5.2 组成燃料的主要元素——碳 学案（习题无答案）

化学学科教师辅导讲义
学员姓名：
年 级：初三
辅导科目：初中化学
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5.2 组成燃料的主要元素----碳
361950142875入门测
入门测
1.氢气;①色态味：通常状况下，氢气是一种 、 的气体。
②溶解性：氢气 溶于水。
③密度：相同条件下，氢气是所有气体中密度 的气体，是物质世界里 的气体。
2.纯净的氢气在空气中可以安静地燃烧，化学方程式：
现象：产生 色火焰，罩在火焰上方的烧杯内壁上有 ；手触烧杯，感觉 。
3.氢气是一种具有广泛用途的物质，下列关于氢气的叙述不正确的是（ ）
A．用氢气充灌探空气球是因为相同条件下，氢气的密度最小
B．氢气具有可燃性，可以做燃料
C．点燃氢气与氧气的混合气体时，一定会发生爆炸
D．氢气在发生化学变化时的最小微粒是氢原子
142875135890碳，一氧化碳的性质
1000000碳，一氧化碳的性质
390525161925知识精讲
知识精讲
1、知识点框架：
（一）碳的单质
1. 金刚石和石墨
金刚石
石墨
富勒烯(以C60为例)
外观
无色透明、正八面体状的固体
深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体
C60分子形似足球，有金属光泽的固体
硬度
天然最硬的物质
最软的矿物之一——有滑腻感
质脆
熔点
很高
很高
很高
导热性
很差
优良
很差
导电性
不导电
优良
不导电
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
制备新材料、超导体等
结论
差异的原因是由于各单质中碳原子的排列方式不同
31623006223000金刚石、石墨、富勒烯(以C60为例)都是碳的不同单质，由于各单质中碳原子的排列方式不同(如下图所示)，产生了不相同的物理性质。
无定形碳
木炭、活性炭、焦炭、炭黑等都是由石墨的细小晶体与少量杂质形成的，被称为“无定形碳”，属于混合物。
2293620142875
①几种无定形碳的用途 性质 决定 用途
推知
物质
木炭
活性炭
焦炭
炭黑
物理性质
灰黑色多孔性固体
疏松多孔的结构
浅灰色多孔性固体
极细黑色粉末
用途
作燃料、吸附剂、制造黑火药
净水剂、脱色剂、去味剂、滤毒剂
冶炼金属、生产水煤气
油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂
②吸附作用：气体或溶液里的物质被吸附在固体表面的作用
木炭、活性炭等无定形碳由于具有疏松多孔的结构而具有吸附能力。活性炭的吸附能力比木炭更强。木炭、活性炭等的吸附过程都属于物理变化。
（二）单质碳的化学性质
常温下，化学性质很不活泼；温度升高，活动性大大增强，高温下，碳能与许多物质起反应。
1.常温下，单质碳的化学性质比较稳定
2.高温下，单质碳的化学性质比较活泼，能与许多物质起反应
44303958255000①碳与氧气的反应——可燃性
氧气充足，碳完全燃烧生成二氧化碳：炉内下部
C＋O2 CO2(热值为32.8 kJ·g－1)
氧气不充足，碳不完全燃烧生成一氧化碳：炉内上部
2C＋O2 2CO(热值为9.2 kJ·g－1，只有完全燃烧热值的1/3.6)
②碳与二氧化碳的反应——还原性
高温条件下，炽热的木炭可使二氧化碳转变成一氧化碳。
C＋CO2 2CO(吸热) -------炉内中部
3．一氧化碳的性质
(1)物理性质：一氧化碳是无色、无味、难溶于水的气体，密度比空气的小。
(2)特性：有毒。
5110480540512000血液中血红蛋白与一氧化碳的结合能力比与氧的结合能力要强200多倍，而且，血红蛋白与氧的分离速度却很慢。所以，人一旦吸入一氧化碳，氧便失去了与血红蛋白结合的机会，使组织细胞无法从血液中获得足够的氧气，造成人体缺氧，严重时危及生命。
(3)化学性质——可燃性
实验
现象
结论
①在盛放一氧化碳贮存瓶的导管口点燃气体，观察现象
蓝色火焰
CO能燃烧
②在火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯，过一会儿，观察现象
拿烧杯的手感到发烫
放热
③将烧杯迅速倒过来，注入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象
澄清的石灰水变浑浊
生成二氧化碳
一氧化碳能燃烧：2CO＋O22CO2；使用一氧化碳时，一定要检验其纯度。
观察煤炉里煤的燃烧(如下图所示)：
煤炉里煤层上方的蓝色火焰，就是一氧化碳燃烧产生的。
4．一氧化碳和二氧化碳性质的比较
CO
CO2
物理性质
无色、无味气体，难溶于水，密度比空气小
无色、无味气体，能溶于水，密度比空气大
化学
性质
剧毒
无毒性
2CO＋O22CO2
CO2＋H2O===H2CO3
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
C＋CO22CO
环境影响
污染空气
造成温室效应
用途
燃料
灭火、气体肥料、化工原料
转换
2CO＋O22CO2，C＋CO22CO
小结
2312670171450

409575-38100题模精讲
题模精讲
1.下列对一些事实的解释错误的是（?? ）
事?? 实
解??? 释
A
书写档案规定必须使用碳素墨水?
