第6讲 碳和碳的氧化物（课件PPT）-【中考2号】2024年中考化学讲义（四川专用）

第6讲　碳和碳的氧化物 2024四川化学 目 录 1 知识梳理 素养形成 2 典型例题 考法突破 3 实验探究 素养提升 4 真题自测 中考热身 1．2010年诺贝尔物理学奖授予发现石墨烯(目前世界上导电性最好的物质)的开创性研究者，金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图如下图 所示，下列说法正确的是(　　) A．金刚石和石墨里碳原子的排 列方式相同 　 B．C60单质是由碳原子直接构成的 C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 　　 D．石墨烯不具有导电性 C 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 总目录 2．下列实验设计中，可以证明二氧化碳能灭火的是(　　) C 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 总目录 3．思考：2021年全国两会期间，政府工作报告中的“碳达峰”“碳中和”成为热词，这也体现了我国对全球环境治理的大国担当。你知道为什么要提出“碳达峰”“碳中和”吗？你知道有哪些碳循环的方法呢？ 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 总目录 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 总目录 1 知识梳理 素养形成 1．金刚石和石墨都是由_____元素组成，由于它们原子的__________不 同，它们的__________性质存在着差异。 碳的单质(金刚石、石墨和C60) 知识点 1 碳 排列方式 物理 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 金刚石和石墨物理性质差异对比表 物质 金刚石 石墨 颜色、形状 无色透明固体、正八面体 灰黑色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体 硬度 大(自然界最硬) 很软 导电性 无 良好 用途 制玻璃刀、钻头和装饰品 可用于制电极、铅笔芯和润滑剂 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 2．C60由C60分子构成，一个分子中含60个碳原子，形似足球，它应用于材料科学和超导体等方面。 3．活性炭与木炭具有_________性，对一些色素、异味有吸附作用。防 毒面具里的滤毒罐就是利用__________来吸附毒气的，这种变化是物理 变化，因此吸附性属于__________性质。 吸附 活性炭 物理 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 4．碳的化学性质 (1)在常温下，碳的化学性质________________。 (2)可燃性：不充分燃烧，化学方程式为________________；充分燃烧， 化学方程式为________________。 (3)还原性：碳还原氧化铜的化学方程式为_______________________，在此反应中，氧化铜中的氧元素被碳夺去了，碳表现出__________，氧 化铜发生还原反应。反应前反应物为________色固体，充分反应后固体 变成_______色，并生成使澄清石灰水变__________的气体。 稳定(或不活泼) 还原性 黑 红 浑浊 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 1．二氧化碳的物理性质：二氧化碳是一种无色无 味的气体，从图1实验还可得出二氧化碳的物理 性质有______________；化学性质：不能燃烧也 不支持燃烧；据此，CO2可用于__________。 图2实验软塑料瓶变瘪说明二氧化碳__________于水。 固体二氧化碳叫“__________”。它升华时吸收大量的热，因此可作__________剂，能用于人工降雨。 二氧化碳的性质 知识点 2 密度比空气大 灭火 能溶 干冰 制冷 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 2．二氧化碳的化学性质 (1)二氧化碳能与水反应，如二氧化碳使紫色石蕊溶液变红，请用化学方 程式说明反应原理：__________________；当加热时，红色石蕊溶液又 变成紫色，请用化学方程式说明反应原理：_____________________。 (2)二氧化碳能与碱溶液反应，如为了使石灰浆Ca(OH)2抹的墙壁快点干燥，常在室内生个炭火盆。开始放炭火盆时，墙壁反而变潮湿。请用两 个化学方程式说明反应原理：_________________，_________________ _______________。 (3)二氧化碳能与碳反应，化学方程式为___________________。 CO2＋H2O===H2CO3 CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 3．二氧化碳的用途与对环境的影响 (1)二氧化碳的用途：灭火、作制冷剂、人工降雨(干冰“升华”吸热)、作温室肥料(二氧化碳是光合作用的原料)、制汽水(能溶于水)等。 (2)①二氧化碳对环境的影响：在自然界氧气和二氧化碳的循环中，绿色植物 的______作用是重要的一环。近几十年来，二氧化碳排放增加，森林遭到破 坏，使全球变暖的______效应给环境带来了不利影响。产生温室效应的气体 主要有______、O3、CH4、氟利昂等。 ②温室效应的危害：引起两极冰川融化，海平面上升，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化。 ③防治温室效应的措施主要有：减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用，开发利用太阳能、风能等清洁能源，大力植树造林，严禁乱砍滥伐等。 光合 温室 CO2 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 1．物理性质：一氧化碳是无色无味的气体，难溶于水。 2．化学性质 (1)可燃性：一氧化碳燃烧，火焰呈__________色。化学方程式为_____________________。 一氧化碳 知识点 3 蓝 (3)毒性：煤气中毒即__________中毒，原因是它极易与血液中的血红蛋白结合，造成缺氧危及生命。 CO 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 2 典型例题 考法突破 作为目前世界上已知的最轻、最薄的新材料之一，石墨烯的研究应用一直引发各国激烈竞争。