专题02 碳和碳的化合物（期末复习课件）八年级化学下学期新教材鲁教版五四学制

这是一份初中化学期末复习课件，聚焦“碳和碳的化合物”专题，包含考情透视、考点梳理、考场练兵三部分。通过知识梳理表、实验分析、典例与演练题搭建学习支架，覆盖碳单质、二氧化碳制取和性质、化石燃料综合利用等核心内容。 资料特色突出核心素养，以“结构决定性质”强化化学观念，通过碳单质对比表培养科学思维，结合二氧化碳制取装置改进提升探究实践能力，联系化石燃料清洁化渗透科学态度。助力学生系统掌握考点，为教师提供针对性教学资源，适合九年级升学复习使用。

专题02 碳和碳的化合物 考点大串讲 目 录 CONTENTS 考情透视·目标导航 01. 考点梳理·重难破解 02. 考场练兵·真题再练 03. 考情透视·目标导航 PART 01 考情透视·目标导航 必考考点 复习目标 认识碳单质 碳单质的物理性质 1.了解金刚石、石墨等碳单质的结构差异，掌握其主要物理性质与用途。 2.掌握碳单质的可燃性、还原性，理解其化学性质与碳原子结构的关联。 3.认识一氧化碳的可燃性、还原性与毒性，了解其对环境和人体的影响。 4.掌握实验室制取二氧化碳的装置选择、药品原理及规范实验操作步骤。 5.能分析并改进二氧化碳制取装置，理解装置优化的原理与适用场景。 6.了解二氧化碳的颜色、状态、密度、溶解性等关键物理性质。 7.掌握二氧化碳与水、澄清石灰水的反应，理解其化学性质与检验方法。 8.了解煤、石油、天然气等化石燃料的形成过程，认识其燃烧产物与环境影响。 9.了解化石燃料的综合利用方式，认识化学在能源转化与利用中的价值。 碳单质的化学性质 一氧化碳的性质 二氧化碳的制取和性质 二氧化碳制取的装置选择和实验步骤 二氧化碳制取的装置改进 二氧化碳的性质 综合利用化石燃料 化石燃料的形成和燃烧 化石燃料的综合利用 PART 02 考点梳理·重难破解 知识梳理 考点01 认识碳单质 一、碳单质的物理性质 碳单质 金刚石 石墨 C60 化学式 C C C60 构成微粒 由碳原子构成 由碳原子构成 由C60分子构成 结构       物理性质 无色透明的的固体。天然存在的最硬的物质。 特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大；导热性好。 灰黑色的有金属光泽的固体；很软，有滑腻感；熔点高，有良好的导电性。   有特殊的物理性质 用途 制装饰品(钻石)；制钻头、切割大理石、裁玻璃； 金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层；用于集成电路基板散热。 作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚，作机械高温润滑剂 用于超导、催化、材料科学等领域 物理性质不同的原因 金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质，物理性质有明显差异的原因： 原子的排列方式不同 结构 性质 用途 决定 决定 考点梳理·重难破解 【典例01】金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在许多领域有广泛的应用。石墨向金刚石的转变如图所示，下列相关叙述错误的是 A．石墨质软，金刚石硬度大 B．该变化过程中碳原子的排列方式发生改变 C．石墨转变为金刚石的过程属于物理变化 D．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素 C 考点01 认识碳单质 【演练01】石墨烯具有优异的光学、电学和力学特性，是一种革命性材料。如图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型，图中小球代表碳原子，下列说法正确的是 ①石墨烯是一种新型化合物 ②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同 ③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质 ④构成金刚石和石墨的原子大小不同 ⑤人们设法用石墨为原料在一定条件下制得了人造金刚石。 在这一过程中只发生物理变化。 A．①④⑤ B．②③ C．①③ D．②③④⑤ B 考点梳理·重难破解 考点01 认识碳单质 二、碳单质的化学性质 碳充分燃烧，生成二氧化碳 C+O2（充足）=== CO2 点燃 2C+O2（不充足）=== 2CO 点燃 碳不充分燃烧，生成一氧化碳 碳与氧气反应 碳与氧化物反应 高温下，碳能与氧化铜等金属氧化物发生反应。 