碳的化学性质稳定
B
石墨能够做电池的电极材料
石墨能够导电
C
焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来
焦炭具有氧化性
D
制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖
活性炭具有吸附性
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
2.常利用物质刻画其他物质，观察是否留有痕迹的方法来比较物质的硬度。为了测定①?刚玉、②石英、③石墨、④金刚石的硬度，进行刻画实验，记录如下：
（1）用金刚石刻画均使其他三种物质留有痕迹；
（2）石墨对其他物质刻画均无痕迹；
（3）用石英刻画其他三种物质，只有一种物质留有痕迹。
则四种物质的相对硬度由大到小的顺序为（???）
A.?①②③④????B.?②④③①???C.?③②①④?????D.?④①②③
3.发生CO轻微中毒后（头昏），应立即做的是（?? ）
A.?安排通风口，改善排气状况????????????????????????????????B.?打开门窗，使房间通风
C.?用冷水淋头?????????????????????????????????????????????????????????D.?用湿毛巾捂住鼻子，跑出房间
4.诺贝尔物理学奖授予英国科学家海姆和诺活肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究，石墨烯是从石墨材料中剥离制得的，与金刚石、石墨一样，都只有碳元素组成。如图是金刚石、石墨、C60和石墨烯的微观结构示意图。下列说法错误的是（　）
A.?它们都是单质?????????????????????????????????
B.?一个C60分子由60个碳原子构成
C.?它们的结构中碳原子的排列方式都相同???
D.?它们在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
5. “扬州八怪”之一清代著名画家郑板桥所绘字画至今仍不褪色，是因为墨汁中的碳（??）
A.?具有可燃性?????B.?在常温下性质稳定????????C.?具有氧化性???????????????????D.?具有还原性
6. 我国北京大学化学系和物理系研究小组研制出了C60分子，它形如足球。它的一个分子是由________原子构成的，相对分子质量是________。
7. 由活性炭制成的冰箱除味剂是利用了活性炭的________作用．本炭使集气瓶中红棕色的二氧化氮消失的变化是________?变化．
8. 一种外形小巧，充电速度约为普通电池一千倍的新型电池——石墨烯电池已经问世。石墨烯是单层石墨片.其化学式为________.它的物理性质与金刚石有很大差异。其原因是________请写出石墨烯可能具有的一种化学性质________。
9. 根据物质结构、性质、用途之间的关系，回答下列问题：
（1）物质的结构决定物质的性质，如：活性炭具有疏松多孔的结构，因此活性炭具有________?性；
（2）物质的性质决定物质的用途，如：________?．
10.用所学的化学知识回答下列问题
①金刚石和石墨的物理性质存在差异的原因________?．
②CO和CO2的化学性质不同的原因________?．
11.根据用途在金刚石、石墨、C60、焦炭中选出适当的物质填在空格中：
（1）可用作切割大理石的是________；
（2）可做电极能导电的是________；
（3）可做燃料和冶金的是________；
（4）应用于材料科学，超导体领域的是________．
3、练习
314325-19050随堂练习
随堂练习
1. 通常情况下一氧化碳是 色、 味的气体， 溶于水。一氧化碳燃烧时产生 色火焰，放出热量，其化学方程式为 。
4648200243840002.如图所示，煤炉里煤燃烧时由下至上会发生一系列化学变化。请写出A、B、C处反应的化学方程式：
、
。
下列用途不能体现该物质的性质的是（ ）
A．金刚石可以刻划玻璃，说明金刚石硬度大
B．二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，说明二氧化碳具有碱性
C．一氧化碳可用于工业炼铁，说明一氧化碳具有还原性
D．活性炭可用于防毒面具，说明活性炭具有吸附性
4. 有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是（ ）
A．室内放一盆水能防止 CO 中毒。
B．活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附色素和异味。
C．用碳素墨水填写档案，因为常温下碳单质化学性质稳定。
D．金刚石和石墨的结构中碳原子排列方式不同。
5. 木炭和活性炭都具有吸附作用，是因为（　　）
A.?常温时化学性质都不活泼??????????????B.?颗粒都很小，而且是黑色的
C.?都有疏松多孔结构???? ?D.?都不具有毒性
6. 碳在氧气不足、氧气充足的条件下燃烧，反应物相同，但产物不同，说明________不同，产物不同．煤粉比煤块在空气中燃烧更剧烈，说明反应物________的不同，反应速率不同．
7. 在氧气充足时，碳燃烧的产物是________；在氧气不充足时，碳燃烧的产物是________。
40767001492258. 完成下列物质转化的化学方程式
①____ ____
②______
③____ ____
9. 在：活性炭、氦气、一氧化碳、氮气、明矾、金刚石中选择适当的物质填空
（1）冰箱除异味的是?________? （2）霓虹灯中充入的是________?