石墨烯状如蜂巢，是由碳原子构成的六边 形单元向外延展而成，下列有关石墨烯的说法正确的是(　　) A A．石墨烯属于单质 B．石墨烯与C60是同一种物质 C．石墨烯常温下化学性质活泼 D．石墨烯在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中 完全燃烧的产物不同 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 例1 例2 总目录 【解析】 石墨烯状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，A．由此可知石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质。B．C60由分子构成，每个分子都由60个碳原子构成，故石墨烯与C60不是同一种物质。C．碳单质的物理性质差别很大，化学性质相似，可根据木炭的化学性质推断石墨烯的化学性质：常温下化学性质不活泼。D．石墨烯和木炭在氧气中完全燃烧的产物相同，均为二氧化碳。 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 例1 例2 总目录 “碳达峰”“碳中和”已成为舆论热词。“碳中和”是指二氧化碳的排放与吸收达到平衡，实现碳“零排放”。下列有关二氧化碳的说法正确 的是(　　) A．难溶于水 B．有还原性，常用来冶炼金属 C．有可燃性，常用作燃料 D．能使澄清石灰水变浑浊 D 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 例1 例2 总目录 【解析】 A．二氧化碳能溶于水。B．二氧化碳在反应中不能得氧，不具有还原性，不能用来冶炼金属，但具有氧化性，可与碳反应生成一氧化碳。C．二氧化碳不具有可燃性，不能用作燃料。D．二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故其能使澄清石灰水变浑浊。 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 例1 例2 总目录 3 实验探究 素养提升 实验5　木炭还原氧化铜 1．实验原理的化学方程式：________________________(体现了C具有__________性)。 2．实验装置及实验现象 (1)实验装置(如图所示) 还原 (2)实验现象 ①试管中的__________色物质逐渐变为__________色； ②澄清石灰水__________。　　 黑 红 变浑浊 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 3．注意事项 (1)试管口略向下倾斜的目的是_____________________________________； (2)反应结束后，应该先__________，再__________，反之则会造成小试管 中水倒吸进入大试管，造成大试管炸裂； (3)刚开始加热时，导管口有气泡冒出，但是澄清石灰水并未变浑浊，原因 是______________________________________________________；实验要用 炭粉而不是炭块，目的是_______________________________________； (4)导管移出后，生成物由红色变黑的原因是____________________________ ________________。 防止冷凝水回流到试管底部，造成试管炸裂 移出导管 停止加热 刚开始导管口产生的气泡是大试管中的空气受热膨胀产生的 增大与CuO的接触面积，使它们反应更充分 空气中的氧气与热的铜反应生 成黑色的氧化铜 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 某校化学活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图1实验，请回答下列问题： Ⅰ.按如图1所示装置进行实验，很快发现澄清石灰水变浑浊。 (1)请写出C与CuO反应的化学方程式：__________________________。 (2)实验结束时，应_______(填写下列操作字母)。 A．先撤出导管，再熄灭酒精灯　　　 B．先熄灭酒精灯，再撤出导管 A 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 Ⅱ.小组中吴华同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，同学们在老师的指导下设计了如图2所示实验进行验证： 已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 (3)实验仪器连接好装入药品前，先_______________；点燃酒精灯前， 先打开K，通入N2一段时间，目的是_______________________________ __________________________。 检查装置气密性 排尽装置中的空气，防止一氧化 碳混有空气加热时发生爆炸 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 (4)D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A 装置产物中确有CO，则D中应观察到的现象是_________________。 (5)请指出上述实验装置中的一项缺陷： _________________________________。 黑色固体逐渐变红 一氧化碳有毒，缺少尾气处理装置 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 实验6　二氧化碳的实验室制取 1．反应原理：__________________________________(用化学方程式表示)。 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O 2．药品的选择：实验室通常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应来制取二氧化碳。 [主要成分均为CaCO3。注意此处不能写成碳酸钙] 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录   (1)实验室常选用大理石作反应物的原因：原料价廉易得，而且块状大理石与液体反应，反应速率适中，便于收集气体。 (3)实验室也不选用稀硫酸与石灰石反应，是因为生成物CaSO4微溶于 水，会附着在石灰石表面，阻止反应的继续进行。 (4)不宜选用浓盐酸作反应物，因为浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体会导致制取的CO2气体不纯。 