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1、第六单元碳和碳的氧化物 导学案第六单元复习一、学习目标1.能结合实例说明二氧化碳的主要性质和用途2.初步学习二氧化碳的实验室制取方法3.了解自然界中的碳循环4.知道一氧化碳对人体健康的影响二、知识复现碳和碳的氧化物知识框架任 务：按 照 下 表 所 列 顺 序，回忆 所 学 知 识，填 写 相 关 内 容，形成本单元知识网 络，总 结 出 研 究 方 法。请 同 学 们 自 主 完 成，提出你认为还应补充的内容以及 你 还 有 哪 些 疑 问。.石瞿 单 质 J金刚石 化学性质：可燃烧,Qo,物理性质：无色、无味、可溶于水、密度比空气大碳 二氧化碳化学性质：不燃烧；不支持燃烧；可与水、碱反应1
2、 实验室制法：原理：CaC（h+2HCl CaCb+HQ+CO；t装置类型：固体1液体 气体氧化物）验满：将燃着的木条放在集气瓶口处，若木条熄7火，说明 满。收集方法：向上排空气法（物理性质：无色、无味、可溶于水、密度比空气大J化学性质：可燃烧:具有还原性:有毒性 一氧化碳 用途：作燃料:冶炼金属核心知识梳理1.在 碳 单 质 家 族 中，硬 度 最 大 的 是 金 刚 石，可 用 于 刻划玻璃（钻机钻头）；最 软 的 是 石 墨，可 用 于 制 作 铅 笔 芯，它 们 虽 然 组 成 元 素 相 同，但由于碳 原 子 排 列 方 式 不 同，从 而 使 它 们 的 物理 性 质 存 在 较
3、大 差 异。【例1】下 列 关 于 金 刚 石、石 墨、C6。的 说 法 不 正 确 的 是（）A.它们都是电的良导体B.石 墨 质 软，可作铅笔芯C.C e。是一种新型的单质D.金刚石硬度大，可切割大理石总结：碳的单质主要有金刚石、石墨、C60这三种，它们都是由碳元素组成；各自的碳原子排布不同，造成了它们的化学性质相似，物理性质却具有很大差异；物质的性质决定物质的用途，因此它们的用途也体现在不同方面。2.常温下，碳的化学性质很不活泼，在点燃、高温条件下，碳能与氧气反应，由于氧气的量不同，生成物也不同。氧气充足时，碳的燃烧产物是 二氧化碳；氧气不充足时，燃烧产物主要是一氧化碳，该产物有毒，它能
4、与血液中的血红蛋白结合,使血液失去运输氧的能力而中毒。因此冬天在室内用煤炉取暖时，要保证有充分的通 风 措施,同时还要为燃烧提供充足的氧 气，确保安全。【例 2】在一定条件下，下列物质中不能与单质碳发生化学反应的是（）A.CO B.CO2 C.O2 D.CuO总结：单质碳的化学性质主要是可燃性和还原性；燃烧时若氧气不足，则生成一氧化碳；与氧化铜或氧化铁反时，用澄清石灰水检验生成物为二氧化碳。【例 3】吸烟有害健康，其原因是吸烟时会产生多种有害物质，污染环境，害人害己。香烟燃烧产生的烟气中，最容易与人体血红蛋白结合的物质是（）A.一氧化碳 B.尼古丁C.二氧化硫 D.二氧化碳总结：一氧化碳的化学
5、性质有可燃性、还原性和毒性；（2）一氧化碳和二氧化碳性质不同的原因是分子的结构不同。3.向澄清的石灰水中吹气，会看到澄清石灰水变浑浊的现象,说明我们呼出的气体中含有较多的二氧化碳，同时也证明了二氧化碳不能供给呼吸的结论。将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，会看到紫色溶液变红，说明二氧化碳能与与水反应,该反应方程式为：C02+W H K 0 3 ；把上述试液加热煮沸后，可观察到溶液又恢复为原来的紫色的现象,如果冷却后，再向上述试液中投入活性炭，看到的现象是紫色逐渐退去，变成无色透明。【例 4】取一支100 mL医用注射器，抽入50 mL常温常压下干燥的二氧化碳，再迅速抽入50 mL蒸储水，立即用橡