C+2CuO===2Cu+CO2↑ 高温 碳还可将铁从它的氧化物矿石中还原出来 3C+2Fe2O3===4Fe+3CO2↑ 高温 碳不仅能还原金属氧化物，也能还原某些非金属氧化物。 C+CO2=== 2CO 高温 考点梳理·重难破解 考点01 认识碳单质 二、碳单质的化学性质 碳单质的还原性 还原反应的概念： 在上述反应中，碳夺去了氧化铜中的氧，使化合物中的铜元素被还原为单质铜。这种含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫作还原反应。碳使氧化铜发生了还原反应，因此碳具有还原性。 氧化铜能与木炭反应，生成铜和二氧化碳 2CuO+C===2Cu+CO2↑ 高温 其中C做还原剂，具有还原性，发生氧化反应 CuO做氧化剂，具有氧化性，发生还原反应 考点梳理·重难破解 考点01 认识碳单质 二、碳单质的化学性质 碳还原氧化铜实验 实验现象：导管口 逸出， 粉末逐渐变 ，澄清石灰水变 。 有气泡 黑色 红 浑浊 实验结论及解释： 高温下，碳具有还原性，与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。开始加热时，试管中的空气因受热膨胀而逸出；加热一段时间后，生成的铜为红色固体，生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 3C+2Fe2O3===4Fe+3CO2↑ 高温 碳还可以还原铁矿石 考点梳理·重难破解 考点01 认识碳单质 【典例02】浙江大学实验室里诞生了世界上最轻材料--碳海绵。“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”说法正确的是 A．常温下易与氧气反应 B．在一定条件下可还原氧化铜 C．不能用于水中的杂质去除 D．在氧气中燃烧的产物一定是CO2 【演练02】实验小组利用如图装置进行木炭还原氧化铜的实验。下列说法不正确的是 A．酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度 B．装置②可用来检验二氧化碳 C．氧化铜发生了还原反应 D．装置①中现象为：红色固体变为黑色 B D 考点梳理·重难破解 考点01 认识碳单质 三、一氧化碳的性质 CO的毒性 一氧化碳是一种无色、无味、无刺激性的气体，难溶于水 CO的性质 一氧化碳具有可燃性，能与氧气反应，点燃产生淡蓝色火焰，生成二氧化碳。 2CO+O2===2 CO2 点燃 一氧化碳也具有还原性，能与金属氧化物反应，如与氧化铜反应生成铜和二氧化碳 CO+CuO===Cu+CO2 C+O2（充足）=== CO2 点燃 2C+O2（不充足）=== 2CO 点燃 C+CO2=== 2CO 高温 物理性质 化学性质 煤炉、煤气灶及燃气热水器中的燃料不充分燃烧时会产生一氧化碳气体，使用时一定要保持良好的通风和有效的排气，确保安全。 考点梳理·重难破解 【演练03】下列有关煤炉燃烧(如图)的说法中正确的是 A．碳燃烧发出蓝色火焰 B．安装烟囱可防止CO中毒 C．调大进风口能降低煤的着火点 D．进风口不通风时煤炉燃烧时间更长 B 考点01 认识碳单质 【典例03】下列对化学基本观念的认识错误的是 A．元素观：一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的 B．结构观：一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为两者的分子构成不同 C．粒子观：二氧化碳是碳原子和氧分子构成的 D．转化观：一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以相互转化 C 考点梳理·重难破解 考点02 二氧化碳的制取和性质 一、二氧化碳制取的装置选择和实验步骤 发生装置（考虑反应物状态和反应条件） 收集装置（气体的密度和溶解度）                 固体加热型 反应物是固体 反应需要加热 固液常温型 反应物是固体和 液体，反应不加热 排水集气法 适合溶解性小 不与水反应的气体 向上排空气法 适合密度大于 空气的气体 向下排空气法 适合密度小于 空气的气体 适合 高锰酸钾制氧气   适合 过氧化氢制氧气 大理石和稀盐酸制取二氧化碳               气体从短管进集气瓶，水从长管排出 气体从长管进集气瓶，空气从短管排出 气体从短管进集气瓶，空气从长管排出 考点梳理·重难破解 考点02 二氧化碳的制取和性质 一、二氧化碳制取的装置选择和实验步骤 反应原理：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑ 固液常温型 向上排空气法 连接仪器 检查气密性 加大理石 加稀盐酸 收集气体 集满后正放在桌面上 先加固体 后加液体 实验步骤： 验满方法 将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，则说明集满。 