九年级化学上册第六单元碳和碳的氧化物知识梳理及其典型例题讲解.pdf
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1、第六单元碳和碳的氧化物教学目标1知识与技能:( 1)回顾碳和碳的氧化物的化学性质,正确书写有关化学方程式。加深对 C、CO、CO2结构、性质、用途的认识,并学会用相应的知识解决实际问题。( 2)从生活联系化学,并用所学知识分析解决有关碳和碳的化合物的相关问题。加深对物质的结构、性质、用途间关系的认识,熟练掌握化学方程式( 3)掌握实验室制取气体的思路。2过程与方法:( 1)学会梳理知识,变零为整,构建知识网络体系。( 2)通过具体的情景,培养学生归纳、比较等分析问题和解决问题的能力。( 3)通过复习使学生进一步学会归纳、总结、比较、类推的学习方法。3情感态度与价值观:( 1)通过对含碳物质性质
2、的复习,体会物质的两面性。( 2)培养学生学习元素化合物的方法与经验,让学生感受化学学科特有的逻辑,逐步形成自己的思维方式。( 3)学生在攻克问题障碍中体验学习带来的快乐,让他们在今后的学习过程中不怕困难,敢于发表自己的观点。教学重点1C、CO2、CO 的化学性质。2构建完整的知识体系,能运用所学知识解释实际问题。教学难点化学用语是初中化学基础知识重要的组成部分,也是一项重要的基本技能,本节的难点是 C、CO、CO2、H2CO3和碳酸盐间的转化,目的是形成元素与其化合物的知识链。将零散的知识进行整合,构建完整的知识体系。教学方法建议1 引导学生弄清物质的结构与性质、性质与制法、性质与用途之间的
3、关系。2 学好实验室制取二氧化碳和碳的氧化物性质的实验探究。探究学习中要坚持创设探究情境、提出探究问题、营造探究氛围、亲历探究过程、启迪探究思维、体现探究价值的设计思路,让学生通过探究学习体验科学研究的方法和途径,培养学生的科学态度和科学思维品质,提升学生的科学素养。3切实帮助学生完成家庭小实验。一、知识梳理1同一种元素可以组成不同的物质如:金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同种单质;氧气(O2)和臭氧( O3)都是由氧元素组成的,由同一种元素组成的物质不一定是纯净物。2碳的单质(1)金刚石:是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、钻探机的钻头,刻划玻璃等;(2)石墨:是最软的矿物之一,有优
4、良的导电性,润滑性,可用于制铅笔芯,电极等。(3)活性炭:具有疏松多孔结构,具有吸附性,防毒面具里滤毒罐就是利用活性炭吸附毒气的,制糖工业中也利用活性炭来脱色以制白糖。3金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因碳原子的排列方式不同。4碳单质的化学性质单质碳的物理性质各异,而化学性质却完全相同。(1) 常温下碳的化学性质不活泼,这是我国古代的书法和字画能够保存很长时间的原因。(2)碳具有可燃性:完全燃烧,C+O2 点燃CO2。不完全燃烧(氧气不足),2C+O2点燃2CO。(3)碳具有还原性:C + 2CuO高温2Cu + CO2 ( 置换反应 ,应用于冶金工业)现象:黑色粉末逐渐变成光亮的红色,澄
5、清石灰水变浑浊。5二氧化碳的制法(1)实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)发生装置:由反应物状态和反应条件决定。反应物是固体,需加热,制取气体时则用高锰酸钾制氧气的发生装置;反应物是固体和液体,不需要加热,制取气体时则用制二氧化碳的发生装置。收集方法:气体的密度以及溶解性决定。难溶于水用排水法收集(CO 只能用排水法);密度比空气小用向下排空气法;密度比空气大用向上排空气法(CO2只能用向上排空气法)。(2)CO2的实验室制法。原理:用石灰石和稀盐酸反应,CaCO3 + 2HClCaCl2 + H2O + CO2 。发生装置:固+液,不需加热。气体收集方法:向上排空气法。检验方法:将制得
6、的气体通入澄清的石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则是二氧化碳气体。验满方法:用燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭证明已集满二氧化碳。(3)二氧化碳的工业制法。煅烧石灰石: CaCO3 高温CaO + CO2 CaO 氧化钙,俗称生石灰,Ca(OH)2氢氧化钙,俗称熟石灰。CaOH2O = Ca(OH)2(此反应放出大量的热)6二氧化碳的性质(1)物理性质: 无色、 无味的气体, 密度比空气大, 能溶于水。 固体二氧化碳称为干冰。(2)化学性质:一般情况下不能燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸。与水反应生成碳酸:CO2H2OH2CO3;碳酸不稳定,易分解:H2CO3H2O + CO2 。CO2能使澄清的
