碳和碳的氧化物
本单元内容与人类生产、生活密切相关,在教材中具有承上启下的作用。虽然只有三个课题,但内容丰富,知识点较多,常考的知识点有十余个。本单元既是教材的重点,又是中考命题的热点。
一、学习目标
1. 能说出碳的几种单质,了解不同碳单质的特性和和用途。
2. 知道碳单质的化学性质和还原反应。
3. 知道同一元素可以组成不同的物质,初步形成“结构决定性质、性质决定用途、用途体现性质”的观点。
4. 了解实验室制取二氧化碳的反应原理,探究实验室制取二氧化碳的装置,并利用设计的装置制取二氧化碳,初步学习在实验室制取二氧化碳。
5. 掌握实验室中制取气体的思路和方法。
6. 知道二氧化碳和一氧化碳的主要性质和用途,了解它们对生活和环境的影响。
7. 了解自然界中的碳循环,了解并关注温室效应。
二、与社会热点、生产生活、科技前沿的联系
1. 利用金刚石制钻头、玻璃刀、装饰品,利用石墨制铅笔芯,干电池的电极,汽水、啤酒的生产学问,石灰浆抹墙变硬的原因,二氧化碳肥料与大棚蔬菜增产,水壶中水垢的去除方法等,碳和碳的氧化物与生产、生活间的联系非常紧密。
2. 课本中介绍的石墨炸弹、无轨电车的原理,C60、碳纳米管等的发现及其在材料科学、超导体等方面的应用,人造金刚石及金刚石薄膜的制造和应用、干冰与人工降雨及舞台云雾效果等知识,无不体现出化学与社会热点、生产生活,及科技前沿的联系。
3. 一氧化碳还原性实验中的尾气处理、温室效应的产生与防治等,体现了化学与环境保护间的关系,可培养同学们关注社会和环境的责任感。
三、重要考点题析
1. 碳单质的性质和用途
例1. 下面是碳的几种单质的结构示意图,图中小圆圈均代表碳原子。
(1)在物质甲的结构中,每个碳原子最多连有_________________个碳原子。
(2)根据乙物质层与层之间能发生滑动,具有滑腻感的特点,写出它的一种用途_____________。
(3)图中物质丙的化学式为C60,已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构,有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中,反应形成一种新型分子,该分子的化学式为_______________。
解析:本题以金刚石、石墨、C60的微观结构创设情景,考查同学们对碳的几种单质的结构、性质、用途的掌握及获取信息、分析解决问题及知识迁移的能力。从甲图中不难看出,每个碳原子最多连有4个碳原子;乙物质层与层之间能滑动,有滑腻感,推知乙物质可用作铅笔芯材料等;根据题给信息,该硅单质的化学式为Si60,由此可推测C60、Si60各一个分子反应生成的一个新型分子中含60个碳原子和60个硅原子,化学式为。
答案:(1)4
(2)用作铅笔芯材料
(3)C60Si60
点评:解此类题的关键是,一要熟悉物质的结构、性质和用途之间的对应关系。即“结构决定性质,性质决定用途,用途体现性质”;二要善于从结构图及题目中获取有用信息,建立信息与所学知识间的联系;三要熟悉碳的几种单质的物理性质、化学性质和用途。
2. 二氧化碳的实验室制法
3. 二氧化碳的性质和用途
例2. 将两只用于医学研究的小白鼠分别放入A、B两个瓶中,A瓶内装有CO和O2的混合气体,B瓶内装有CO2气体,拧紧瓶盖,结果两只小白鼠很快都死了。造成小白鼠死亡的主要原因是:A瓶_________________________;B瓶_____________________。
解析:本题考查同学们对CO和CO2性质的掌握程度,熟记它们的性质结合实际分析即可作答。A瓶内含有一氧化碳,一氧化碳有剧毒,小白鼠是中毒死亡;而B瓶内含有二氧化碳,它不能供给呼吸,小白鼠是窒息死亡。
答案:
A. CO有剧毒,中毒而亡
B. CO2不供给呼吸,窒息而亡
点评:CO、CO2的性质和用途是中考热点之一。熟记二者的性质和用途、会探究二者的性质、能正确应用二者的性质解释生活中的现象,是解题的关键。
4. 一氧化碳的性质和用途
例3. 下列叙述中不符合下图实验设计意图的是( )
A. 说明CO具有还原性
B. 说明生成物CO2的密度比空气大
C. 说明CO和CuO的反应需要加热
D. 可以防止有毒的CO气体对空气的污染,同时又可以充分利用能源
解析:本题主要考查一氧化碳的性质。从装置图可看出实验内容:CO与CuO在加热条件下可发生反应,说明CO具有还原性;石灰水用于检验和吸收生成物中的CO2;另一导管通向燃烧的酒精灯,主要是使反应中过量的CO燃烧,这不仅可充分利用燃烧时放出的热量来对氧化铜进行加热,还可说明CO具有可燃性,同时也避免了CO直接排放到空气中使空气受到污染。
答案:B
点评:本题考查CO的化学性质,同时考查实验设计意图的评价能力,能较好地培养同学们的创新意识和环保意识。此外,单质碳和CO还原性的探究、CO2和CO的鉴别及性质差异的原因、CO毒性的实验探究、CO对环境的污染及防治措施等,将是中考热点。
5. 温室效应
例4. 依据联合国《京都议定书》公约,要求限制二氧化硫、二氧化碳等气体排放量,以日趋严重的环境污染,保护人类居住的地球。
(1)如果大气中CO2等气体的含量过高,会引起全球气候变暖,这种现象称为_______________________。
(2)为减少大气中CO2的含量,下列建议可行的是______________________。
①大量植树造林,禁止乱砍滥伐
②禁止使用煤、石油、天然气等燃料
③开发太阳能、风能、地热能等清洁能源
解析:本题考查温室效应的形成及防治。大气中CO2等气体的含量过高引起气候变暖的现象称为温室效应;减缓温室效应,就要减少CO2的排放量,①③都是减少CO2排放量的重要途径,煤、石油、天然气等燃料的大量使用会产生较多的二氧化碳,但由于它们是重要的能源,因此只能减少使用,不能禁止使用。
答案:(1)温室效应 (2)①③
点评:保护环境,人人有责,要从小事做起,从自我做起。