第六单元 碳和碳的氧化物复习学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学单元学案以“碳和碳的氧化物”为核心，围绕碳单质多样性、碳的氧化物性质及二氧化碳实验室制取展开，通过考点递进（碳单质→氧化物→制取）和任务关联（结构-性质-用途，实验与性质验证结合），构建完整学习路径，帮助学生形成“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念。 亮点在于实验探究设计，如“CO₂与水反应的四步对比实验”引导学生通过控制变量分析现象，培养科学思维中的证据推理能力，“二氧化碳实验室制取装置选择及注意事项”强化科学探究与实践能力。巩固练习结合碳中和等实际问题，渗透科学态度与责任，为学生提供知识框架（表格对比），为教师提供核心素养导向的单元复习指导。

新人教版初中化学上册 第六单元 碳和碳的氧化物 复习学案 第六单元 碳和碳的氧化物 复 习 学 案 考点01 碳单质的多样性 一、碳的单质 1. 金刚石、石墨和C60都是由________元素组成的单质，化学性质________，但物理性质有很大差异，原因在于________________________不同。 2. 请完成下表： 对比项目 金刚石 石墨 外观 无色透明固体 灰黑色鳞片状固体 硬度 天然最______ ___________ 导电性 _______________ 导电性良好 导热性 导热性好 导热性好 用途 钻头、刻刀、装饰品 电极、铅笔芯、润滑剂 碳原子排列 正四面体空间网状 层状结构 二、结构决定性质 1. C60：每个C60分子由________个碳原子构成，形似足球，应用于超导、催化、能源及医学等领域。 2. 木炭、焦炭、活性炭、炭黑的主要成分是碳单质，结构与________类似。 3. 木炭、活性炭具有________的结构，因此具有________能力，可用于________。 注意：① 它们是混合物；② 注意用"炭"（无石字旁）；③ 吸附性是物理性质。 4. 活性炭的用途：__________、__________、__________、__________等。 三、单质碳的化学性质 碳的各种单质虽然物理性质差别很大，但都具有相同的化学性质，这是因为它们都是由________组成的。 1. 常温下，碳的单质化学性质________。 应用举例：炭黑制墨所书字画历经千年不褪色。 2. 可燃性（与氧气反应） 条件 化学方程式 现象 氧气充足 发出白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 氧气不足 黑色固体燃烧，发红光，放热 注意：相同质量的碳，充分燃烧比不充分燃烧放出的热量____，不充分燃烧还会产生____。 3. 还原性（以木炭还原氧化铜为例） 实验装置： 实验现象：黑色固体逐渐变为____色，生成的气体使澄清石灰水________。 化学方程式：________________________________ 实验注意事项： a) 酒精灯加网罩的目的：________________________。 b) 实验结束时先撤导管后熄灭酒精灯的原因：________________________。 c) 待试管冷却后再倒出粉末的原因：________________________。 碳在高温条件下，能与二氧化碳反应，生成一氧化碳，化学方程式为：， 该反应吸热。 考点02 碳的氧化物 1、 二氧化碳（CO₂） 1.物理性质 项目 内容 颜色气味 无色、无味 状态 气态（固体叫"干冰"，可升华） 密度 比空气大 溶解性 能溶于水 证明二氧化碳能溶于水的实验： 实验操作：向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3容积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 实验现象：塑料瓶变瘪。 2.化学性质 （1） 与水反应：（碳酸可使紫色石蕊变____） 证明二氧化碳能与水反应的实验： 步骤 操作 现象 结论 ① 向第一朵纸花喷水 ② 将第二朵纸花放入CO₂中 ③ 将第三朵纸花喷水后放入CO₂中 ④ 将第三朵纸花取出吹干 （2）与石灰水反应：（用于________CO₂） （3）与碳反应：。此反应为________反应（“吸热”或“放热”）。 （4） 不燃烧，也不支持燃烧 → 可用于________。 