(OH)2===____________________不能跟石灰水反应有无毒性无毒有剧毒主要用途灭火、人工降雨、干冰制冷剂、化工原料等气体燃料、高炉炼铁等H2CO3CaCO3↓＋H2O(续表)①CO2能使紫色石蕊溶液变红的原因是CO2与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红。②CO有剧毒，在做实验时，要将尾气进行点燃或收集处理。考点5二氧化碳的实验室制法1．药品：________(或________)和_________________2．反应原理：CaCO3＋____HCl===____________________大理石石灰石稀盐酸2CaCl2＋H2O＋CO2↑3．实验装置：类似于用过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解制氧气的装置，因为实验室制取CO2是在常温下用固体和液体反应制得的。4．收集方法：因为CO2能溶于水，不能用_________收集；CO2的密度比空气大，可用____________________收集。排水法向上排空气法5．检验与验满的方法验证：____________________________________________________。验满：________________________________________________________________________。将气体通入澄清石灰水中，若变浑浊，证明是CO2把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满实验室制取CO2不能用碳酸钠代替大理石(或石灰石)，因为反应速率太快，不宜收集；不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发，使收集的CO2气体中混有较多氯化氢气体；也不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石(或石灰石)表面，阻止反应续续进行。考点6二氧化碳的工业制法高温煅烧石灰石：反应的化学方程式为__________________。CaCO3=====高温CaO＋CO2↑类型1碳单质的性质和用途例1物质的用途与性质对应关系不合理的是()A．石墨作电池电极——导电性B．焦炭冶炼金属——可燃性C．金刚石切割玻璃——硬度大D．活性炭除异味——吸附性[方法点拨]碳单质的碳原子排列方式不同，决定了它们的物理性质有很大的差异，但其化学性质基本相同。B[解析]焦炭具有还原性，可用于冶金工业。类型2二氧化碳的循环例22015年第21届联合国气候变化大会的核心议题是碳排放及全球气候变暖。(1)自然界中二氧化碳的消耗主要有以下两个过程：①绿色植物光合作用吸收二氧化碳和水生成葡萄糖(C6H12O6)和氧气；②自然界中的水体吸收二氧化碳生成碳酸。从物质转化的角度看，上述两个反应的反应物相同，而产物却完全不同，其原因是________________，光合作用的化学方程式是__________________________________。反应条件不同6CO2＋6H2O――→光照叶绿素C6H12O6＋6O2(2)二氧化碳可被压缩成液态，封存在地质结构中。从微观角度解释二氧化碳能够压缩成液态的原因是____________________________。如果CO2被封存在含氢氧化钙的地下咸水层中，则可转化为固态碳酸盐，该反应的化学方程式是____________________________________。(3)科学家利用太阳能可将二氧化碳和水转化为“合成气”(H2和CO的混合气体)。用“合成气”为原料生产甲醇(CH4O)时，按照“绿色化学”原则，应调节“合成气”中H2和CO的分子个数比为________。二氧化碳分子之间有间隔CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O2∶1[解析](1)上述反应中两个反应的反应物相同，但反应条件不同所以得到的产物完全不同。绿色植物光合作用反应的化学方程式为6CO2＋6H2O――→光照叶绿素C6H12O6＋6O2。(3)CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，可假定反应时的化学计量数之比为m∶n，甲醇(CH4O)可变为(CO)1(H2)2，故应调节“合成气”中H2和CO的分子个数比为2∶1。类型3二氧化碳、一氧化碳的性质例3一氧化碳和二氧化碳只有一字之差。(1)有人认为，两者就像孪生兄弟，这是因为________(填序号)。A．它们由同种分子构成B．它们由相同的元素组成C．它们都有毒D．它们都能溶于水(2)也有人认为，二者化学性质相差甚远，请给出一条支持他的理由：_______________________________________________。(3)其实，二者是可以相互转化的，请用化学方程式表示此过程：__________________________________________________。B一氧化碳能在空气中燃烧，而二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧2CO＋O2=====点燃2CO2，CO2＋C=====高温2CO突破制取二氧化碳的实验探究例4图5－3是实验室的部分实验装置，回答有关问题。图5－3(1)实验室用稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳应选用的装置是________(填序号)；其中，发生装置中产生CO2的化学方程式为____________________________________。(2)检验二氧化碳是否集满的方法是__________________________________________________；将适量的____________倒入集气瓶中振荡，观察到试剂变浑浊，说明该气体确实是二氧化碳。BCCaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑用燃着的木条靠近集气瓶口，若观察木条熄灭，证明已收集满澄清石灰水【拓展延伸】(1)实验室制取二氧化碳时不选用稀硫酸的原因是______________________________________________________________________________。(2)B装置中长颈漏斗要伸入液面以下，目的是___________________________________________。(3)实验室不用E装置收集二氧化碳的原因是____________________________。(4)若要控制反应速率，你的改进方法是____________________________。稀硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石表面，阻止反应的进行防止二氧化碳从长颈漏斗逸出二氧化碳能溶于水将长颈漏斗改为分液漏斗1．人吸烟时会吸入多种有害气体，其中有一种氧化物，所含氧元素与另一种元素的质量比为4︰3，这种气体是()A．COB．NO2C．CO2D．SO3A2．实验室利用如图5－4所示实验装置进行有关化学实验，回答下列问题。图5－4(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式是____________________________________________________________________________________，用装置C收集二氧化碳，验满时，燃着的木条应放在________(填“a”或“b”)端。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑b第5课时┃碳和碳的氧化物(2)用上述制取二氧化碳实验后的固液残留物进行过滤、蒸发的操作训练。①对固液残留物进行过滤，应选择图中________(填序号)装置，过滤时玻璃棒的作用是________。②取上述少量滤液进行蒸发，蒸发过程中用玻璃棒不断搅拌的目的是______________________________，析出的固体中一定含有的物质是____________。D引流防止因局部温度过高，造成液滴飞溅氯化钙(或CaCl2)3．用图5－5所示装置制取二氧化碳气体。请回答下列问题。图5－5(1)C中发生反应的实验现象为__________________________________，反应的化学方程式为______________________________________。(2)B、C装置在实验中的作用分别是：B__________________________；C__________________。澄清石灰水变浑浊Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O向上排气法收集二氧化碳验证二氧化碳并验满4．按要求回答问题。汽车尾气处理装置能使某些有毒气