化学碳和碳氧化物学习指导研究

化学碳和碳氧化物学习指导研究化学碳及碳氧化物学习指导研究关键词：氧化物，指导，化学，研究，学习化学碳和碳氧化物学习指导研究本文简介：摘要:“碳和碳的氧化物”较集中地涉及多种物质的性质和用途，实验和化学方程式也比较多，又是九年级学生第一次较为系统地学习元素化合物知识，他们对元素化合物的学习方法尚不了解，因此往往觉得知识内容比较零散，记忆、理解和掌握这一单元的知识比较困难．运用比较、联系、归纳等方法，结合中考典题分析，帮助正在学习这化学碳和碳氧化物学习指导研究本文内容：摘要:“碳和碳的氧化物”较集中地涉及多种物质的性质和用途，实验和化学方程式也比较多，又是九年级学生第一次较为系统地学习元素化合物知识，他们对元素化合物的学习方法尚不了解，因此往往觉得知识内容比较零散，记忆、理解和掌握这一单元的知识比较困难．运用比较、联系、归纳等方法，结合中考典题分析，帮助正在学习这一单元的初三学生理清知识的内在联系，抓住重点，化解难点，也给元素化合物的学习以一定的方法示范．关键词:初中化学;碳;碳的氧化物一、在归纳中比较异同，建构和内化知识系统(见表1，表2)二、在归纳中理清知识间的联系，让各部分知识相辅相成(见表3、表4)此外，要把实验、现象、物质的性质、化学方程式联系起来，这不仅可以在联系中加深对各部分知识的理解，还可以增强记忆效果，让各部分知识相辅相成;同时也要注意联系生活生产实际来理解自然界的碳循环，了解二氧化碳对环境的影响，培养从化学的角度分析和解决生活、生产中一些实际问题的能力．三、中考典题例析1．考查碳单质的组成、结构与性质间的联系例1(2011年邵阳)石墨烯是新发现的二维空间材料，它是石墨制成的新型碳单质，金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图如图1所示，下列关于这四种物质的说法中正确的是()图1(A)都是黑色固体(B)都质软可作润滑剂(C)碳原子排列方式都相同(D)在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳解析:由结构示意图可以看出:碳的几种单质中，碳原子的排列方式是不同的．因而它们的物理性质有很大的差异:金刚石硬度大，石墨质软;金刚石是无色的，石墨是深灰色的．但由于它们都是由碳元素组成的单质，因此在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳．答案:(D)2．考查碳及其化合物的性质与用途的联系例2(2010年株洲)下列对一些事实的解释错误的是(）要求;能导电当然是做电极材料的必要条件;木炭有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，常用来吸收一些食品和工业产品里的色素;焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来是因为焦炭有还原性，而不是氧化性．答案:(C)3．考查实验室制取气体仪器装置的选择图2例3(2011年临沂，有改动)使用图2装置可以进行下列实验中的()(A)锌与稀硫酸制取、收集氢气(B)KClO3与MnO2制取、收集氧气(C)KMnO4制取、收集氧气(D)石灰石与稀盐酸制取、收集CO2解析:氢气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集;用KClO3或KMnO4制取氧气，反应都需要加热，因此不能用题中所示的发生装置;石灰石是固体，稀盐酸是液体，反应不需加热，二氧化碳的密度比空气大，因此能用题中所示的装置进行实验．答案:(D)4．考查碳及其化合物性质的探究实验例4(2015年北京)图3所示实验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球．下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是()图3(A)①变红，③不变红(B)④变红，③不变红(C)①、④变红，②、③不变红(D)④比①先变红，②、③不变红解析:干燥的石蕊棉球不变红，而润湿的石蕊棉球变红，才能说明能二氧化碳与水反应;下部的润湿石蕊棉球比上部的润湿的石蕊棉球先变红才能说明二氧化碳密度大于空气．答案:(D)5．