证明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，同时也能证明二氧化碳的密度比空气大的实验： 实验操作 将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察现象。 实验装置 实验现象 蜡烛由____而____依次熄灭 （5） 不供给呼吸 3.二氧化碳的用途 用途 对应性质 ① 干冰用于人工增雨/制冷 干冰升华吸热 ② 二氧化碳用于灭火 CO₂不燃烧也不支持燃烧 ③ 二氧化碳作碳酸饮料 CO₂能溶于水 ④ 二氧化碳作气体肥料 CO₂是光合作用原料 ⑤ 二氧化碳作化工原料 CO₂能与某些物质反应 4.二氧化碳对环境的影响 （1）产生温室效应的气体：CO₂、O₃、CH₄、氟氯代烷等。 （2）温室效应的危害：冰川融化、________、________等。 （3）控制碳排放的措施（低碳生活）： ①减少化石燃料的使用，开发利用新能源； ②促进节能产品和技术的开发与普及； ③大力植树造林，严禁乱砍滥伐； ④利用物理或化学方法人工吸收CO₂。 2、 一氧化碳（CO） 1.物理性质 项目 内容 颜色气味 无色、无味 密度 比空气略小 溶解性 难溶于水 2.化学性质 （1）可燃性： 现象：燃烧时产生____色火焰，放热。 （2） 还原性： CO还原CuO的实验： 实验步骤 ①先通CO → ②点灯加热 → ③停止加热 → ④冷却后停止通CO 实验装置 实验现象 固体粉末由黑色逐渐变成红色，澄清石灰水变浑浊。 反应化学方程式 ；_______________ 注意事项： ①先通CO后加热原因：排尽管中空气，避免CO与空气混合在加热时发生爆炸。 ②实验结束后，先停止加热，冷却后停止通CO原因：防止生成的铜在高温下重新被氧气氧化成氧化铜。 ③尾部多加了一个酒精灯原因：尾气中含有未反应的CO，有毒，用燃着的酒精灯将其燃烧转化为无毒的CO₂，防止污染空气。 （3）毒性：CO易与血液中的____________结合，使人体缺氧而中毒。 3.用途 （1）作燃料：如家用煤气。 （CO具有可燃性） （2）冶炼金属：如高炉炼铁。 （CO具有还原性） 3、 二氧化碳与一氧化碳的性质对比 性质 CO₂ CO 颜色气味 无色无味 无色无味 密度 比空气大 比空气略小 溶解性 能溶于水 难溶于水 可燃性 不可燃 可燃 还原性 无 有 毒性 无毒（不供呼吸） 剧毒，与血红蛋白结合 与水反应 CO₂+H₂O=H₂CO₃ 不反应 与石灰水 使澄清石灰水变浑浊 无现象 用途 灭火、制冷剂、肥料 燃料、冶炼金属 四、CO₂ 与 CO 的鉴别与除杂 1. 鉴别CO₂：通入____________，若____________，则为CO₂。 2. 鉴别CO：点燃，在火焰上方罩一个干冷烧杯，若______；或将气体通过灼热的CuO，若______。 3. 除去CO₂中的少量CO：将混合气体通过____________。 4. 除去CO中的少量CO₂：将混合气体通过____________。 考点03 二氧化碳的实验室制取 1. 实验室制取CO₂的反应原理 【实验试剂】大理石或石灰石（主要成分都是______）和______。 【反应原理】请写出化学方程式： CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ 2.实验室制取CO₂的装置选择 （1）气体发生装置的选择依据：反应前物质的______和______。 气体 反应原理 反应前物质的状态 反应条件 发生装置 CO₂ CaCO₃+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 固体和液体 常温 ___________型 （2）气体收集装置的选择依据：气体的______和______。 气体 与空气密度比较 溶解性/是否与水反应 二氧化碳 ρ(CO₂)_____ρ(空气) → _____排空气法 _____溶于水且与水反应 → ______用排水法 实验室制取二氧化碳装置： 注意事项： ① 长颈漏斗下端管口必须伸入液面以下，原因是：______。 ② 集气瓶内的导管应伸入到接近集气瓶底部，原因是：______。 3. 实验室制取CO₂的实验步骤 步骤 操作名称 ① 检查装置气密性：夹紧弹簧夹，向长颈漏斗加水至液面_____锥形瓶内液面，形成_____水柱则说明气密性______ ② 加入试剂：先加大理石或石灰石后添加稀盐酸 ③ 收集气体：用向上排空气法收集，导管伸到集气瓶底部 ④ 验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭则已满 ⑤ 检验气体：将气体通入澄清石灰水，变浑浊则为CO₂ 4. 