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1、组成燃料的主要元素组成燃料的主要元素名师导航知识梳理1 三种碳单质的物理性质及用途名称金刚石石墨 60外观无色透明、正八面体状固体深灰色、不透明、细鳞片状的固体 60 分子形似足球，有金属光泽的固体导电性几乎不导电良好几乎不导电硬度天然存在的最硬物质天然存在的最软的物质之质脆导热性很差良好很差用途玻璃刀、钻探机上的钻头、装饰品等电极、高温润滑剂、制铅笔芯等制作新器、制备新材料、超导体等2 碳的其他单质木炭和活性炭都具有_，木炭可以吸附有颜色的大的粒子，也可以吸附有臭味的气体。活性炭比木炭的吸附性更强，所以一般使用_作为防毒面具里的滤毒剂。炭黑在常温时非常稳定，故用炭黑墨汁绘的画和书写的字久不变
2、色。32 和物理性质(1)通常状况下，二氧化碳和一氧化碳都是没有颜色、没有气味的气体。二氧化碳气体的密度比空气的大，能溶于水；一氧化碳气体的密度比空气的小，难溶于水。(2)一定条下 2 存在下列变化： 升华是指固态物质不经过液态直接变为气态的现象。干冰升华是物质状态间的变化，并没有生成新物质，属于物理变化。干冰升华时要吸收大量的热，可作制冷剂。4 碳单质、 、2 的化学性质化学性质用途1 稳定性(常温下)2 可燃性燃料1 可燃性2+2 222 毒性燃料21 不燃烧，也不支持燃烧，不供给呼吸2 与水反应2+H2=H233 与石灰水反应2+a(H)2=a3+H2 制作碳酸饮料、作温室气体肥料、灭火
3、、干冰作制冷剂等二氧化碳的实验室制法(1)实验室制取气体的思路和方法:首先要研究气体实验室制取的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条(如常温、加热、加催化剂等)，还要选择合适的实验装置，并需研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。(2)实验室制取二氧化碳的反应原理为：_。(3)常用的实验室制取 2 的装置如图：图-4(4)2 的收集: 2 密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集 2 气体。收集气体时，导气管应伸到集气瓶底部以排尽集气瓶中空气，使收集到的气体纯度较高。()2 气体的验证:检验方法：将生成的无色、无味的气体通入到澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，
4、则该气体为 2。反应的化学方程式为：2+a(H)2=a3+H2。验满的方法：将一根燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内)，如果木条立即熄灭，则 2 气体已集满。(6)实验室制取二氧化碳的操作步骤： 一般步骤为：按要求连接好仪器 检查装置的气密性 向反应器中装入大理石 向长颈漏斗中注入稀盐酸 收集气体 验满6 二氧化碳的循环以及对生活和环境的影响(1)二氧化碳的生成和消耗：人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧都产生二氧化碳。而自然界消耗二氧化碳主要依靠绿色植物的_以及水和矿物质对二氧化碳的溶解。(2)大气中二氧化碳增多的原因及危害：人口增多、大量使用化石燃料、大量森林遭到破坏、导致大气中二氧化碳含量
5、不断上升，引起了_。(3)控制温室效应的措施：减少化石燃料的使用；开发新能或清洁能；大力植树造林，严禁乱砍滥伐等。疑难突破1 利用图-中间的集气瓶能收集到什么样的气体？剖析：首先可以肯定这里使用的是排空气法收集这种气体。既然这种气体从上面进，只能让瓶中原的空气从下面出去。密度怎样的气体进之后不会向下运动，而会向下挤压空气，让空气从下面排出呢？只能是密度比空气小的气体。图-2 在某些题目中会出现：刚刚制出的二氧化碳气体用导气管通入到澄清的石灰水中，未观察到浑浊现象。请思考其原因可能有哪些？剖析：原因从这样几个方面去考虑：(1)制出的二氧化碳气体是否有问题；(2)澄清的石灰水是否有问题；(3)制取
