【同步讲义】人教版化学九年级上册--6.01.2 单质碳的性质（word讲义）

课前引入

一、碳的稳定性

碳的原子结构示意图为__________，最外层电子数为_____，所以不容易得电子也不容易失电子，因此常温下化学性质稳定。

说明

二、碳的可燃性

1．充分燃烧：_____________________________（氧气充足）

2. 不充分燃烧：____________________________（氧气不充足）

注意

三、碳的还原性

1．碳还原氧化铜

实验探究

思考与交流

2．碳还原氧化铁    杨sir化学，侵权必究

化学方程式：____________________________________

说明

3．碳还原二氧化碳   

化学方程式：____________________________________

四、还原反应、还原性

1. 含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。

2. 将含氧化合物中的氧夺去的性质，叫还原性。杨sir化学，侵权必究

题型一：碳的稳定性杨sir化学，侵权必究

【例1】我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质

A．化学性质稳定 B．具有氧化性

C．具有还原性 D．具有可燃性

【变1-1】为了使重要文件长期保存，签署文件时一般用

A．纯蓝墨水笔 B．铅笔 C．圆珠笔 D．碳素墨水笔

【变1-2】用墨汁书写的字画经久不褪色，其主要原因是___________。杨sir化学，侵权必究

题型二：碳的可燃性杨sir化学，侵权必究

【例2】

（2021·山东莒南·九年级期末）如图科学家利用精密的仪器把石墨拆成只有一个或几个原子层厚的“碳片”，下列说法正确的是（  ）

A．碳片是一种混合物 B．碳片和C60是同一种物质

C．在一定条件下，碳片可与金属氧化物反应 D．碳片在氧气中完全燃的产物是CO

题型三：碳的还原性杨sir化学，侵权必究

【例3】图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法错误的是

A．网罩的作用：集中火焰并提高温度

B．理论上试管a中减少的质量等于试管b增加的质量

C．a中黑色粉末变红说明碳具有还原性

D．反应结束后立即把a中的物质倒出来观察现象

【变3-1】试管中有黑色粉末，高温加热后变成红色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是

A．氧化铜  B．四氧化三铁与木炭粉 

C．氧化铜与木炭粉  D．铜与木炭粉

【变3-2】下列图象能正确反应对应变化关系的是

A．木炭还原氧化铜 

B．在密闭容器中燃烧红磷

C．在密闭容器中燃烧镁条 

D．向过氧化氢溶液中加入二氧化锰杨sir化学，侵权必究

【例4】炼铁炉中某反应的微观示意图(不同的球代表不同的原子)如下图所示，下列说法不正确的是

A．该反应属于化合反应 B．该反应表示CO2与C反应生成CO

C．反应中共有三种化合物 D．反应前后分子的种类发生了变化

【例5】如图是木炭还原氧化铜的实验。

（1）在此实验过程中，可以观察到的现象：杨sir化学，侵权必究

①_______________；

②_______________。

（2）实验时，酒精灯加铁丝网罩的目的是_________。

（3）写出该反应的化学方程式____________。

（4）此装置中仪器C换成空的集气瓶还可以做的实验是___________。

【变5】某实验小组同学在用甲和乙装置做木炭还原氧化铜的实验中，发现从乙装置的导管口不断有气泡冒出，以为是反应产生的CO2未被石灰水完全吸收。于是在乙装置后又连接上丙装置，重新实验，发现丙装置仍不断有气泡冒出，且石灰水未见浑浊。那么从丙装置中冒出的气体是什么呢？请完成下列探究中的有关问题：

（1）你认为从丙装置中冒出的气体可能是______________，写出生成这种气体的化学方程式：_______________。杨sir化学，侵权必究

（2）请按下表要求，设计实验方案，验证你的猜想。

（3）写出乙装置中反应的化学方程式：________________。

（4）根据以上探究，该实验小组同学认为上述装置还不够完善，其理由是____________。于是他们在丙装置后再增加一个________装置，例如___________。