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 3．实验装置的选择　　 [依据：常温下反应，反应物为固体和液体] 发生装置 装置特点 便于添加液体药品 便于添加液体药品和控制反应速率，还可节约药品 可控制反应的发生和停止 [用于制取较多气体] [用于制取少量气体] 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 收集方法 (1)选择依据：气体的密度和溶解性； (2)二氧化碳能溶于水并与水发生反应，且密度比 空气大，应采用_____________法收集(如图甲)。 用图乙装置收集时，二氧化碳应从______端通入；用图丙装置收 集时，二氧化碳应从______端通入； (3)收集满二氧化碳的集气瓶，应该______放在桌面上 向上排空气 a c 正 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 4．实验用品：锥形瓶(或试管)、长颈漏斗(或分液漏斗)、双孔橡胶塞、玻璃导管、胶皮管、集气瓶、玻璃片、火柴。 5．操作步骤：连→查→装→收→验，即连接仪器→检查装置的气密性→先向锥形瓶或试管中装入大理石(或石灰石)，再向长颈漏斗或分液漏斗中加入稀盐酸→收集二氧化碳气体→检验二氧化碳是否已经收集满。 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 6．CO2的验满和检验 验满 __________________________________________________________________(如图甲) 检验 把生成的气体通入______________中，若__________________，则证明制得的气体是CO2(如图乙) 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明已收集满 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 7．实验拓展 (1)CO2的除杂和干燥：制得的CO2中 通常含有HCl气体和水蒸气，可先用 __________________除去HCl(防止 CO2溶解)，再用__________干燥。(如图甲) (2)CO2体积的测量：图乙量筒中水的体积即为CO2的体积。植物油的作 用是_________________；植物油上方的气体(集气瓶未装满水)对CO2体积的测量_______(填“有”或“无”)影响。 饱和碳酸氢钠溶液 浓硫酸 防止CO2溶于水 无 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 8．发生装置的创新改进(部分夹持仪器已略去) 比较：图1装置__________(填“能”或“不能”，后同)随时控制反应的发生 或停止；图2～4装置_________随时控制反应的发生或停止；图5装置的 优点是____________________。 不能 能 可以控制反应的速率 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 (1)实验仪器①的名称是__________；②的名称是__________。 (2)实验室制取CO2的化学方程式为__________________________________。 根据下列实验装置，回答有关问题： 分液漏斗 锥形瓶 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 (3)收集CO2常选用图中__________装置，如选用图中的G装置收集CO2气体时应该由_______(填“a”或“b”，后同)端通入，验满时应将燃着的木条 放在______端。 (4)图中能随时控制反应进行或停止的装置是______(填字母)。 E(或G) a b C 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 (5)用如图实验装置验证一氧化碳与氧化铜反应的产物(固定装置省略、装置气密性良好)。 ①A处玻璃管中反应的化学方程式是______________________。 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 ②装置C中是__________。能否删去装置B：__________(填“能”或“不 能”，后同)。能否用Ca(OH)2溶液代替NaOH溶液：__________。 ③D处玻璃管中反应的化学方程式是________________________。装置E的作用是________________________________________。 浓硫酸 不能 不能 检验CO2，收集含CO的尾气，防止污染空气 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 (6)用下表药品进行实验，取等质量的大理石加入足量酸溶液中(杂质不与酸反应)，用压强传感器测得各实验中压强随时间变化曲线如图所示： ——数字化实验 实验编号 药品 Ⅰ 块状大理石、10%盐酸 Ⅱ 块状大理石、10%硫酸 Ⅲ 大理石粉末、10%盐酸 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 最终同学们确定用曲线__________(填“甲”“乙”或“丙”)对应的药品制备 二氧化碳；图中丙反应压强明显偏小的原因是______________________ ________________________。 乙 生成的硫酸钙覆盖在大 理石表面，阻止反应进行 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 实验5 实验6 总目录 4 真题自测 中考热身 1．(2021·雅安) 下列关于二氧化碳和一氧化碳的描述，完全正确的是 (　　) A．组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成 B．性质：CO2、CO密度均大于空气 C．用途：CO2可用于人工降雨；CO可用于气体肥料 D．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起雾霾 碳和碳的氧化物 焦点 1 A 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 2．