6、胶塞塞紧注射器。装置如图所示。_JOQm L 50,mL容1 /口 J产栓塞 蒸储水回答下列问题：(1)该生设计的实验方案是为了探究二氧化碳的什么性质？实验过程中，该生能观察到的现象是(3)从该实验，该生能得出的实验结论是总结：注射器常用于某些化学定量实验中，使用它不仅可观察到一些常见的实验现象，更可定量地反映出变化规律；解题时，要根据题给信息50 mL水和50 mL二氧化碳混合联想到二氧化碳的溶解性。4.化学实验室制取二氧化碳气体所需药品是碳酸钙、稀盐酸，制取装置所需要的主要仪器有长颈漏斗、锥形瓶、导管、集气瓶，该装置与我们以前学过的过氧化氢制取氧气装置相同:检验二氧化碳气体的试剂是 澄清石
7、灰水;验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明已经集满。将生成的二氧化碳气体通入装有一高一低两支燃着的蜡烛的烧杯中，我能看到现象是蜡烛从高到低依次熄灭，说明二氧化碳密度比空气大,不支持燃烧，可以灭火。【例 5】某校兴趣小组进行了“二氧化碳制取探究”的实验。小组设计了一些实验室制取气体的装置如图所示，请你一起探究并回答有关问题:(1)利用装置A或B可以制取氧气，试写出实验室制取氧气的化学反应方程式：；利用此装置还能制取的气体是,检 验 集 气 瓶 中 收 集 满 该 气 体 的 方 法 是(2)利 用A装置制取气体时，长颈漏斗的末端应伸到，以免气体逸出；利 用A、B两套装置
8、制备气体时，装 置B与装置A相比，其优点是 o 用E装置收集C02时，导 管 口 位 置 应 在(填 或 )处；收 集C02不 能 用C装置的原因是；检验所得气体是 否 为 C02的反应(用化学方程式表示)为(4)D装置中油层的作用是；若要收集80 mLCO 2,应选用(“10”或“100”或“500”)mL 量筒。总结：本题是从实验室制取二氧化碳的反应原理、收集方法、检验方法及实验装置评价等多个方面考查的综合题，具有较强的综合性；(2)解题的关键是明确制取气体应遵循的原则；根据实验装置特点来比较分析，抓住问题的实质进行归纳总结，创造性地解决问题。5.由于人类大量燃烧含碳的燃料，导致空气中二氧
9、化碳含量相对较高，会引 起温室效应,这种现象导致的危害有：(1)地球上的病虫害增加;(2)海平面上升；(3)气候反常，海洋风暴增多；(4)土地干旱，沙漠化面积增大等:为了减缓这种现象的发生，可提出的建议有减少化石燃料的燃烧、植 树 造 林 等。【例 6】2009年世界气候大会在哥本哈根举行。中国政府关于减排的承诺充分展示了中国谋发展、促合作、负责任的大国形象。目前，“低碳”正成为国民的共识。(l)CO2含量增多，温室效应增强。近几十年来，大 气 中 CO2含量增多的主要原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
10、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ o(2)减少大气中二氧化碳含量的研究。将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。这个反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _O(3)节能减排，低碳生活。3 月 2 8 日经常会有市民参与“地球熄灯一小时”活动,晚上熄灯一小时。下列说法与这个活动的主要目的不符合的是_ _ _ _ _ _ _ _ oA.节约能源 B.减少温室气体排放C.欣赏城市夜景 D.关注全球气候低碳生活从细节做起，你的一个低碳举措是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _
