第3部分 课时12 碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质-【中考宝典】2024年中考化学课件(广东专用版)

第三部分　身边的化学物质 课时12　碳和碳的氧化物(一) ——碳单质及一氧化碳的性质 目 录 01 考情分析 02 知识梳理 03 基础演练 04 难点突破 05 实验突破 06 真题演练 07 素养提升 01 考情分析 2022年课标解读 题型 估分值 1．了解碳的几种常见的单质及其用途 2．理解碳的化学性质 3．理解一氧化碳的物理性质、化学性质及用途 选择题 填空题 综合题 7分 广东近五年中考化学命题分析 考点 2023 2022 2021 2020 2019 碳单质的性质及其用途 省题17       省题8 一氧化碳的性质及其用途 省题20 省题20 省题15 省题19   第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 02 知识梳理 知识点1　碳的单质与碳的化学性质 1．金刚石、石墨、C60与活性炭的物理性质和用途 名称 金刚石 石墨 C60 活性炭 主要物 理性质 无色透明，天然存在的____的物质 深灰色，质软，有滑腻感，有优良的导电性 分子形似足球，具有一些特殊的物理性质 具有强______性(结构疏松多孔) 最硬 吸附 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 名称 金刚石 石墨 C60 活性炭 用途 作装饰品、裁玻璃、切割大理石、作钻探机钻头等 制铅笔芯、润滑剂、电极等 有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域 用于防毒面具、冰箱除味剂、净化水、脱色等 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 名称 金刚石 石墨 C60 活性炭 联系 (1)金刚石、石墨、C60都是由____元素组成的单质，化学性质相似，但物理性质差异很大，原因是这些单质中___________ ________不同；(2)石墨在一定条件下转化为金刚石属于______变化；(3)木炭也具有吸附性，木炭和活性炭都属于混合物，其主要成分都是碳单质 碳 碳原子的排 列方式 化学 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 2．碳单质的化学性质和用途 性质 举例 用途 稳定性 用墨(由炭黑等制成)书写或绘制的字画能长时间保存而不易褪色 制碳素墨水 可燃性 氧气充足时，完全燃烧：________________ 氧气不足时，不完全燃烧：_________________ 作燃料 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 性质 举例 用途 还原性 (1)与CO2反应：__________________ (2)与氧化铜反应：___________________________ (3)与氧化铁反应：_______________________________ 用于 冶金 工业 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 知识点2　一氧化碳的性质 1．物理性质：通常情况下是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。 (实验室制取CO只能用排水法收集) 想一想：水能防止CO中毒吗？答：________________________。 不能，因为CO难溶于水 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 2．化学性质 (1)可燃性： 现象：产生蓝色火焰，放出热量。化学方程式：__________________ _____。 注意：CO和H2一样与空气(或氧气)混合时，遇明火_____________，点燃前必须验纯(方法与H2一样)。 2CO2 可能发生爆炸 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 (2)还原性：①与氧化铜反应：_________________________ ②与氧化铁反应：______________________________ (3)毒性：CO能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去运输氧气的能力，使人因缺氧而死亡。 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 知识点3　氧化反应、还原反应(综合探究和计算) 1．氧化反应、还原反应：物质与氧发生的反应叫__________，含氧化合物里的氧被夺去的反应叫__________。(两者都不属于基本反应类型) 2．氧化剂、还原剂：在化学反应中，失去氧的物质叫________，得氧的物质叫________。 3．氧化性、还原性：在化学反应中，物质失去氧的性质叫_______，物质得到氧的性质叫________。 氧化反应 还原反应 氧化剂 还原剂 氧化性 还原性 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 【特别提醒】 ①同一种元素可以组成不同的单质。所以由一种元素组成的物质可以是单质，也可以是混合物，绝对不能是化合物。 ②CO有毒，涉及CO的实验中，要有尾气处理装置。 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 03 基础演练 1．(省题提炼)判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)用活性炭除去冰箱的异味。(　　) (2)物质的用途与其化学性质有关的是：石墨作铅笔芯。(　　) (3)冬天用煤炉取暖时在煤炉旁放一盆水，可以防止CO中毒。(　　) (4)高温下碳与二氧化碳反应是吸热反应。(　　) (5)水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼。 (　　) √ × × √ √ 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 2．(2023·衡阳)有关碳及碳的氧化物的说法中，正确的是(　　) A．碳的单质都是黑色 B．植物光合作用可将CO2转变为O2 C．CO和CO2元素组成相同，它们的化学性质相似 D．金刚石和石墨都是碳单质，它们的相互转化是物理变化 B 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 3．(2023·云南)碳及其化合物存在如下转化关系：C→CO CO2 X(“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质)。下列有关说法错误的是(　　) A．由C转化为CO2的过程中碳元素的化合价依次升高 B．CO只能通过与O2反应转化为CO2 C．CO2通过与C反应转化为CO，化学方程式为C＋CO2 2CO D．X可能是酸或盐 B 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 4．下图中“ ”表示碳原子，“ ”表示氧原子。 其中表示混合物的是____(填图的编号)，B图表示______(填物质名称)，B与C反应的化学方程式是____________________。 A 氧气 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 5．常见的铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)等。若用______矿炼铁会产生形成酸雨的有害气体；CO在高温时与赤铁矿反应的化学方程式为_________________ ______________，炼得的铁合金中含碳2%～4.3%的是______。 