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1、 初三化学 第九讲 碳和碳的化合物 【知能梳理】1.金刚石、石墨和C60都是 组成的单质，它们的 性质有很大的差别，是因为 的排列方式不同。其中，金刚石和石墨都是由 构成的:在金刚石结构中，1个碳原子结合 个碳原子;在石墨片状结构中，1个碳原子结合 个碳原子， 个碳原子构成结构。C60是由 构成的，1个 由 个碳原子构成。 2.木炭、活性炭、焦炭、炭黑是由 的微小晶体和少量杂质构成的，均属混合物。没有固定的 ，所以称为无定形碳。3.木炭、活性炭因具有 的结构，表面积很大，所以能力很强，吸附是被吸附物(有色液体、有毒气体等)吸附在其表面(细孔管道内)，这个过程是 变化。活性炭是木炭经过 处理得到
2、的，它具有很大的表面积，因此活性炭的吸附能力比木炭强。木炭、活性炭的吸附性属于 性质。4.碳”和“炭”的区别:“碳”是指 ，在描述物质组成时用“碳”，如二氧化碳，“炭”是指 5.结构组成、性质、用途。 (1)O2和O3 相同， 不同，O2比O3稳定性差，氧化性强，用作消毒剂。 (2)H2O和H2O2组成元素相同，分子结构不同，H2 O2比H2O稳定性 ，氧化性 ，用作消毒剂。 (3)白磷和红磷组成元素相同，分子结构不同，白磷比红磷着火点 ，红磷是安全火柴的材料。(着火点:达到燃烧所需的最低温度) (4)金刚石、石墨相同 ， 不同，金刚石坚硬，石墨软滑、有导电性。金刚石常用作钻头、玻璃刀，石墨常
3、用作电极。【考点精讲】考点一 碳单质的性质及用途 例题1 下图是金刚石、石墨、C6。的结构示意图，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是 A.构成它们的原子大小不同 B.构成它们的原子数目不同 C.金刚石、石墨、C6。由不同种原子构成 D.金刚石、石墨、Cp。里碳原子的排列不同 差异的原因是碳原子的排列不同造成的，而化学性质相似的原因是都是由碳元素组成的。 例题2 为了探究不同物质、时间、数量等因素对吸附作用的影响，某校化学探究小组的同学设计了“木炭和活性炭吸附性的对比研究”实验。请你根据下列实验现象回答有关问题: 【实验探究过程】 实验一:用量筒量取l0mL红糖溶液注人烧杯中，加
4、人5g活性炭，充分搅拌静置5min，过滤，得滤液。另取l0mL红糖溶液加人l0g活性炭，充分搅拌静置5min，过滤，得滤液。 实验二:用量筒量取10 mL红糖溶液注人烧杯中，加人5g木炭，充分搅拌静置5min，过滤，得滤液。另取l0mL红糖溶液加人5g木炭，充分搅拌静置l0min，过滤，得滤液。 【有关现象】 (1)四种滤液都比原红糖溶液的颜色浅; (2)滤液比滤液的颜色浅; (3)滤液比滤液的颜色浅; (4)滤液比滤液的颜色浅; 从上述实验探究过程和有关现象中，你能得到哪些结论? 答题点拨 从两个探究实验中可看出，实验的目的是“主究不同物质、时间、数量等因素对吸附作用的影响”。实验-和实验二
5、分别选取活性炭和木炭，和在吸附剂的数量上作对比，和在时间上作比较。 由现象(1)可得:木炭和活性炭都具有吸附性由现象(2)可得:吸附的效果与吸附剂的用量有关，用量走大，吸附效果越好;由现象(3)可得:吸附的效果与吸附的日间长短有关，时间越长，吸附效果越好;由现象(4)可得:吸肠的效果与吸附剂本身的性质有关，吸附剂不同，吸附效果不同。 【变式训练】 1. 纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。碳纳米管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米(lnm=10-9m)的空心管。下列说法中错误的是( )。 A.碳纳米管是一种新型化合物材料 B.碳纳米管材料具有管道多、表面积大、吸附能力强的性质 C.碳纳米
6、管因吸附能力强，可用于储氢 D.碳纳米管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳 2.金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是( )。 A.都是黑色固体 B.在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 C.碳原子的排列方式相同 D一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化3.(1)如图6-1-2所示，先在a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体，然后分别向a、c试管中加人质量相等的足量的石墨和活性炭并塞紧胶塞，经过一段时间后，打开弹簧夹，所观察到的现象是（）A. c试管中的颜色消失，水往c试管流，a试管无变化B. B. a试管中的颜色消失，水往a试管流，c试管无变化C