11、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ o总结：本题以减缓“温室效应”为命题背景；(2)空气中二氧化碳含量过高，会导致全球气温升高(温室效应)，致使两极冰山融化，淹没沿海城市；由于气温升高，水分过度蒸发导致土壤沙漠化，给人类生存的环境带来极大危害；减缓温室效应的措施可以从二氧化碳的吸收和排放两个方面入手。如大量植树造林、提倡使用新能源、对工厂排放的废气净化处理等。二氧化碳和氧气的实验室制取对比气体氧气二氧化碳反反应高镒酸钾或氯酸钾与过氧化氢溶液与二石灰石(或大应原理药品二氧化镒的混合物氧化镒的混合物理石）和稀盐酸反应条件需加热不需加热反应的化学方程式力 口 执KMnO4=K2MnO4+
12、MnCh+ChT；力口执2KC103 V2KC1+3O22H，0,蚂 2H，0+0,1CaCO,+2HC1=CaC”+H?0+CCM说明用过氧化氢或氯酸钾制取氧气时，需加少量的二氧化锌,以加快反应速率制取二氧化碳时，宜选用石灰石与稀盐酸，而不宜用碳酸 钠（反应太快，不利于收集）、浓盐酸（会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体）、稀硫酸（反应会逐渐停止）发生装置装置类型固一固加热型固一液常温型装置图说明固一固加热型：试管口应略向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流到试管底部引起试管破裂;试管中的导管伸入试管内不宜过长，否则会妨碍气体的导出；铁夹应夹在距试管口 1/3处固一液常温型：长颈漏斗的
13、下端应伸入液面以下,以防止产生的气体从长颈漏斗中逸出；锥形瓶中的导管伸入瓶内不宜过长，否则会妨碍气体的导出;可用试管、烧瓶、广口瓶等仪器来替代锥形瓶，也可用分液漏斗来替代长颈漏斗收集方法收集方法排水法或向上排空气向上排空气法选择依据氧气不易溶于水，与水不发生化学反应，且密度比空气的密度略大二氧化碳能溶于水，并与水发生化学反应，且密度比空气的密度大说明 用排水法收集时，集气瓶要装满水，且导管要伸入集气瓶口,以便于操作和观察集气的情况无论是向上排空气法，还是向下排空气法，导管一定要伸到集气瓶的底部,以便于排尽集气瓶内的空气检验方法能使带火星的木条复燃通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊四、课后小测一、选
14、择题（每小题4 分，共 40分）1.下列二氧化碳的用途中，不正确的是（）A.供给呼吸 B.用作气体肥料 C.用于灭火 D.生产碳酸饮料2.“低碳生活”“低碳经济”“低碳减排”等经常出现在电视新闻或报纸上，其中关于“低碳生活”中的“低碳”是 指（）A.生活中不用含碳的物质B.尽量减少含碳物质的排放和浪费C.停止含碳矿物的开采和加工D.禁止使用煤炭、石油3.检验二氧化碳最简单的方法是（）A.将燃着的木条伸入气体中B.将气体通入紫色石蕊溶液中C.通过观察并闻气味D.将气体通入澄清的石灰水中4.下列反应或作用中，不产生二氧化碳的是（）A.用灼热的木炭还原氧化铜B.大理石与稀硫酸反应C.在空气中加热木炭
15、D.绿色植物的光合作用5.下列说法中正确的是（）A.C、CO、CO2都具有还原性B.用紫色石蕊溶液可区分CO和 CO2C.金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成的，性质相同D.碳具有可燃性，因此，在常温下其化学性质比较活泼6.分子数相同的一氧化碳和二氧化碳，它们的质量比为（）A.1 ：2 B.2：1C.7：11 D.11：77.某同学在实验室用大理石和酸溶液反应制取二氧化碳，在实验中收集不到一瓶二氧化碳，原因可能是（）A.酸溶液为浓盐酸B.装置气密性良好C.药品量不足D.导气管伸入锥形瓶中太长8.科学家研制出高灵敏度的CO探测器，通过颜色变化可探测空气中是否含有CO。下列有关说法不正确的是（）A