题型四：碳的相关计算杨sir化学，侵权必究

【例6】两份质量不同的碳与氧气反应，分别生成二氧化碳和一氧化碳时，消耗的氧气质量相同，这两份碳的质量比是

A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．3:2

【变6-1】碳在氧气中燃烧由于二者的质量比不同，产生的产物也不同，若生成物为CO和CO2的混合物，则碳和氧气的质量比可能是

A．3：4 B．3：5

C．3：6 D．3：8

【变6-2】在相同温度和相同体积的条件下，气体压强（p）与气体分子数目（n）成正比关系（p=kn）。若ag碳和bg氧气放入一密闭容器中，测得容器内的气体压强为p，然后提供一定条件使容器内的物质发生充分反应，待温度复原时，测得容器内的气体压强仍然为p，则a与b的关系可能为（　　）

A．a=5b/16 B．a>3b/8 C．a<3b/8 D．a>3b/4杨sir化学，侵权必究

【例7】某化学兴趣小组的同学探究过量的炭粉与Fe2O3在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下：

（提出假设）气体产物是CO2。

（查阅资料）①氮气不能与炭粉及Fe2O3反应。

②高温下可以发生下列反应：

杨sir化学，侵权必究

（设计方案）将一定量Fe2O3在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应，用实验中测得的有关物质的质量，进行分析、判断。

（进行实验）用如图所示装置进行实验。

首先称得玻璃管C的质量为48.48 g，再称取2.40 g Fe2O3和1.50 g炭粉，加到玻璃管C中。连接好装置，通一段时间氮气，再夹紧弹簧夹T，点燃酒精喷灯加热。待玻璃管C中固体质量不再变化时，称得玻璃管C与残留固体共51.30 g。

（问题分析）（1）用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是_____。

（2）玻璃管中的现象是_____。

（3）尾气处理的方法是_____。

（4）若Fe2O3与炭粉反应的气体产物全部是CO2.求2.40 g Fe2O3完全反应时生成CO2的质量_____。（写出计算过程）

（5）根据实验数据计算，实验中实际获得气体中碳元素和氧元素的质量比为_____。

（6）结论：原假设_____（填“能”或“不能”）成立，理由是_____。

题型五：碳的性质综合杨sir化学，侵权必究

【例8】影响碳的化学性质的主要因素是

A．空气 B．日光 C．水分 D．温度

【变8】下列有关碳单质的性质和结构，说法正确的是

A．金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同

B．用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳具有还原性

C．活性炭常用来制作防毒面具因其具有良好吸附性

D．所有碳单质燃烧一定只生成二氧化碳

【例9】现有A、B、C、D、E五种常见的物质，常温下A和B都是黑色固体，D是一种紫红色金属单质，它们之间的转化关系如图所示，反应条件均已略去。

（1）E的名称是______。

（2）反应A+B→C+D的化学方程式是______。

（3）C在生产生活中有很多用途，请列举一条：______。

【变9】有四种纯净物A、B、C、D，其中A、B、C组成中均含有相同的一种元素。它们的转化关系如图（转化过程中部分条件和其他物质未全写出）。B能使澄清的石灰水变浑浊。回答下列问题：

（1）若A和D是同一种物质，则A的化学式为______。A与CuO反应的化学方程式为______；            

（2）若A和C是同一种物质，C的化学式为______，D的化学式为______。杨sir化学，侵权必究

【题1】下列用途利用了单质碳的还原性的是（　　）

A．刻划玻璃 B．石墨电极 C．吸附毒气 D．冶金工业

【题2】2019年我国正式进入5G元年，5G是最新一代蜂窝移动通信技术，石墨烯被列为5G交换机唯一有效的散热方案。石墨烯为单层石墨，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的材料，下列有关石墨烯的说法中正确的是

