2025年中考化学一轮复习课件：课题6碳和碳的氧化物（山西专用）

课题6 碳和碳的氧化物 课标要求：知道物质的性质与组成、结构有关。 1.碳单质的结构、物理性质和用途 (1)常见的碳单质有金刚石、石墨和C60等。金刚石和石墨物理性质差别大的原因是__________________________。 (2)在日常生活和农业生产中，我们常常用到的活性炭、木炭、焦炭和炭黑(属于混合物)等，这些物质的主要成分也是______________。木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，有很强的吸附性，活性炭常用于净水和制糖工业的脱色； 炭黑用于制作墨；焦炭用于冶金工业。 知识梳理 碳原子排列方式不同 碳单质 2.碳单质的化学性质和用途 条件 化学性质 用途 常温 碳的化学性质__________ 用墨书写或绘画 点燃 可燃性 充分燃烧(化学方程式)：____________________ 可作燃料 不充分燃烧(化学方程式)：__________________ 说明：相同条件下，___________量不同，产物可能不同 不活泼 C+O2 CO2 2C+O2 2CO 反应物 条件 化学性质 用途 高温 还原性 与氧化铜反应：__________________________ 可作还原剂，用于金属的冶炼 与氧化铁反应：__________________________ 与二氧化碳反应：________________________ C+2CuO 2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑ CO2+C 2CO 课标要求：通过实验探究认识二氧化碳的主要性质，认识物质的性质与用途的关系。 3.一氧化碳和二氧化碳 一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)的组成元素相同，但是它们的化学性质有很大不同，根本原因是____________________。 (1)一氧化碳 物理性质：无色无臭的气体，密度比空气略小，难溶于水。 化学性质：(用化学方程式表示) ①可燃性：________________________________(用途：可作气体燃料)。 分子构成不同 2CO+O2 2CO2 ②还原性：(用途：可用于冶金工业) 一氧化碳与氧化铜反应：____________________________________。 一氧化碳与氧化铁反应：____________________________________。 ③毒性：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，导致中毒。 CO+CuO Cu+CO2 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 (2)二氧化碳 物理性质：密度比空气略大，能溶于水。固态二氧化碳叫做干冰，干冰可作制冷剂，用于人工降雨，其原因是___________________________。 化学性质：(用化学方程式表示) ①二氧化碳不能燃烧，一般也不支持燃烧，可用于____________。 ②与水反应：___________________。 干冰升华时吸收大量的热 灭火 CO2+H2O=H2CO3 注：CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变成红色，加热溶液后又变为紫色，变为紫色的原因是__________________________(用化学方程式表示)。 ③与澄清石灰水反应：_____________________________。 应用：这个反应可以用来检验二氧化碳。 ④与氢氧化钠反应：___________________________。 应用：实验室常用氢氧化钠溶液吸收或除去二氧化碳。 ⑤参与光合作用：6CO2+6H2O C6H12O6+6O2(用途：可作气体肥料)。 H2CO3=H2O + CO2↑ CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓ +H2O CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 4.二氧化碳对生活和环境的影响 (1)对人体健康的影响 二氧化碳本身没有毒性，但不能供给呼吸。人在二氧化碳浓度偏高的环境中，呼吸急促，慢慢丧失知觉、呼吸停止，以致死亡。 (2)自然界中CO2的循环： 课标要求： 以自然界中的氧循环和碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。 (3)温室效应 ①利：正是因为有了温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的15 ℃。 ②弊：全球气候变暖导致两极的冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市；土地沙漠化，造成农业减产；引起暴雨、洪水等极端灾害性事件发生频率的加快及强度的增加；影响自然生态系统，改变生物多样性等。 ③缓解措施:减少化石能源的使用，更多利用太阳能、风能、地热能等清洁能源；进一步开发普及节能产品和技术，提高能源的生产效率和使用效率；大力植树造林，严禁乱砍滥伐；采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳等。 (4)低碳生活：“低碳”就是较低的CO2排放。倡导低碳生活，从一点一滴做起，节能减排，努力减少CO2的排放。主要措施有__________________ ____________________________________。 尽量使用公共交通工具代替私家车等 不使用一次性筷子， 课标要求： 初步学习二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法。 5.实验指导 (1)二氧化碳的灭火实验 实验装置 实验现象 _________________________ 实验结论 _______________________________________________ 两支蜡烛自下而上依次熄灭 二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大 (1)二氧化碳的灭火实验 细节剖析 设置两支高低不同的蜡烛目的___________________________ 慢慢倾倒二氧化碳气体原因______________________________ ________________________。 