16、.该探测器可警示室内燃煤取暖是否安全B.CO的物理性质是无色、无味、具有可燃性C.CO中毒时，应将病人迅速转移到室外D.CO有毒，是因其易与血红蛋白结合，影响血液对氧气的输送9.汽车尾气中的C O 在四氧化三钻（CO3O4）纳米棒的催化作用下，低温即与02反应生成C02。下列关于该反应的说法中错误的是（）A.该反应可降低汽车尾气对大气的污染B.反应后碳元素的化合价降低C.该反应中CO3O4在反应前后质量不变D.该反应类型为化合反应10.符合如右图所示装置的选项是（）说明一氧化碳具有还原性；接说明一氧化碳氧化后的产物是二氧化 W P碳；有效地防止了一氧化碳对空气的污染；既能说明一氧化碳具有可燃性
17、，又充分地利用了能源。A.B.C.D.二、非选择题（共 60分）11.（6 分）化学与生产生活紧密相关。请回答下列问题：（1）用活性炭除去冰箱里的异味，是利用了活性炭的 性。（2）利用CO的 性，能把赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）中的铁冶炼出来。12.（12分）反应条件在化学反应中起着重要的作用，反应物相同但条件不同，生成物可能不同。（1）将二氧化碳通入水中，生成，为证明二氧化碳与水发生了反应，应 加 入 的 试 剂 为。（2）绿 色 植 物 通 过 光 合 作 用 将 二 氧 化 碳 和 水 合 成 为,同时生成的气体是 o13.（12分）A、B、C、D、E 是初中化学常见的五种不同类别的
18、物质，其中A、B、C 中含有相同的元素，B 是导致“温室效应”的一种气体，E是稀盐酸，实验室中常用D 的溶液检验二氧化碳气体。图中“”表示相连的物质在一定条件下可以发生反应，“一”表示物质间存在转化关系。A-B、/E（1）物 质 D 是（写化学式）；它的一种用途是（2）写出图中有关反应的化学方程式：A_B；C+Eo14.（15分）碳元素形成的物质的种类是最多的，故对碳及其化合物的研究很有价值。（1）碳元素的原子结构示意图为 力，碳原子的最外层电子数为,写出一种你知道的碳的单质的名称 o（2）酒精（C 2H 5 O H）是一种含碳元素的化合物，将 1 0 0 m L 酒精和1 0 0 m L水混
19、合时，所得体积小于20 0 m L,原因是 o（3）在探究二氧化碳的性质时，我们曾用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花，进行了如下图的实验，让我们体验了对比、分析、归纳、概括等科学方法和手段的运用。I .喷稀醋酸69n.喷水命 二 氧 化 碳H L 直接放入二氧化碳中I V.喷水后放入二氧化碳中本实验得出的结论是 o（4）CO在冶金工业中有着重要的作用。若CO中混有少量的C O 2,要除去少量C O 2,你的方法是（用化学方程式表示）。1 5.（1 5 分）某校化学兴趣小组同学发现，长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。他们为了测定水垢中碳酸钙的含量，将足量质量分数为1
20、 0%的盐酸加入到1 2.5 g 水垢中，产生C O 2的情况如图所示。提示：碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为C a C O3+2H C 1 C a C h+C O2T+H 2O；氢氧化镁与盐酸反应的化学方程式为M g（O H）2+2H C l M g C l2+2 H2O（1）从图中可以看出，1 2.5 g 水垢与盐酸反应后生成的二氧化碳最多是-go（2）水垢中碳酸钙的质量分数是多少?率嗓解析【例 1】碳单质化学性质虽然相似，但物理性质存在较大差异，石墨能导电，而金刚石、C60不导电。故正确答案选A。【例 2】单质碳具有可燃性和还原性，故能与氧气、二氧化碳、氧化铜反应。故选项A 符合题意。【例