(2021·凉山州) 碳和碳的化合物是一个庞大的家族，下列说法完全正确的 个数是(　　) ①金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成的单质 ②CO、甲烷、酒精都可用作燃料，其中甲烷中碳元素的化合价为－4价 ③CO有毒而CO2无毒，是因为它们的分子构成不同，两者的相互转化只能通过化合反应实现 ④工业炼铁中焦炭只起提供热量的作用，炼得的生铁与钢的最大区别是含碳量不同 ⑤醋酸(CH3COOH)、葡萄糖(C6H12O6)、维生素C(C6H8O6)都属于有机物 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 B 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 3．(2023·广安) 我国力争于2060年前实现“碳中和”，即CO2的相对“零 排放”。下列做法与此相违背的是(　　) A．随手关灯 B．严禁乱砍滥伐森林 C．“低碳”出行 D．露天焚烧垃圾 二氧化碳对环境的影响 焦点 2 D 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 4．(2022·眉山) 我国政府工作报告中提出做好碳中和工作。碳中和是指通过植树造林、节能减排等措施，抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量，达到相对“零排放”。下列行为不利于实现碳中和的是 (　　) A．教科书循环使用 B．用自行车代替汽车上下班出行 C．燃烧农作物秸秆以增加土地肥效 D．研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品 C 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 5．(2022·成都) 自然界中碳循环、氧循环如图，下列说法正确的是 (　　) A．植物呼吸作用放出氧气 B．化石燃料燃烧会大幅降低大气中氧气含量 C．植物光合作用可以将大气中CO2全部吸收 D．碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化 D 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 6．(2023·达州) 气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置图回答问题。 二氧化碳的实验室制法 焦点 3 (1)仪器a的名称是__________。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是____________________________ _____________，你选择的发生装置是_______(填字母编号)。 试管 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋ H2O＋CO2↑ B 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 (3)检验二氧化碳可选用__________(填数字编号)。 ①氢氧化钠溶液　②氯化钙溶液　③氢氧化钙溶液　④蒸馏水 (4)实验室若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，装置的正确连接顺 序是B→______→_______→F，验满的方法是_______________________ __________________________。 ③ E D 将燃着的木条放到c端管 口，若木条熄灭，则已集满 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 7．(2023·巴中) 根据下列实验装置图，回答有关问题。 (1)写出仪器①的名称 __________。 (2)用相同装置分别制取氧气 和二氧化碳，应选用图1中的 ______(填字母)作发生装置，其中制取氧气的化学方程式为______________________，用D装置收集二氧化碳的优点是___________ ____________(任写一点)。 锥形瓶 B 防止二氧 化碳溶于水 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 (3)按图2进行实验，将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入试管中，观察到___________________________现象，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。 左边液面上升，右边液面下降 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 【碳循环】大气中的二氧化碳(CO2)被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收，转变为氧气；然后通过生物或地质过程以及人类活动(例如，生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等)，又以二氧化碳的形式返回大气中。 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 为解决温室效应加剧问题，科学家正在研究如图所示的二氧化碳新的循环体系。 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 (1)使用汽油为燃料时，机动车尾气中可能含有的污染空气的物质是_________________________________________________________________________________。 (2)转化大气中的二氧化碳也能缓解温室效应，转化途径有自然界转化和 人为转化。下列属于自然界转化的是__________(填字母)。 A．光合作用　　　　　　B．海洋吸收　　　　　　C．工业利用 一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、炭粒、尘粒、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘(合理即可) AB 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 【方法点拨】　解答这类题目时，首先，要理解和熟记自然界中碳循环的原理和全部的过程，以及其中涉及的“生物的呼吸作用”、“岩石圈中的碳酸盐分解或酸化”、“燃料的燃烧”、“植物的光合作用”等方面的知识；然后，根据所给的问题情境或图示信息等，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可。 返回首页 第6讲　碳和碳的氧化物 首页 焦点1 焦点2 焦点3 首尾呼应 总目录 本讲内容结束 请完成《默写手册》第6次默写、 《练测本》素养综合练测6 $$