（3）薯片等膨化食品包装袋内的是________? （4）煤气中的主要成分是________?
（5）可用来切割玻璃的是?________? （6）自来水厂常用的絮凝剂是________?
10.我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为单质碳具有（）
A.?可燃性????????????B.?还原性???????C.?在常温下，化学性质不活泼?????????????????D.?吸附性
11.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是（? ）
A.?碳原子的排列方式相同?????????????
B.?在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
C.?物理性质相同????????????
D.?一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
11.金刚石、石墨、C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其主要原因是（）
A.构成原子大小不同 B.构成原子数目不同
C.由不同种原子构成 D.原子的排列方式不同
361950-28575能力拓展
能力拓展
1.活性炭能净水，主要是因为它具有（??? ）
A.?难溶性??????????B.?稳定性??????????????????????C.?吸附性??????????????????????D.?可燃性
2.标号为“2B”的铅笔芯中，一定含有的物质是（ ）
A.?金刚石??????????????B.?石墨?????????????C.?金属铅????????????D.?氧化铜
3.对下列事实的解释不正确的是（ ）
选项
事实
解释
A
木炭燃烧可以烤肉
燃烧时化学能主要转化为热能
B
用碳素笔书写档案
常温下，碳的化学性质不活泼
C
CO 有毒
CO 与血红蛋白结合，使人体缺氧
D
金刚石和石墨的化学性质相同
二者中的碳原子排列方式相同
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
4. 金刚石不导电，石墨导电，导致物理性质存在差异的原因是（??）
527685016383000A.?金刚石是纯洁物，石墨是混合物?????????????????????????B.?金刚石是单质，石墨是化合物　　
C.?金刚石和石墨里碳原子排列方式不同　　???????????D.?金刚石和石墨由不同种元素组成
5. 下图是二次进风节煤炉示意图(煤的主要成分是碳)。
分析煤炉中发生的化学反应，写出各部位的一个主要反应方程式：
煤炉底部______________；
煤炉中部________________；
煤炉上部________________。
（用化学符号填空）金刚石和石墨的组成元素都是________?元素，构成的粒子都是________?，完全燃烧后的产物都是________?。但金刚石是天然最坚硬物质，而石墨则是天然最软的物质之一，原因是（用文字描述）：________ 。
物 质 的 结 构 决 定 物 质 的 性 质 ． 观 察 如 图 示 意 图 ， 回 答 问 题 ：
105346511366500
（1）从宏观看以上四种物质都是由 组成；
（2）石墨可以导电，金刚石不能，从微观看石墨和金刚石的物理性质不同的原因是 ；
（3）从物质分类的角度看，木炭不同于其他三种物质．前面三种属于 ，
8. 下列关于 CO 说法不正确的是（ ）
A．通常为无色无味气体 B．能溶于水
C．能与血液中的血红蛋白结合导致中毒 D．能用于金属冶炼
9.有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是（ ）
A．室内放一盆水能防止 CO 中毒。
B．活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附色素和异味。
C．用碳素墨水填写档案，因为常温下碳单质化学性质稳定。
D．金刚石和石墨的结构中碳原子排列方式不同。
10. 以下物质：①金刚石 ②石油 ③干冰 ④一氧化碳 ⑤石墨
（1）可用于人工降雨的是 （填序号，下同）；
（2）可用来切割玻璃的是 ；
（3）具有毒性的气体是 ；
（4）具有还原性的固体单质是 ．