21、 3】一氧化碳有毒，易与血液中的血红细胞结合，使人缺氧，损害人体健康。故正确答案选A。【例 4】注射器常用于某些化学定量实验中，使用它不仅可观察到一些常见的实验现象，更可定量地反映出变化规律。根据二氧化碳的物理性质，我们知道二氧化碳能溶于水，且常温下，1体积水约溶解 1体积的二氧化碳。针筒内的气体压强减小，此实验是在定量探究二氧化碳的溶解性问题。故答案为：（1）定量测定二氧化碳的溶解性（2）针筒栓塞回到50 mL的 位 置（3）二氧化碳与水约按1：1 的体积比溶解。【例 5】上述A、B 装置适合用过氧化氢溶液制取氧气，也适合实验室制取二氧化碳；利用A 装置制取气体时，长颈漏斗的末端应伸到液面以
22、下，以免气体逸出。而装置B 使用的是分液漏斗，无需考虑此问题，同时分液漏斗可控制液体的量，使液体药品用量少，还能控制反应速率。C02的密度比空气大，为了尽可能将集气瓶中的空气排净，导管末端应伸到集气瓶底部；由于C02能溶于水，故一般不用排水法收集；将收集到的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，证明所得气体为CO2。D中的油层作用是防止C02溶于水，认真分析装置D 不难发现收集C02的方法是排水法，根据进入量筒中水的体积得知收集到C02的体积；收集80 mLCCh应该选用能够一次量取且为最小规格的量筒，MnOi目的是减小误差。故答案为：（1）2H2O2=2H2O+O2T；CC）2（或二氧化碳）
23、；将燃着的木条放在集气瓶口（2）液面以下；装置B比装置A液体药品用量少，且能控制反应速率（3）b；CO2能溶于水；Ca（OH）2+C O2=CaCO3 I+H2O（4）防止 CO2 溶于水；100。【例 6】空气中二氧化碳增多的原因主要从二氧化碳的产生途径和吸收途径被破坏的角度思考，如森林植被遭到严重破坏，人类大量燃烧含碳的化石燃料等；地球熄灯一小时的目的是唤醒人们的环保节能减排意识；低碳举措包括节能、环保、减排等方面内容，如人走灯关、提倡使用双面纸张等。故答催化剂案为：（1）化石燃料的燃烧和森林的乱砍滥伐（2）CO2+4H2 2H2O+CH4（3）C随手关灯（或双面用纸等其他合理答案均可）。
24、小测答案：1.【答案】A2.【解析】其他选项说法过于绝对，“低碳生活”并不是“无碳生活”。故正确答案选B。3.【答案】D4.【答案】D5.【答案】B6.【答案】C7.【答案】D8.【答案】B9.【解析】本题考查对化学反应相关知识的掌握能力。C O 是一种有毒气体，会造成空气污染；CO中碳元素显+2 价，CO2中碳元素显+4 价，反应后碳元素的化合价升高；CO3O4是催化剂，在反应前后质量不变；该反应是两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。故正确答案选B。10.【答案】B11.【答案】（1）吸附（2）还原12.【答案】（1）碳酸紫色的石蕊溶液（2）葡萄糖（或C6Hl2。6）氧 气（或。2）点燃_ _13.【答案】Ca(OH)2 可作建筑材料(2)C+O2 CO2 CaCO3+2HCl CaC12+H2O+CO2 t14.【答案】(1)4金 刚 石(2)分子间有间隙(3)二氧化碳能和水反应生成碳酸(4)CO2+C a(OH)2=CaCO 3+H2O1 5.【答案】(1)3.3(2)解：设12.5 g水垢中碳酸钙的质量为X。则：CaCO3+2H C lC aC l2+H2O+CO2 t100 44x 3.3 g100 44 r u-=-x=7.5gX 3.3g水垢中碳酸钙的质量分数为：工 退=100%=60%12.5g答：水垢中碳酸钙的质量分数是60%。