考查自然界的碳循环例5(2011年广安)图4是自然界碳的循环示意图，请据图分析后回答:(1)自然界CO2的来源途径有(任写一点);(2)任何物质都有两面性，CO2对人类的正面影响是促进植物光合作用等，不利影响有(任写一点);(3)人类降低空气中CO2含量的研究有两个方向:一是减少CO2排放，二是增加CO2消耗，请写出一条你能做到的消耗CO2的方式或途径解析:据图示并结合所学的知识可知:动植物呼吸和化石燃料(矿物)的燃烧是产生CO2的主要途径，而绿色植物的光合作用会吸收CO2，这两个相反的过程使大气中CO2的含量保持一种相对平衡状态．CO2是一种温室气体，大气中CO2含量过高会加剧温室效应．答案:⑴化石燃料燃烧(或动植物呼吸等，合理即可)⑵温室效应(或温室效应的具体表现等均可)⑶植树造林(种草等均可)6．以框图的形式考查碳及其化合物的转化关系例6(2011年日照)A是非金属，E是金属，B、C、D是化合物，它们之间有如图5所示的转化关系(反应条件已略去)．(1)在①②③④中，属于化合反应的是(填序号)．(2)反应①的化学方程式是解析:推断题的关键在于寻找突破口:根据本单元的知识得知，木炭、活性炭等碳单质是黑色的，氧化铜是黑色的化合物，铜是红色金属单质．把这三种物质带入框图进行推导，就可发现符合框图中的转化关系:①②分别是氧化铜与碳、一氧化碳(无色气体C)的反应，③④分别是碳、一氧化碳的完全燃烧，无色气体D是二氧化碳．答案:(1)③④(2)C+2CuO高温2Cu+CO2↑7．综合考查二氧化碳的实验室制取、性质及用途例7(2011年泸州)图6是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的的实验装置图，试根据题目要求回答下列问题:(1)仪器a的名称是;装置A中发生反应的化学方程式为，装置C中观察到的现象是．(2)装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是;由此可知，二氧化碳在生活中可用于．(3)实验室用装置E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从(填“c端”或“d端”)通入．解析:根据题意并结合图示可知，A是实验室制取CO2的发生装置，发生的反应是石灰石与稀盐酸的反应;C是CO2通入紫色石蕊试液，可观察到试液变红;观察到D中下层蜡烛比上层蜡烛先熄灭，说明CO2不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大，因此生活中可用于灭火;由于CO2密度比空气大，因此用E收集CO2，CO2应从c通入，才能把瓶内原有的空气排净．答案:⑴长颈漏斗，CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O，紫色的石蕊试液变红．⑵密度比空气大，它不能燃烧，也不能支持燃烧;灭火．(3)c端．8．综合考查一氧化碳的性质及其探究实验例8(2010年襄樊，有改动)小平同学设计了图7所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验．试回答:(1)为了保证安全，在通入CO气体之前应该．(2)加热前先通CO一会儿的目的是．(3)A装置可能出现的反应现象是，其发生反应的化学方程式为．图7(4)当装置B中的澄清石灰水变浑浊时，说明，反应的化学方程式为．(5)小汽球的作用是，处理收集在小汽球里气体的方法是(用化学方程式表示)．(6)实验结束停止加热后，继续通气体至铜冷却的目的是．解析:CO有可燃性，若混有空气，则点燃可能发生爆炸．因此通入CO之前应先检验其纯度，加热前也应先通CO把管内原有空气排净．A中发生CO还原CuO的反应，黑色CuO会变为红色的Cu，产生的气体进入B，从B中的石灰水变浑浊，可判断产生的气体是CO2．小汽球用于收集有毒的CO，再用燃烧法把它转化为CO2，不让CO扩散到空气中．停热后若立即停止通CO，则热的铜又会被流入玻璃管内的空气氧化成氧化铜．答案:(1)检验CO的纯度;(2)排净玻璃管内原有的空气，防止CO与管内空气混合受热发生爆炸;(3)黑色氧化铜变为红色，CO+CuO△Cu+CO2;(4)反应有CO2气体生成，CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O;(5)收集尾气，防止CO污染空气，2CO+O2点燃2CO2．⑹防止热的铜又被流入玻璃管内的空气氧化成氧化铜．参考文献:［1］人民教育出版社．义务教育教科书化学:九年级上册［M］．北京:人民教育出版社，2013．［2］高利民，陆兰．《绪言》、《走进化学世界》学习指导［J］．数理化学习:初中版，2014(5):38－40．作者：宋文评