工业制取CO₂的方法 工业上常通过高温煅烧石灰石（主要成分为碳酸钙）来制取二氧化碳。反应原理为： 。 巩固练习 1． 我国科学家合成了全新分子—C6，开创了“表面合成极小尺寸分子碳”的新范式。下列有关C6的说法中，错误的是 A．C6与金刚石性质差异很大 B．C6与金刚石都是由碳原子直接构成 C．每个C6分子由6个碳原子构成 D．C6在足量O2中充分燃烧生成CO2 2．唐代著名书法家颜真卿所作的《自书告身帖》至今仍不褪色，是因为墨汁中的碳 A．在常温下化学性质不活泼 B．具有可燃性 C．具有氧化性 D．具有还原性 3．清华大学研究团队基于无皱褶单晶石墨材料，实现固体表面宏观尺度近零摩擦。下列说法错误的是 A．常温下，该石墨材料化学性质不活泼 B．石墨和金刚石均属于碳单质，两者物理性质相同 C．该单晶石墨材料完全燃烧的产物为二氧化碳 D．该技术有望使未来的机械轴承达到近乎零磨损，大幅度提升设备寿命 4．我国研发的“金刚石—石墨复合散热膜”已应用于5G基站芯片，解决了高温散热难题。下列关于金刚石和石墨的说法，正确的是 A．硬度都很大 B．都能导电 C．完全燃烧的产物不同 D．内部的碳原子排列方式不同 5．下面分别是金刚石（甲）、石墨（乙）、（丙）的结构示意图，下列说法正确的是 A．三种单质中，所有的碳原子均静止不动 B．石墨具有可燃性，金刚石和不具有可燃性 C．石墨中碳原子之间没有间隔 D．金刚石硬度大，可用于制作切割工具、钻头等 6．碳元素是人类接触和利用最早的元素之一，由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图： A．碳纤维属于无定形碳 B．不同的碳单质，化学性质相似 C．不同碳单质中碳原子的排列方式不同 D．一定条件下石墨变成金刚石属于物理变化 7．木炭与CuO反应产生的气体除，还可能有CO。用图1装置进行三组实验(每组实验中木炭与CuO的质量比不同，其他条件相同)，测得产生CO的体积分数随时间变化的关系如图2。下列说法错误的是 A．实验前排尽装置内的空气，以免影响实验结果 B．实验中观察到试管内的黑色粉末逐渐变为红色 C．气体产物中有CO的原因可能是 D．其他条件相同，木炭与CuO的质量比越小，生成的CO越多 8．下列关于自然界中“水循环”“氧循环”和“碳循环”的说法错误的是 A．能量观：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．变化观：水循环与氧循环在变化上有本质的区别 C．元素观：碳达峰与碳中和中的“碳”指的是CO2 D．微粒观：绿色植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加 9．下列物质的用途中，主要利用其物理性质的是 A．焦炭冶炼钢铁 B．氮气用作保护气 C．干冰用于人工降雨 D．白磷用作烟雾弹 10．下图中反应Ⅱ为化工原料甲醇()的生产流程，因为该反应同时存在反应Ⅱ-1、Ⅱ-2影响了甲醇转化率，中国科学院大连化学物理研究所团队对反应Ⅱ的催化剂研究取得突破，可在一定条件下抑制反应Ⅱ-2，促进反应Ⅱ-1进行，大幅提高甲醇合成率。下列说法不正确的是 A．反应Ⅰ用光伏发电电解水制氢气，有助于减少“碳排放” B．反应Ⅱ利用大气中的二氧化碳，有助于解决“碳超标” C．反应Ⅰ、Ⅱ中的水可实现循环利用 D．对反应Ⅱ的催化剂研究取得突破，没有提高原子利用率 11．中国承诺在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列做法中不利于实现上述目标的是 A．推广新能源汽车 B．植树造林 C．随手关灯 D．使用一次性餐具 12．下列有关碳和碳的氧化物的说法中正确的是 A．CO和在一定条件下可以相互转化 B．能使温室效应加剧，属于空气污染物 C．能使燃着木条熄灭的气体一定是气体 D．金刚石和石墨的组成元素相同，故两者的物理性质相同 13．对比是学习化学的重要方法。下列关于一氧化碳和二氧化碳的比较中，完全正确的是 A．一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性 B．一氧化碳和二氧化碳均难溶于水 C．一氧化碳与二氧化碳都是无色无味的气体 D．一氧化碳和二氧化碳都是大气污染物 14．