黄铁 2Fe＋3CO2 生铁 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 04 难点突破 重难点突破1：碳单质的还原性 　　如图为木炭还原氧化铜的实验装置。请回答下列问题。 (1)试管A中发生反应的化学方程式是 ___________________________。 (2)酒精灯加网罩的作用是 ____________________。 集中火焰，提高温度 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 (3)实验中，试管B中发生反应的化学方程式是____________________ ________________。 (4)若要使80 g氧化铜完全被还原，试管A中实际加入的碳的质量应____(填“＞”“＜”或“＝”)6 g。 CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O ＞ 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 了解各种碳单质的性质与用途之间的对应关系；会判断碳与氧化铜反应的生成物及实验注意事项。 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 　　　　科学家在制备碳纳米管时得到了一种由碳原子构成的副产品，该副产品外观似泡沫，质地轻，称为碳纳米泡沫。下列说法错误的是(　　) A．碳纳米泡沫是一种单质 B．碳纳米泡沫充分燃烧的产物是CO2 C．碳纳米泡沫也有还原性 D．碳纳米泡沫和碳纳米管属于同种物质 D 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 　　　　CO、CO2和CaCO3的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．①可通过物质的还原性实现 B．②可通过物质的可燃性实现 C．③可通过与澄清石灰水反应实现 D．④可通过分解反应实现 B 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 重难点突破2：碳单质与碳的氧化物之间的联系和转化 　　为探究碳及其氧化物的某些性质，用以下装置进行实验。(B、D装置内药品均足量) (1)写出装置C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式：____________________________。 (2)E处点燃尾气的目的是________________________。 处理尾气，防止污染空气 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 (3)实验中，装置B、D中均可观察到的现象为__________________，但它们在功能上有区别，装置B的作用是___________，装置D中的作用是_______________。 (4)实验过程中，能体现一氧化碳化学性质的是____(从A～E中选填)处发生的反应。 澄清石灰水变浑浊 吸收CO2 检验产物CO2 CE 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 在模拟炼铁实验中，由于加热一氧化碳与空气的混合气体容易发生爆炸，因此开始时应该先通入一氧化碳，以排尽装置中的空气。实验结束后，为防止铁粉在高温下被空气中的氧气重新氧化，也必须继续通入一氧化碳直至冷却到室温。此外，一氧化碳有毒，故该实验要注意进行尾气处理，通常可采用点燃法或收集法。 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 (2023·茂名模拟)利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO，并用如图实验装置验证CO的有关性质(夹持仪器已省略)。 A．操作时，先滴加HCOOH，再点燃乙处酒精灯 B．乙中黑色粉末变红，装置丙的作用是防止倒吸 C．该实验可证明CO具有还原性 D．该装置的优点是节约药品、环保 B 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 05 实验突破 木炭或CO还原氧化铜   木炭还原氧化铜 CO还原氧化铜 实验 原理 ___________________________ _________________________ 实验 装置 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录   木炭还原氧化铜 CO还原氧化铜 实验 现象 黑色粉末逐渐变____，澄清石灰水________ 红 变浑浊 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录   木炭还原氧化铜 CO还原氧化铜 注 意 事 项 (1)试管口应____________，防止冷凝水倒流炸裂试管； (2)酒精灯加网罩的目的：_________________ ____； (3)停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是______________________________________________________________ (1)先通入一段时间的CO，再点燃左边酒精灯加热的目的是_______ ___________防止______________ ____________； (2)实验完毕，先停止加热，继续通CO直至玻璃管冷却，目的：______________________； (3)处理尾气的方法是__________ ____ 略向下倾斜 集中火焰，提高温 度 防止石灰水倒流入热的试管，导致试管炸裂； 防止生成的铜又被氧化 排出装 置内的空气 CO不纯，加热 后发生爆炸 防止生成的铜又被氧化 点燃或收集 法 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 (2021·株洲节选)某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，通过阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证： 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。 (1)仪器B中所盛试剂为____________，其作用为______________。 (2)D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有______________________ _______________________。 (3)实验前，需检查____________；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为______________________________________。 (4)请指出上述实验中的一项缺陷：______________。 澄清石灰水 检验二氧化碳 D中黑色固体变红色，E 中澄清石灰水变浑浊 装置气密性 排出装置中的空气，防止木炭与氧气反应 没有处理尾气 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 06 真题演练 　　　　碳的单质及其性质 1．石墨烯是一种非常优良的纳米材料，由碳元素组成，化学性质和石墨相似，还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识错误的是(　　) A．可作散热材料 B．是一种新型化合物 C．常温下化学性质稳定 D．可作新型电池的电极 B 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 2．