7、. C. a,c两支试管中的颜色都消失，水往两支试管中流D. D. a,c两支试管都无明显变化 考点二 碳的化学性质 知能清单 1.根据常温下单质碳的稳定性，单质碳有很多应用。例如我国古代用 书写、绘制字画，可保存几百年而不褪色;我们填写的档案资料均要求用 书写。 2.木炭和木片不同的燃烧现象。 木炭:不易点燃，在空气中燃烧发出，无(火焰); 木片:易点燃，燃烧时有 ，冒 。 木炭是由 ，而木片主要由纤维素组成，其组成元素有C、H、O等。3. (1)木炭还原Cu0的实验中:首先要;试管口略向 倾斜;CuO粉末和木炭粉要均匀混合，为提高温度，可在酒精灯灯芯外加上 (2)木炭还原Cu0的产物:实际
8、反应过程中有CO和CO，生成;若Cu0还原不完全，可生成 。 4.C与CO2的反应，验证了碳的 ，同时也证明二氧化碳具有 。 规律总结 1.稳定性:碳在常温下性质稳定。 原因:原子结构示意图为 ，最外层电子数为4，既不容易得电子，也不容易失电子，所以碳在常温下性质稳定，但随温度的升高，碳的活性增强，在点燃、加热、高温等条件下，碳能跟很多物质起反应。 2.可燃性:在点燃或加热条件下碳能与氧气发生化学反应。 可燃性 C+O2CO2 充分燃烧 2C+O22CO 不充分燃烧 3.还原性:在高温条件下碳可与某些氧化物反应，即它夺取氧化物中的氧生成碳的氧化物。 (1)碳还原某些金属氧化物 高温下碳与氧化铜
9、的反应:C+2CuO2Cu+CO2 现象:黑色固体变成红色固体，生成可使澄清石灰水变浑浊的气体。 工业上，可用焦炭和铁的氧化物反应来冶炼金属铁:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2(2)碳还原某些非金属氧化物如碳与二氧化碳的反应:CO2+C2CO 现象:黑色粉末红热，并逐渐减少，吸收热量。 考题3 山西是全国煤炭大省。在煤炉里，煤燃烧时由下至上会发生一系列化学反应。如图所示中A、B、C处分别发生不同的化学反应，请依次写出它们的化学反应方程式: A处 B处 C处 考题4如图6-1-4所示是木炭还原氧化铜的实验装置示意图。在实验前后对两个试管里的物质进行了称量，并检查了装置的气密性，肯定不漏气。某次
10、实验数据记录如下:反应前反应后质量差(试管十固体混合物)的质量69. 8g 65. 4gm1(试管十石灰水)的质量118. 8g 122. 6gm2 (1)m1与m2的关系在理论上应该是:m1 m2 (填“”、“”或“=”) (2)本次实验结果与理论结果是否一致? 其原因可能是 变式训练 1.有关C+2CuO2Cu+CO2 的反应，说法正确的是( )。 A. CuO具有氧化性 B. C发生了还原反应 C.反应前后氧元素的化合价没有改变 D.反应前后固体质量不变 2.下列说法中正确的是( )。 埋在地下的一段木桩，常常要使表面烧焦，这样做的原因是因为烧焦以后不怕虫 在木炭粉和氧化铜混合加强热的反
11、应中，只产生有毒气体 碳和氧气反应生成二氧化碳，这是吸热反应在CO2+C2CO的反应中，碳是还原剂，CO是还原产物 在氧气充足的情况下，碳和氧气反应生成二氧化碳 氧化铜由黑色变成红色一定是被还原了 A. B. C. D. 3.请根据木炭还原氧化铜的实验(如图)填空:(1) 反应开始后，盛澄清石灰水的广口瓶中观察到的现象是 ，说明反应中有 (用化学式填空)生成，被加热的试管中发生反应的化学方程式是 (2)反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在纸上，可以看到有 色的铜，这是由于 (3)图中的酒精灯上加一金属网罩的作用是 (4)从导管a处排出的气体中，除没排净的空气、没有被完全吸收的二氧化碳、带出的水气外，还一定含有 气体，写出生成该气体的化学方程式: (5)买验结束时，应先 ，再撤掉 (6)小刚同学在做实验时，几乎没看到任何现象，请你帮助他分析失败的原因可能是( )。 A.氧化铜中含有氧化铁 B.装置气密性不好 C.加热温度不够高 D.装炭和氧化铜混合物的试管不够大 【能力训练1】双基水平(时间:20分钟 分数:5