误差分析 若实验失败，可能的原因有哪些？________________________ _________________________。 验证二氧化碳密度比空气大 倾倒过快可能会使上层的蜡烛先熄 灭，导致得出错误的结论 二氧化碳倾倒过快(或倾倒 二氧化碳的位置不合适等) (2)二氧化碳与水的作用 实验操作 向一个收集满二氧化碳气体的软塑料瓶中加入约 体积的水，立即旋紧瓶盖，充分振荡。 实验装置 实验现象 _______________。 提出问题 瓶子为什么会变瘪？减少的二氧化碳哪里去了？ 塑料瓶变瘪了 (2)二氧化碳与水的作用 猜想与假设 ①__________________________；②二氧化碳溶于水了；③二氧化碳溶于水的同时还与水发生了反应。 设计并 进行实验 取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，做如下实验： 二氧化碳与水发生了反应 (2)二氧化碳与水的作用 实验现象 ① ② ③ 烘干第三朵 纸花_________ 纸花_______ 纸花________ 纸花________ 不变色 不变色 由紫变红 由红变紫 (2)二氧化碳与水的作用 实验结论 ______________________ _________________________________ ______________________________________，发生反应的化学方程式为_________________ 碳酸不稳定，受热易分解。用化学方程式表示为_______ _________________ 水不能使紫 色石蕊变红 二氧化碳不能使紫色石蕊变红 CO2与H2O反应的生成 物能使紫色石蕊变红 CO2+H2O=H2CO3 H2CO3 H2O+CO2 ↑ (2)二氧化碳与水的作用 实验解释 二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红 质疑与创新 查阅资料 减少的二氧化碳是否全部与水发生了反应呢？ 通常状况下1体积水大约能溶解1体积的二氧化碳(增大压强会溶解得更多)。溶解在水中的二氧化碳大部分以二氧化碳分子的形式溶在水里，只有其中1%的二氧化碳与水反应生成碳酸。碳酸是不稳定的，只存在于水溶液中。 实验结论 ____________________________________________。 二氧化碳能溶于水且极少的部分与水反应 (3)二氧化碳与澄清石灰水的反应 实验操作 取一支试管，向其中注入少量澄清石灰水，然后通入二氧化碳。 实验现象 ____________________ 实验结论 ____________________________(写化学方程式) 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 学业要求：能设计简单实验，制备并检验二氧化碳。 (4)二氧化碳的实验室制法 实验药品 大理石或石灰石与稀盐酸 反应原理 _______________________________________________________ 常见反应 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (4)二氧化碳的实验室制法   特点：反应条件不简单、操作较麻烦、产物不纯净　 实验探究 稀盐酸和碳酸钠粉末 稀盐酸和块状石灰石  稀硫酸和块状石灰石  产生气泡，速率很快 产生气泡，速率适中　 产生气泡，速率缓慢并渐止　 不适合　 　适合　 　不适合　 (4)二氧化碳的实验室制法 细节剖析 ①本实验不用碳酸钠代替石灰石(或大理石)，因为______________ ____________________________________________________；②不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为________________________________ _____________________________________________________；③不用浓盐酸代替稀盐酸，因为________________________________ _______________________________。 反应时速率过快，不容易控制反应过程，不利于收集气体 碳酸钠与稀盐酸 硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫 酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻止石灰石与稀硫酸继续反应 浓盐酸有强挥发性，可挥发出氯化氢 气体，使得到的二氧化碳不纯 (4)二氧化碳的实验室制法 装置的优点 A装置_________________________________，B装置____________ _________，C装置________________________________________，D装置__________________________。 装置简单，适用于制取少量的气体 便于随时添加 液体药品 控制液体药品的滴加速率从而控制反应速率 便于控制反应的发生和停止 (4)二氧化碳的实验室制法 检验方法 ____________________________________________________________________________。 验满方法 ______________________________________________________________。 将气体通入少量的澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则 该气体是二氧化碳 将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条立即熄灭，则二氧化 碳已满 物质转化网络图 1.(2021年26)海洋“消化二氧化碳”的过程中发生反应的化学方程式为__________________。 