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探究：氧化還原反應是中學化學的一個難點，特別是同學們在分析氧化劑、還原劑、氧化性、還原性時容易產生混淆。

從得失氧的反應觀點講：

(1)氧化反應、還原反應。物質與氧發生的反應叫氧化反應，含氧化合物里的氧被奪去的反應叫還原反應。

(2)氧化劑、還原劑。在反應中，供給氧的物質叫氧化劑，得氧的物質叫還原劑。

(3)氧化性、還原性。在反應中，供給氧的物質所具有的性質叫氧化性，奪取氧的物質所具有的性質叫還原性。

實例：

[例題2]近年我國科學家將二氧化碳和金屬鈉在一定條件下發生反應，制得金剛石，同時生成了碳酸鈉，下列說法中錯誤的是(　　 )

A.二氧化碳轉化成金剛石是化學變化

B.金剛石是碳的一種同素異形體

C.金屬鈉在反應中由游離態轉變為化合態

D.該反應不是氧化還原反應

解析：二氧化碳和金屬鈉在一定條件下發生反應的化學方程式為4Na+3CO₂====2Na₂CO₃₊C，在該反應中金屬鈉得氧發生氧化反應，二氧化碳失氧發生還原反應，故該反應為氧化還原反應。

答案：D

綠色通道:初中化學判斷氧化還原反應是從得氧和失氧的角度，得氧的物質發生氧化反應，作還原劑，失氧的物質發生還原反應，作氧化劑。

針對訓練:

3.下圖裝置是初中化學學習中常用的實驗裝置，某同學對使用該裝置的相關知識進行了整理。

(1)寫出儀器的名稱：a________________，b.________________。

(2)根據要求填表：

(3)上述兩實驗中，B裝置與A裝置連接方式是否相同？如有不同,請說明不同之處：________________________。

解析：用高錳酸鉀(或氯酸鉀和二氧化錳)制取氧氣的反應類型為分解反應。碳還原氧化銅的還原劑是碳，寫化學方程式時要注明反應條件是高溫，生成的CO₂加“↑”。實驗一B中裝滿水同時還要用量筒測定從瓶中流出水的體積；實驗二B中的澄清石灰水用來檢驗產物是否是二氧化碳；實驗一B中的f與c連接目的是將廣口瓶中的水排出，實驗二B中的e與c連接目的是使生成的氣體與澄清的石灰水充分反應。

答案：(1)酒精燈 鐵架臺

(2)實驗一：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑(或2KClO₃2KCl+3O₂↑) 分解反應 水 量筒

實驗二：C+2CuO2Cu+CO₂↑ 碳 檢驗是否生成了二氧化碳

(3)不相同，實驗一是f與c連接，實驗二是e與c連接

2.下面是碳的幾種單質的結構示意圖，圖中小圓圈均代表碳原子。

(1)在物質甲的結構中，每個碳原子最多連有_________________個碳原子。

(2)根據乙物質層與層之間能發生滑動，具有滑膩感的特點，寫出它的一種用途________________。

(3)圖中物質丙的化學式為C₆₀，已知硅的一種單質也有與物質丙相同的原子數和類似的結構，有科學家嘗試把物質丙的一個分子放進硅的這種單質的一個分子中，反應形成一種新型分子，該分子的化學式為________________________________。

解析：(1)從圖中不難看出，每個碳原子最多連有4個碳原子。(2)有滑膩感，可作潤滑劑或鉛筆芯原料。(3)根據題目所給信息，把物質丙的一個分子放進硅的這種單質的一個分子中，形成新型分子的化學式應為 Si₆₀C₆₀。

答案：(1) 4 (2)用作鉛筆芯原料 (3)Si₆₀C₆₀

探究：同一種元素不僅能夠組成一種單質，有的還能組成多種單質，如碳元素可組成金剛石、石墨、C₆₀等幾種單質；磷元素可組成紅磷、白磷等單質；氧元素可組成氧氣、臭氧等單質。元素和單質是不同的概念，單質一定是由同一種元素組成的，但一種元素不一定只形成一種單質。

[例題1]據報道，科學家已經研制出世界上最薄的材料--碳膜片，其厚度只有一根頭發的二十萬分之一。如圖所示，這種碳膜片狀如蜂巢，是由碳原子構成的六邊形單元向外延展而成，下列有關碳膜片的說法中，正確的是(　　 )

A.碳膜片屬于單質

B.碳膜片與C₆₀是同一種物質

C.碳膜片屬于人工合成的有機高分子材料(屬于化合物)

D.碳膜片在氧氣中完全燃燒的產物和碳在氧氣中完全燃燒的產物不同

解析:碳膜片是由碳元素(只一種)組成的，屬于碳單質；C₆₀形狀似足球，俗稱“足球烯”，顯然碳膜片與C₆₀不是同一種物質；有機高分子材料屬于化合物，而碳膜片則屬于單質；由于碳膜片只由碳元素組成，完全燃燒的產物只有二氧化碳，故與碳在氧氣中完全燃燒的產物相同。

答案：A

綠色通道:該題考查了同學們對同種元素可以組成不同單質的理解。同種元素可組成不同單質，主要是由于其內部原子排列方式不同所致。

針對訓練:

1.碳元素有金剛石、石墨和無定形碳等多種單質，下列關于碳單質的敘述正確的是(　　 )

A.都是黑色固體

B.碳原子的排列方式都相同

C.在氧氣中充分燃燒時都生成二氧化碳

D.都能使紅墨水褪色

答案:C 解析：金剛石、石墨和無定形碳等單質都是由碳元素組成的，雖組成元素完全一樣，但又是完全不同的幾種物質，物理性質差別很大。如金剛石無色透明、硬度極大、不導電，石墨呈灰黑色、質軟、具有良好的導電性，木炭、活性炭有較強的吸附性等，用途也各不相同。

3.答案:(1)C+CO₂2CO

(2)C+2CuO2Cu+CO₂↑ 紅色 使澄清石灰水變渾濁

(3)被奪去的反應 氧化性 氧化劑 還原劑 還原性

師生互動

2.答案:C+O₂CO₂ 2C+O₂2CO

1.答案:不容易

3.還原性

(1)與非金屬氧化物反應，如：__________________________(寫化學方程式)，煤爐中經常發生這一反應。

(2)與金屬氧化物反應，如與氧化銅、氧化鐵、氧化鋁等的反應。

木炭還原氧化銅的反應原理：__________________________________。

現象：黑色粉末變成______________固體，放出的氣體能____________________________。

裝置：用高錳酸鉀制氧氣的裝置。

(3)還原反應：含氧化合物里的氧______________叫做還原反應。含氧化合物提供氧的性質叫做______________，含氧化合物是______________；奪取含氧化合物中氧的物質是______________，它的這種性質叫做______________。

2.可燃性

氧氣充足時：____________________________(寫化學方程式)。

氧氣不足時：________________(寫化學方程式)，用煤生爐子，燃燒不旺時就會發生這一反應。

1.穩定性

　　 常溫下，碳受日光照射或跟空氣、水分接觸，都________________發生變化。但是隨著溫度的升高，碳的活動性大大增強，在高溫下，碳能夠跟很多物質起反應。

3.答案:疏松多孔 吸附