7、石灰水变浑浊:CO2+ Ca(OH)2CaCO3 + H2O,本反应用于检验 CO2。CO2与灼热的碳反应:C+CO22CO。7CO2的用途(1)用于灭火,灭火器原理:Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2O + CO2 ;(2)固体CO2即干冰作制冷剂,因为干冰升华时,吸收大量的热,还可以用于人工降雨。(3)光合作用;(4)化工厂原料;(5)气体肥料。8CO 的物理性质无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。9CO 的化学性质(1)有剧毒: CO 极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能与氧气结合,造成生物体内缺氧。(2)CO 具有可燃性: 2CO + O2 点燃2CO2
8、(现象:产生蓝色火焰,放出热量)。(3)CO 具有还原性: CO + CuOCu + CO2 (此反应不是置换反应)。二、例题与解题思路方法归纳例题 1. 石墨烯是新发现的二维空间材料,它是由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下所示,下列关于这四种物质的说法中正确的是()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【选题意图 (对应知识点) 】 :碳单质的性质, 同种元素组成的不同种物质微观上的本质区别。【解题思路】 :A 选项金刚石不是黑色固体,错误;B 选项金刚石硬度非常大,错误;C 选项不同的碳单质碳原子的排列方式
9、都不同,错误;D 选项正确。【解法与答案】 :D 例题 2. 齐白石最大尺幅黑白作品松柏高立图 篆书四言联 , 于 2011年 5 月 22 日以 4.255亿人民币拍出, 其画所用墨汁的主要成分为炭黑,它能使画很长时间不褪色,这是因为墨汁中的炭黑具有()A可燃性B还原性C稳定性(常温下不易发生化学反应)D吸附性【选题意图(对应知识点)】 :在常温下碳单质的化学性质稳定。【解题思路】 :在常温下碳单质的化学性质稳定不容易发生化学反应,所以它能使画很长时间不褪色。【解法与答案】 :C 例题 3. CO 是一种无色、无味、具有可燃性的有毒气体。有科学家利用一种复杂的金属复合物研制出新型高灵敏度的C
10、O 探测器,它能通过颜色变化来探测空气中是否含有CO。下列有关说法错误的是()A无色、无味、具有可燃性,都是CO 的物理性质BCO 探测器用于空气质量监测,可以让人们及时了解空气质量状况CCO 有毒,是因为易与血红蛋白结合,影响血液对氧气的输送D发现有人CO 中毒时,应将病人迅速转移到清新的空气中【选题意图(对应知识点)】 :一氧化碳的性质和在生活中的用途。【解题思路】 :A 选项中的具有可燃性,是CO 的化学性质,所以错误。【解法与答案】 :A 例题 4. 常用二氧化碳灭火的原因是()A. 它是一种能溶解于水的气体B. 降温加压下它可以变成固体 干冰C. 通常状况下,它的密度比空气的密度大,
11、且它不能燃烧也不能支持燃烧D. 它不和任何物质发生化学反应【选题意图(对应知识点)】 :二氧化碳的性质。【解题思路】 :二氧化碳能灭火是因为二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧,但是氮气也能灭火(氮气不能燃烧也不能支持燃烧), 为什么不常用氮气来灭火呢?由于在通常状况下,氮气的密度比空气的密度小,不会覆盖在燃烧的物体上,不能隔绝空气;而通常状况下,二氧化碳的密度比空气的密度大,能覆盖在燃烧的物体上,使燃烧的物体与空气隔绝。因此常用二氧化碳来灭火,既利用了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧的化学性质,又利用了通常状况下它的密度比空气的密度大的物理性质。【解法与答案】 :C 例题 5. 某同学设计了如下一组