检验方法 将产生的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明生成的气体是CO2。 【典例04】有关下列装置的说法不正确的是 A．装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置 B．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替 C．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体 D．装置V可以用于收集O2，也可以用于实验室收集CO2 考点梳理·重难破解 【演练04】某兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中，连接上压强传感器，如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法正确的是 A．ab段试管中液面逐渐下降 B．bc段石灰石反应完全 C．c点对应的操作是关闭弹簧夹 D．图像所示过程中一直生成二氧化碳气体 A 考点02 二氧化碳的制取和性质 D 考点梳理·重难破解 二、二氧化碳制取的装置改进 考点02 二氧化碳的制取和性质 装 置 图 评价 安装简便 便于 可控制 可随时控制 适应 范围 用于制取 少量气体 用于平稳反应并制取较多气体 用于剧烈反应并制取较多气体 用于平稳反应且制取持续时间较长的气体 添加药品 反应速率 反应的发生和停止 考点梳理·重难破解 【典例05】小聪用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是 A．漏斗下端应该伸入液面以下 B．该装置不能控制反应的发生和停止 C．装置中的铜网可用铁丝网代替 D．可将石灰石换成锌粒，用来制取氢气 D 【演练05】如图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内气压强变化的情况。下列说法正确的是 A．a点对应操作是关闭活塞 B．de段可在导管口收集气体 C．ab段试管中变化是：f→g→h D．bc段固体与液体脱离接触 C 考点02 二氧化碳的制取和性质 考点梳理·重难破解 三、二氧化碳的性质 考点02 二氧化碳的制取和性质 向一个集满二氧化碳气体的矿泉水瓶中加入约1/3体积的水，立即拧紧瓶盖，振荡，观察现象。 现象 分析 结论 塑料瓶变瘪 部分CO2溶于水使瓶内气体减少，气压变小，大气压强使瓶子变瘪。 CO2能溶于水 取一支试管，向试管中倒入适量的二氧化碳水溶液。然后向试管中滴加几滴紫色石蕊试液，振荡观察现象。将试管加热观察现象。 加热前 加热后 现象 分析 结论 方程式 溶液由紫色→红色 溶解在水中的部分CO2跟水反应，生成了酸性物质 CO2能与水反应 加热后溶液由红色→紫色 生成的酸性物质不稳定，加热时分解 碳酸不稳定，易分解成二氧化碳和水 CO2+H2O = H2CO3 H2CO3 = CO2↑ +H2O 二氧化碳的 溶解性 二氧化碳 与水反应 考点梳理·重难破解 三、二氧化碳的性质 考点02 二氧化碳的制取和性质 将二氧化碳通入装有澄清石灰水的试管中，观察并记录现象。 现象 分析 结论 方程式 应用 澄清石灰水变浑浊 CO2能与氢氧化钙的水溶液(石灰水)反应，生成白色沉淀，使澄清石灰水变浑浊 CO2能与Ca(OH)2溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀 Ca(OH)2+CO2===CaCO3 ↓+H2O 在实验室中常用澄清石灰水检验二氧化碳的存在 二氧化碳与澄清石灰水反应 向一装有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，观察现象。 现象 结论 应用 两支蜡烛自下而上，依次熄灭 CO2的密度比空气大，不能燃烧，也不支持燃烧 可用于灭火 二氧化碳的可燃性与助燃性 考点梳理·重难破解 三、二氧化碳的性质 考点02 二氧化碳的制取和性质 物理性质 化学性质 （1）无色无味的气体， （2）密度比空气大， （3）能溶于水，通常状况下，1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳，增加压强会溶解更多。 （4）在高压低温下可得固体——干冰。 （1）二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。 （2）不能供给呼吸。 （3）与水反应：CO2 + H2O === H2CO3 （4）与澄清石灰水反应： 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊： Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O 该反应用于检验CO2气体：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳气体。 （5）与灼热的碳反应： C + CO2==== 2CO（已学） 高温 考点梳理·重难破解 【典例06-1】下图为二氧化碳的性质探究实验，以下说法不正确的是 A．位置1纸花不变色，位置2纸花比位置3纸花先变红 B．纸花变红说明CO2能使石蕊变红 C．木条在伸至管口前能燃烧，伸至管口后一会就熄灭，说明CO2 不支持燃烧也不能燃烧 D．2处和3处纸花现象对比，说明CO2密度比空气大 B 考点02 二氧化碳的制取和性质 【典例06-2】如图所示的实验中，能证明CO2具有哪些性质 ①CO2是无色无味的气体；②CO2不能燃烧；③CO2不支持燃烧； ④CO2密度大于空气；⑤CO2能溶于水；⑥CO2能与水反应生成碳酸 A．①②③④ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．②④⑤⑥ A 考点梳理·重难破解 【演练06】甲、乙、丙、丁四个实验如图所示，下列说法正确的是 A．甲实验用于探究二氧化碳的性质，只能证明二氧化碳的密度比空气的大 B．乙实验用于探究分子在不断地运动，可证明浓氨水具有挥发性，还能节约试剂和减少对空气的污染 C．丙实验用于探究蜡烛燃烧的产物，可证明产物只有二氧化碳，实验现象更明显 D．丁实验用于探究二氧化碳的性质，既可证明二氧化碳能溶于水，也可证明二氧化碳能与水反应 B 考点02 二氧化碳的制取和性质 考点梳理·重难破解 考点03 综合利用化石燃料 一、化石燃料的形成和燃烧 化石燃料 化石燃料是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，主要有煤、石油、天然气。 化石燃料都是不可再生能源。 天然气的主要成分是甲烷，是一种清洁能源。 化石燃料的危害 煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素。 它们在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物，释放到大气中，造成环境污染。 化石燃料的形成 化石燃料的燃烧 考点梳理·重难破解 【典例07】家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示。下列说法正确的是 A．燃料不充分燃烧时不会放出热量 B．气体燃料更易充分燃烧，不会影响碳循环的平衡 C．夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源 D．天然气与蜂窝煤相比较，是更清洁的能源 D 考点03 综合利用化石燃料 【演练07】从柴草到煤炭，再到液化石油气和天然气，燃料的每次迭代升级都减少了家庭用火的麻烦和风险，也反映了经济的发展和人们生活水平的提高。下列说法错误的是 A．煤炭主要含有碳元素，可直接燃烧，污染小 B．天然气、沼气、可燃冰主要成分都是CH4 C．焚烧秸秆一定程度上会污染空气，影响航空安全 D．液化气易燃易爆，使用时要注意安全 A 考点梳理·重难破解 考点03 综合利用化石燃料 二、化石燃料的综合利用 石油的综合利用 石油的分馏：石油利用需要进行分馏，将石油中几种不同沸点的混合物分离的一种方法，属于物理变化。 石油的裂化：改变石油中的分子，使大分子断裂为小分子，再将小分子按需要组合成大分子，从而把石油转化成塑料、合成橡胶、合成纤维、药物和染料等。 煤的综合利用 煤的储量：我国的能源资源现状：“富煤、贫油、少气”。煤炭储量占我国化石能源总储量的90%以上。 煤的利用：煤的综合利用主要有煤的焦化、液化和气化，其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。 天然气的综合利用 天然气的主要成分是甲烷，是一种清洁能源。用压缩天然气（CNG）驱动汽车，能够显著改善汽车尾气带来的污染现象。沼气的主要成分也是甲烷。 甲烷燃烧的现象：充分燃烧产生淡蓝色火焰，不充分燃烧产生黄色火焰 CH4+2O2==CO2+2H2O 未来燃料发展的重要方向 清洁化、低碳化是未来燃料发展的重要方向。 污染性小的绿色能源，如氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等，以保持人类社会与自然的和谐可持续发展。 