6、二氧化碳所选装置是否有问题，装置是否漏气；(4)酸的浓度是否过大。问题探究问题 将 2 气体通入紫色石蕊试液，紫色石蕊试液会变成红色。设计实验探究是什么使紫色石蕊试液变红的？探究：实验一：向干燥的紫色石蕊试纸上面洒水，实验二：将干燥的紫色石蕊试纸放入盛有 2 气体的集气瓶。实验三：先向干燥的紫色石蕊试纸上面洒水，然后再将湿润的紫色石蕊试纸放入盛有 2 气体的集气瓶。现象：实验一、实验二中的紫色石蕊试纸未变红，实验三中的紫色石蕊试纸变红了，说明紫色石蕊试液变红是 2 气体和水共同作用的结果，实质上是：2+H2=H23是 H23 使紫色石蕊试液变红的。典题精讲例 1 如图-6 所示，水槽内盛有少量
7、新制的澄清石灰水，点燃阶梯上的蜡烛，用玻璃钟罩将其扣在水槽内。图-6(1)实验观察到的现象有:_，原因是_；_，原因是_；_，原因是_。(2)小明用上述实验测定空气中 2 的体积分数，结果发现与理论数据有偏差，其原因可能是_。(装置的气密性好)思路解析 两支蜡烛都熄灭是毫无疑问的，哪一支蜡烛先熄灭?蜡烛在很小的空间内燃烧，放出的热量使生成的 2 分子的间隔变大，从而使 2 的密度变小，大部分 2 就集中在钟罩的上部。随着燃烧的进行，钟罩上部的 2 越越多，由于 2 不能支持燃烧，高处蜡烛会先熄灭，低处蜡烛也相继熄灭。蜡烛燃烧生成的 2 被澄清的石灰水吸收，石灰水变浑浊； 2 被吸收后，钟罩内压
8、强要减小，钟罩内水面上升。钟罩内的液面为什么不能上升约 1/体积呢?应围绕蜡烛燃烧和石灰水吸收 2 这两个反应去考虑：钟罩内的 2 是否消耗完了，生成的 2 是否全部被吸收了?由于 2 不能支持燃烧，当钟罩内 2 浓度过高，在 2 没有消耗完之前，蜡烛熄灭是很有可能的；如果摇动钟罩，2可能会被全部吸收，而实验中并没有摇动的操作，因此 2 没有被全部吸收也是很有可能的。答案：(1)高处蜡烛先熄灭，低处蜡烛后熄灭 产生的热量使 2的密度变小而上升，集中在钟罩的上部澄清的石灰水变浑浊 2+a(H)2=a3+H2钟罩内液面上升 石灰水吸收 2 后，钟罩内压强减小(2)钟罩内 2 没有消耗完或生成的 2
9、 没有被石灰水全部吸收等例 2(经典回放)(1)实验室制取大量 2 气体，是否能用稀硫酸和大理石为原料？_(填“是”或“否”)。为什么？_。图-9(2)图-9 是实验室制备 2 的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的2 气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制备 2可起到节约药品和取用方便的效果。图-10 装置中哪些可以起到与图-9 装置相同的效果？_ (填写编号)。图-10思路解析 (1)实验室制取 2 气体常用稀盐酸跟大理石(或石灰石)反应，其反应原理是盐酸中的 Hl 跟石灰石中的 a3 反应，生成能溶于水的 al2、H
10、2 和 2 气体。由于生成的 al2 能不断溶解在盐酸溶液中，生成的 2 气体不断挥发，所以反应能持续不断地平稳进行。若用稀硫酸跟大理石反应时，其反应原理为：H2S4+a3=aS4+H2+2。由于生成的 aS4 微溶于水，就会使大理石表面被生成的 aS4包裹，造成 a3 不能再跟 H2S4 接触，使反应逐渐停止。(2)正确解答第(2)问的关键是认真审题，弄清各实验装置的反应原理。装置图中的多孔塑料片本身不与盐酸反应，但它能使大理石跟稀盐酸之间实现接触或隔开的转换，进而实现反应进行或停止的控制。A 中的大理石跟盐酸间没有隔离装置，不能控制反应，B 中的盐酸可通过球形干燥管的下端细孔进入到管内球中