12、实验。取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花(石蕊与酸接触会变红) ,分别按下图进行实验。回答下列问题:(1)观察到纸花的颜色变化:.纸花变红;. ; . 纸花颜色不变;(2)该同学进行的、两项实验,说明了。(3)该同学进行四组对比实验的目的是。【选题意图(对应知识点)】 :二氧化碳与水反应的实验探究。【解题思路】 :本题是通过实验对比,探究使紫色石蕊试液变红的是碳酸而不是二氧化碳,实验、起到了对比作用,可以观察到稀醋酸使紫色石蕊变红,而水却不能,中说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色,说明二氧化碳与水反应生成的碳酸具有这个性质。【解法与答案】 : (1)纸花不变红纸花变红(2)酸能使紫色石蕊变红,水
13、却不能(3)证明二氧化碳与水反应能生成碳酸,而碳酸能使紫色石蕊变红例题 6. 如下图所示,回答下列问题:(1)如图(甲)是实验室制备二氧化碳的装置图,该装置图的特点是:打开弹簧夹,大理石和盐酸接触, 发生反应; 关闭弹簧夹后, 盐酸反应产生的二氧化碳气体压回长颈漏斗,与大理石分离, 停止反应。用该装置制取二氧化碳,可起到节约药品和取用方便的效果。图(乙)装置中哪些可以起到与图(甲)装置相同的效果?(填写编号)。(2)某同学设计了一个有关二氧化碳的探究实验,以下是实验报告的一部分,请填写实验目的和有关实验仪器的名称。实验目的:。仪器和试剂:、玻璃管、二氧化碳气体、肥皂水等。实验步骤现象和结论1将
14、标有 “ A”或“ B”的两个空量筒(2000 mL)放在实验台上,往 B 量筒中充满二氧化碳气体2用玻璃管蘸取少量肥皂水,在两个量筒上方分别吹出一个肥皂泡(两个肥皂泡大小相仿,内含空气),使其缓缓落入两个量筒中,并观察现象A 量筒中的肥皂泡不久即沉入量筒的底部,而B 量筒中的肥皂泡基本不下沉, 悬浮在中间,说明二氧化碳的密度比空气的密度大【选题意图 (对应知识点) 】 :实验的注意事项、装置的选择和改进、生成气体探究等多个问题。【解题思路】 :这是一道实验综合题,结合实验室制取二氧化碳药品的选择原则,装置的特点以及二氧化碳的化学性质等,认真阅读题中所给条件进行作答。【解法与答案】 : (1)
15、B D (2)验证二氧化碳气体的密度比空气大(或者比较二氧化碳气体和空气的密度大小)2 个 2000 mL 量筒例题 7. 欲除去 CO2中混有的少量CO 气体,可采用的方法是()A. 将混合气体点燃B. 将混合气体通过澄清的石灰水C. 将混合气体通过灼热的CuO D. 将混合气体通过水中【选题意图(对应知识点)】 :有关 CO 与 CO2的鉴别与除杂。【解题思路】 :要除去 CO2中混有的少量CO 气体,一般是将混合气体通过灼热的CuO等金属氧化物; 如果要除去CO 中混有的少量CO2气体,一般是将混合气体通过澄清的石灰水,或是将混合气体通过灼热的炭层。此题中A 选项的意图是想将混合气体中的
16、CO 通过点燃的方法使之转化为CO2而除去,但是因为混合气体的主要成分是CO2, CO2不支持燃烧,因此很难点燃。另外要点燃就必须引入O2,而 O2的量又很难控制,一旦过量,引入的O2就会成为新的杂质;B 选项除去的是CO2气体;D 选项中 CO 既不能溶于水也不能和水发生化学反应,不能除去CO; C 选项利用CO 的还原性而将其除去。【解法与答案】 :C 例题 8. 无色气体A 的密度比空气大,不能燃烧, A 溶于水可生成B,B 能使石蕊试液变红; B 很不稳定,很容易分解成A 和 C;A 与灼热的黑色固体D 反应,可生成无色气体E,E 燃烧时火焰为蓝色,燃烧后生成A;将 A 通入澄清石灰水
17、中,澄清石灰水变浑浊,并生成白色沉淀F。根据上述实验及现象,写出各物质的化学式:A_ ,B_,C_,D_,E_,F_。【选题意图(对应知识点)】 :依据碳和碳的氧化物的化学性质进行推断。【解题思路】 :这是一道物质推断题,题目中给出了实验步骤及出现的现象。可把各物质间的转化关系归纳为:这样,各物质之间的转化关系就十分清晰了,这对各有关物质的推断十分有利。物质 A 暴露出来的实验现象比较充分,汇集起来有以下几点:A 是无色气体,密度比空气大;不能燃烧;A 能溶于水与水反应生成B,B 可使石蕊试液变红;A 可使澄清石灰水变浑浊;A 与灼热的黑色固体D 反应, 生成无色气体E;E 燃烧时发出蓝色火焰
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- 九年级 化学 上册 第六 单元 氧化物 知识 梳理 及其 典型 例题 讲解
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