点燃 考点梳理·重难破解 【典例08】如图为我国“十三五”期间能源消费结构占比统计图。下列说法不正确的是 A．煤炭、石油、天然气是不可再生能源，非化石能源有风能、太阳能等 B．煤炭消费占比下降，能源消费结构向清洁低碳转变 C．煤炭燃烧产生的CO2会造成酸雨，对环境影响大 D．氢气是清洁的高能燃料，液氢已被应用于航天等领域 C 考点03 综合利用化石燃料 【演练08】世界能源正向多元、清洁、低碳转型，几种能源结构变化如图。下列说法不正确的是 A．天然气的使用需要留意管道是否漏气 B．风电的开发利用是将风能转化为电能 C．世界能源结构中新能源占比呈增加趋势 D．煤炭、石油、天然气均是清洁能源 D PART 03 考场练兵·真题再练 考场练兵·真题再练 1.金刚石、石墨、C60和碳纳米管都是重要的碳单质(化学结构如下图所示)。下列有关说法中，正确的是 A．这四种物质之间的相互转化是物理变化 B．这四种物质都是由碳元素组成的同一种物质 C．这四种物质中碳原子之间形成的化学结构不同 D．这四种物质在氧气中完全燃烧后的产物是不同的 C 考场练兵·真题再练 2.小马用图1装置完成CO与CuO反应的实验，图2和图3为该实验中容器内各物理量变化的一个坐标简图。下列说法不正确的是 A．M-N＜P B．a点时，硬质玻璃管中有两种固体 C．b点时固体中铜元素的质量与点时的不同 D．c点时，酒精灯可能未点燃 C 考场练兵·真题再练 3.下图是碳和氧化铜发生反应的改进装置。下列说法正确的是 A．碳和氧化铜反应的化学方程式为 B．酒精灯加金属网罩无用，可以不加 C．该装置中气球的作用是防止CO逸出污染空气 D．澄清石灰水可以吸收CO C 考场练兵·真题再练 4.某兴趣小组测定石灰石(杂质和稀盐酸不反应)与稀盐酸反应的实验如图1所示，图2表示加入稀盐酸的质量与剩余固体的质量关系，下列说法错误的是 A．图1中石灰石的质量为12g B．图2中的x数值为4 C．加入20g稀盐酸时，固体减少的质量就是生成二氧化碳的质量 D．加入60g稀盐酸时，剩余固体中不再含有碳酸钙 C 考场练兵·真题再练 5.世界不同年份的能源消费占比如图，下列说法正确的是 A．2015年煤炭是消费占比最大的能源 B．2030年天然气与石油的消费占比相同 C．2050年石油的消费占比大于1/3 D．2015—2050年能源结构向多元、低碳转型 D 考场练兵·真题再练 6.化学展示活动开展了氧气和二氧化碳制取的对比探究实验，请回答下列问题： (1)图中标识a仪器的名称为___________。 (2)你认为选用D作发生装置制取二氧化碳，优点是__________________________。制取二氧化碳的药品是大理石(或石灰石)和___________ (填试剂名称)，反应的化学方程式是______________________________________。 (3)用H装置收集氢气时，气体从___________ (填“b”或“c”)端通入。 (4)以过氧化氢溶液为原料，在实验室中制取并收集干燥的氧气，要控制气体的流速，所选装置组合为___________ (填字母)。 (5)甲烷(CH4)是难溶于水的有机气体，实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生装置和收集装置是___________ (填字母)。 集气瓶 能控制反应的发生与停止 稀盐酸 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ b CE/CH AG 考场练兵·真题再练 7.实验室用如图所示装置制取并进行性质实验，请回答下列问题。 (1)写出下图1中标号①的仪器名称__________________。 (2)与装置B相比，选用装置A作为实验室制取二氧化碳的发生装置，其优点是______________________。 (3)实验室收集二氧化碳应选用图1中的装置是__________(填字母)，验满的方法是______________________________________________________________________________。 (4)将纯净干燥的CO2缓慢通入如图2装置，观察到塑料瓶内__________(填“上方”或“下方”)的纸花先变红色。 (5)如图3所示，在液面下拔出盛满CO2的试管塞，可观察到的现象有______________________________。 锥形瓶 可以控制反应速率 C 把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已收集满 下方 澄清石灰水变浑浊，试管内液面上升 感谢聆听！ 考点大串讲 $