A．石墨烯是一种新型化合物 B．常温下化学性质活泼杨sir化学，侵权必究

C．在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳 D．石墨烯的硬度小于金刚石

【题3】物质的用途与性质对应关系不合理的是

A．碳素墨水书写档案——稳定性

B．石墨做电池电极——导电性

C．焦炭冶炼金属——可燃性

D．金刚石切割玻璃——硬度大

【题4】为探究CuO和C反应的最佳质量比（忽略其它副反应），化学兴趣小组按如图一所示装置，取CuO和C的混合物17.2g，按不同的质量比进行实验，实验结果如图二所示。以下说法不正确的是

①实验过程中，观察到黑色固体变红，说明反应己经结束

②实验结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯

③该反应中氧化铜发生了还原反应，反应前后只有氧元素的化合价没有发生改变杨sir化学，侵权必究

④反应前后铜元素在固体中的质量分数不变

⑤CuO和C的最佳质量比对应图二中的b点

⑥a点时，反应消耗的C的质量为9.2g，CuO的质量为8g

⑦c点对应的原固体中CuO和C的质量分别为17.2g、0g

A．③⑤⑦ B．④③⑥ C．①④⑥ D．①③④⑦

【题5】图是课本上碳还原氧化铜的实验，实验中观察到澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳。但是小芳同学提出，碳与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，因此她用图装置继续探究二氧化碳产生的原因。

（实验过程）

（1）打开弹簧夹，使氮气通入硬质玻璃管，目的是______。

（2）通入氮气一段时间后，夹紧弹簧夹，用酒精灯对硬质玻璃管中的固体加热，使用金属网罩的作用是______，玻璃管中的现象是______。

（3）当导管口不再冒出气泡后，先______，后______（填字母）。杨sir化学，侵权必究

A、打开弹簧夹，通入氮气             B、移去酒精灯

（实验结论）澄清石灰水变浑浊，说明二氧化碳是碳与氧化铜反应生成的。写出碳还原氧化铜反应的化学方程式：______。

（反思与提高）反应前后玻璃管中固体的质量变化情况如下表，则参加反应的氧化铜质量是______。

【练1】下列碳单质的各种用途中，利用其化学性质的是

A．用金刚石切割大理石 B．用焦炭冶炼金属

C．用活性炭做汽车除味剂 D．用石墨做铅笔笔芯

【练2】关于金刚石、石墨、C60三种物质的叙述，正确的是（    ）

A．都具有导电性 B．都属于碳单质

C．性质都相同 D．完全燃烧的产物不同

【练3】下列关于碳和氧化铜反应的说法正确的是

A．碳被还原 B．氧化铜发生氧化反应杨sir化学，侵权必究

C．该反应是化合反应 D．反应后碳的化合价升高

【练4】向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶中投入几块烘烤过的木炭，发现红棕色消失，说明木炭具有________作用。用墨汁书写或绘画的字画能从古代保存至今而不褪色，是因为常温下碳的化学性质________。石墨和C60的物理性质存在明显差异的原因是________。

【练5】激光打印机是常见的办公用品，它所用墨粉的主要成分是极细的碳粉。利用墨粉打印的资料经阳光、日晒后都不易褪色，是因为___。但墨粉怕火，写出其遇火后发生反应的化学方程式___。

【练6】焦炭在工业上用于冶炼金属，写出碳与氧化铜高温加热发生反应的化学方程式：_________，发生还原反应的物质是___________。杨sir化学，侵权必究

【练7】某同学设计了如图实验装置，进行碳的还原性的性质验证，对实验进行分析并回答：

（1）检查装置气密性的方法：将导管一端浸入水中，用手握住试管，若观察到水中导管口__________，说明装置气密性良好。

（2）酒精灯加上网罩的作用是___________。

（3）该实验的两个主要现象是_____________，_____________。

（4）CuO发生_______反应(填“氧化”或“还原”)。

（5）左边试管中发生反应的化学方程式为：____________。

（6）实验结束后，应该先撤出导气管，再停止加热，原因是____________。

【练8】某同学用碳还原氧化铜，若要还原80g的氧化铜，则需要多少克的碳？