竹炭也是碳单质的一员，它身怀绝技，武功盖世。以下不属于它的绝技的是(　　) A．其结构疏松多孔，可使红墨水褪色 B．把竹炭放入冰箱，可以吸附冰箱异味 C．将其放入水中，可以杀菌消毒 D．将其燃烧，可以产生使澄清石灰水变浑浊的气体 C 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 3．(2023·广州模拟)下列关于碳单质的说法中，正确的是(　　) A．工业上常用焦炭来冶炼金属 B．金刚石和石墨的硬度都很大 C．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的，其物理性质和化学性质都相似 D．碳具有可燃性，因此，常温下其化学性质比较活泼 A 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 　　　　一氧化碳的性质及用途 4．燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体，下列关于CO的说法不正确的是(　　) A．CO气体有毒，可危害人体健康 B．CO可用于冶炼金属 C．CO可以燃烧，可作燃料 D．在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒 D 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 5．(2020·广东)某兴趣小组在学习碳(C)的化学性质时，了解到高温下C与CuO反应生成CO2，C还能使CO2转变成CO。于是对过量木炭还原CuO的气体产物中是否含有CO进行了探究。 【猜想与假设】C还原CuO时产生的CO2与C进一步反应生成CO，化学方程式是__________________。 【查阅资料】CO不与NaOH、Ca(OH)2及H2SO4反应。 【实验方案】取研细和干燥后的木炭(0.3 g)和CuO(2.0 g)，混合均匀并装入试管，连接装置，高温反应，检验气体。 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 【实验过程】(1)由如图装置③中粉末的颜色变化可检验CO，除此之外，还可通过几种装置的组合，由另一种明显的现象来进一步确定CO的存在，则装置连接的最佳顺序为____→尾气处理(填字母)。 A．①→②→③→④ B．④→①→②→③→① C．①→④→①→③→② D．③→④→①→② B 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 (2)上述进一步确定CO存在的现象是_____________________________ ______________________(装置③中粉末的颜色变化除外)。 (3)装置③中发生反应的化学方程式是_________________________。 (4)写出CO尾气处理的方法：______________(一种即可)。 前一个澄清石灰水不变浑浊，后 一个澄清石灰水变浑浊 点燃(或收集) 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 【实验结论】高温下，过量木炭还原CuO的气体产物中有CO。 【延伸应用】冬天，室内用炭火取暖时，应注意__________。 保持通风 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 6．(2019·深圳模拟)A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如图所示，其中A、B、C三种物质中都含有同一种元素。A是非金属单质，A的原子核外有6个电子，B、C是氧化物，D是目前世界年产量最高的金属，E为磁铁矿的主要成分，试回答： 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 (1)写出下列物质的化学式：B：_______，E：_________； (2)写出下列反应的化学方程式：C＋E→B＋D：__________________ ______________；B→C：__________________，其基本反应类型为__________。 CO2 Fe3O4 3Fe＋4CO2 化合反应 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 07 素养提升 7．(2022·衡阳)某化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加热后产生了气体，该气体有刺激性气味，能使澄清的石灰水变浑浊。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。 【提出问题】该气体的成分是什么？ 【提出猜想】猜想一：该气体是CO2；猜想二：该气体是SO2；猜想三：该气体是____________。 【查阅资料】①SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使其褪色。 ②SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O。 CO2和SO2 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 【实验设计】装置如图。 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 【现象与分析】 (1)装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，说明气体中含有______。装置B中高锰酸钾溶液必须足量的原因是___________________________ ____________。 (2)装置C中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有CO2，请写出反应的化学方程式：__________________________________。 【实验结论】猜想三成立。 SO2 使SO2完全除去，排除对CO2 检验的干扰 CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 【反思交流】 (3)若装置B与装置C位置互换，该实验设计是否合理：________，理由是________________________________。 (4)有同学认为，木炭与浓硫酸加热后生成的产物中，除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，理由是____________________________ ____________________________________________________。 不合理 SO2也会与Ca(OH)2反应生成沉淀 根据质量守恒定律，反应物中有 氢元素，反应产物中一定有氢元素，则至少还有一种产物 第 ‹#› 页 课时12　碳和碳的氧化物(一)——碳单质及一氧化碳的性质 返回目录 本节内容到此结束！ logo C＋O2CO2 2C＋O22CO C＋CO22CO C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑ 2CO＋O2 CO＋CuOCu＋CO2 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 2CO＋O22CO2 3CO＋Fe2O3 C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2 已知：HCOOHCO↑＋H2O，下列说法不正确的是(　　) C＋2CuO2Cu＋CO2↑ CO＋CuOCu＋CO2 CO2＋C2CO CO＋CuOCu＋CO2 Fe3O4＋4CO C＋CO22CO $$