11、，使盐酸跟大理石反应产生气体，关闭导气管时，管内生成的气体又可以把盐酸压到管外，而大理石留在管内，使反应停止。是错误装置。D 中的玻璃珠与盐酸不发生反应，但玻璃珠之间有间隔，盐酸可自由透过，能实现反应自由控制。答案：(1)否 因为大理石与稀硫酸反应生成微溶的 aS4 覆盖在大理石表面，阻止了硫酸与大理石的进一步反应 (2)BD知识导学重点理解以下几点有助于认识这三种单质。金刚石、石墨和 60都是由碳元素组成的单质，但由于碳原子的排列不同(见图-3)，物理性质有很大的差异，用途也有较大不同；金刚石和石墨在一定条下可相互转化，属于化学变化；可以组成不同单质，如：碳元素的单质有金刚石、石墨和 60
12、等。因此，我们不能说“由同种元素组成的物质叫单质”。图-3物质的结构、性质和用途的关系为：物质的组成结构 物质的性质 物质的用途注意：吸附是物理现象，与吸收具有不同的含义。由于木炭疏松多孔，有很大的表面积，因此它具有吸附性，活性炭的吸附性比木炭更强。吸附作用是将气体或溶液里的微小粒子吸附在固体表面，没有生成新物质，属于物理变化。而吸收一般为化学变化，如：2气体被澄清的石灰水吸收的过程中生成了碳酸钙沉淀等物质，就是化学变化。理解的毒性、溶解性可联系日常生活的事例如，煤气：主要成分是一氧化碳气体。同学们很难理解家中烧的煤气为何有难闻的气味。原因是煤气公司在家用煤气中掺入少量难闻的杂质气体，就是为了
13、一旦发生泄漏，能够及时发现，采取合理措施，避免造成人的中毒甚至爆炸事故。另外，冬天用煤炉火取暖时有人担心煤气中毒，临睡前在火炉上和地上放两大盆冷水，很明显，这种做法不能达到预防中毒的目的，原因是一氧化碳气体难溶于水。2 能溶于水和 2 能与水反应，二者有本质的区别：前者是物质的溶解性，是不需要发生化学变化就表现出的性质，属于物理性质；后者是在化学变化中表现出的性质，属于化学性质。所有碳单质的化学性质都相同。比如金刚石、石墨和 60 以及木炭等都是由碳元素组成的，其碳原子的最外层电子的数目一样多(都是 4 个)，因此，不同碳单质的化学性质相同。碳单质的化学性质在常温下稳定。但随着温度的升高，能和
14、许多物质发生化学反应。反应的条不同，产物也不同。如：碳和氧气在点燃条下反应，氧气充足时生成的是 2，而氧气不充足时主要生成。从和 2 分子构成不同表明它们在性质上有很大的差异。能进一步与氧结合生成 2，表现出具有还原性。2 可提供氧，表现出氧化性。了解一氧化碳毒性的原因。一氧化碳具有毒性，其原因是一氧化碳与血红蛋白结合，使人体缺氧导致中毒，与二氧化碳含量过高使人窒息死亡有着本质区别。二氧化碳没有毒，但空气中二氧化碳的体积分数过高会使人头晕甚至窒息死亡。利用二氧化碳在自然界中的存在与循环，解释二氧化碳的生态平衡问题、环境保护以及许多工农业生产的有关问题(比如：温室效应、大棚蔬菜的增产等)；运用二
15、氧化碳的性质，还可针对控制二氧化碳的排放及吸收的研究，增强同学们关心人类重大问题的社会责任感。(1)对学习实验室制取气体的思路和方法的要点提示：a 选择反应时，要考虑原料易得，反应条要求不高，操作简便安全，反应速率适中，生成的气体不易混入其他气体，便于收集。b 实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。选择气体发生装置要根据反应物的状态和反应条；选择气体的收集装置应考虑气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应。验证气体时，实验现象要明显。(2)对选择实验室制取二氧化碳的药品的要点提示：反应中所选的药品在反应时反应速率适中，大理石(或石灰石)价格较低。一般不用其他药品代替的理由：不用纯 a3 或 Na23 等代替大理石，是因为它们与盐酸反应速率太快，不便于控制；不用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发出 Hl 气体使 2 不纯；不能用 H2S4 代替盐酸，是因为 H2S4 与 a3 反应生成微溶的aS4 会覆盖在大理石的表面，阻止了反应的继续进行。(3)对实验室制取 2 的装置选择的要点提示：一般情况下，若所需反应物的量较大，常用广口瓶、平底烧瓶、锥形瓶等仪器代替大试管做反应器。为防止生成的气体