2.(2019年29)澄清石灰水变浑浊的化学方程式是_____________________ __________。 3.(2018年4)规范实验操作是我们完成实验的基本保障，你认为以下操作是否正确？____________。 真题展示 B.倾倒CO2 CO2+H2O=H2CO3 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓ +H2O 正确 4.(2017年23)小华在饮用碳酸饮料时.发现有大量气泡逸出。他联系学过的知识从不同角度加以解释。从物理变化的角度解释为_______________ ___________________。 从化学变化的角度解释为_____________________(化学方程式表示)。 5.(2020年25)石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是__________ ___________________。 在水中的溶解度减小 气压减小，气体 H2CO3=H2O+CO2↑ 与酸反应(合理即可) 耐腐蚀/不 6.(2024年22)如图是西气东输第1站。此设备可完 成天然气的收集、处理和输送，处理环节可将混 合气中的CO2、N2等除去。实验室里除去CO2通 常使用氢氧化钠溶液，发生反应的化学方程式为 ____________________________。这种全线自动化输气控制系统，尽管技术已达到较高的水准，但要做到安全运行、稳定供气，源源不断地将气体如数送达目的地，输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和_________进行检查。 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 气密性 7.(2020年26)　　　　 碳捕捉与封存技术 　　“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术(如图 所示)。 　　我国能源消耗的70%来自于煤炭。每秒有100吨 煤在燃烧，年消耗量超过30亿吨。如果任由煤炭资源在诸多领域利用，将对大气、河流、土地产生污染，温室效应增强。为实现节能减排、绿色环保，我国政府举全国之力，积极倡导并大力发展新的绿色经济。 比如：电厂中的煤在极高的温度下充分燃烧，会产生大量CO2，每年的排放量大约1600万吨，运用“碳捕捉与封存”技术，这些CO2将不会进入大气。被封存的CO2有许多用途，如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等，以此来消除资源的巨大浪费。我国正以超世界一流的目光发展经济，完善环保体制。 阅读文本，完成下列任务： (1)“碳捕捉与封存”技术有利于控制________________的加剧。 (2)煤在极高的温度下充分燃烧，主要发生反应的化学方程式为__________________________________。 (3)将分离聚集的CO2压入地下的过程中，分子间隔会____________。 (4)将CO2封入蓄水层中发生反应的化学方程式为___________________。 (5)被封存起来的CO2用于冷藏食物的原理是_________________________ _______。 温室效应 C+O2 CO2(写成“高温”也可得分) 变小 CO2+H2O=H2CO3 干冰升华，吸收热量(合理 即可) 8.(2019年29节选)为探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验，取5 g样品，加适量水，充分溶解后过滤，将残渣干燥后置于中间凹槽内。 【实验步骤】①滴入过氧化氢溶液制取O2，排出装置内空气后，再在导管口接上气球。 ②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水。 ③接通电源，用热电阻丝点燃残渣。 【实验现象】残渣剧烈燃烧，澄清石灰水浑浊，气球变大。 【实验结论】霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是_______________________________。 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑，理由是_____ _____________________________________________________________。 可能含有不溶性有机物，含有碳元素，与氧气反应也会生成二氧化碳 霾中 9.(2019年28)小红和小明通过合作交流，完成了CO2的实验室制取，并进行了相关问题的思考和讨论。(查阅资料：氯化钙溶液呈中性) (1)仪器a的名称是______________； (2)块状大理石装入试管内的基本操作是_____________________________ _____________________________________________________； 集气瓶 试管横放，用镊子把大理石放入 试管口，再把试管缓慢竖起，使大理石缓缓滑到试管底部 (3)试管内发生反应的化学方程式是_____________________________； (4)烧杯中溶液变红，他们分析废液呈酸性的一种原因是______________。 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 可能盐酸有剩余 10.(2021年29)下图是实验室制取某种气体的装置。 (1)仪器组装完毕，下一步的实验操作应该是________________。 检查装置气密性 (2)制得所需气体后，请你设计实验方案，验证该气体的一个 化学性质。 温馨提示： 从“①实验操作②实验现象③实验原理(用化学方程式表示) ④实验结论”四个方面进行简述。 ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 若制备二氧化碳，①实验操作：将二氧化碳通入澄清石灰水中；②实验现象：澄清石灰水变浑浊；③实验原理：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；④实验结论：二氧化碳能与氢氧化钙反应(制备其他气体，实验设计合理即可) $$