科学家利用含铑催化剂，实现了如图所示的物质转化（相关条件略去），下列说法正确的是 A．反应的化学方程式为： B．反应前后分子的数目不变 C．反应前后氢元素的化合价不变 D．该成果可为“碳中和”提供方案 15．兴趣小组探究和的性质，进行了下图所示实验。请回答下列问题： (1)图A铁丝在氧气中剧烈燃烧、__________，放热，生成黑色固体，该反应的化学方程式为____________。实验中集气瓶内预先放入一些水的目的是_________。 (2)图B通入后，观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为__________。实验中，得出“能与发生化学反应”的结论，依据的现象为_______。 (3)向装置C（杠杆已调至平衡）中通入一段时间，右边乒乓球__________（填“上升”或“下降”），实验证明具有的物理性质是______________。 16．某校化学兴趣小组的同学为探究二氧化碳的性质，开展了以下实验探究活动。 (1)如图1所示，向一个收集满气体的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，迅速拧紧瓶盖，振荡。观察到软塑料瓶变________（选填“扁”或“胀”），这表明二氧化碳的物理性质是________________________________________。 【提出问题】二氧化碳能否与水发生反应？ 【猜想假设】 (2)猜想1：二氧化碳能与水反应；猜想2：________________。 【设计与实验】同学们设计了如图2所示实验。 步骤（Ⅰ）紫色的石蕊纸花喷洒醋酸后变为红色。 步骤（Ⅱ）中可观察到：2处纸花不变色，1、3处纸花变红色的现象。 (3)1、3处发生反应的化学方程式为________________________________________________。 (4)步骤（Ⅱ）中还可以观察到：3处纸花比1处纸花先变红的现象，由此可得出二氧化碳的物理性质是________________________________________________________________。 【实验结论】猜想1正确。 【综合应用】 (5)根据二氧化碳的物理性质，实验室制取应用________收集（填字母）。 A．向上排空气法 B．向下排空气法 C．排水法 (6)二氧化碳在生活、生产中也有着广泛的应用。写出一条二氧化碳在日常生活中的用途____________________________________________________________________________________。 17．实验室用下列仪器制取并进行性质实验，请回答下列问题。 (1)写出标号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，优点是_______________；发生反应的化学方程式为_______________； (3)实验室收集二氧化碳应选用的装置是_______________（填字母）； (4)将纯净干燥的缓慢通入如图1装置，观察到塑料瓶内_______________（填“上方”或“下方”）的纸花先变红色。纸花变红色的原因是（用化学方程式表示）_______________； (5)如图2所示，在液面下拔出盛满的试管塞，可观察到的现象是___________________________。 18．珊珊同学用下图装置进行植物光合作用的探究。将两组实验放在光照条件相同的环境中，相同时间后，发现图1中的绿植比图2中的生长得更好。 (1)植物光合作用发生反应的化学方程式为，则X的化学式为_____________。 (2)结合所学知识分析图1中的绿植生长得更好的原因是_______________________________________。 (3)“人造树叶”能模拟光合作用将二氧化碳转化为甲醇()，其原理为。若参加反应的二氧化碳的质量为，理论上可生产甲醇的质量是多少？ 参考答案 考点01 碳单质的多样性 一、碳的单质 1. 碳元素 相似 碳原子的排列方式不同 2. 请完成下表： 对比项目 金刚石 石墨 外观 无色透明固体 灰黑色鳞片状固体 硬度 天然最硬 很软 导电性 不导电 导电性良好 导热性 导热性好 导热性好 用途 钻头、刻刀、装饰品 电极、铅笔芯、润滑剂 碳原子排列 正四面体空间网状 层状结构 二、结构决定性质 1. 60 2. 石墨 3. 疏松多孔 吸附 吸附杂质（净水、除味、脱色等） 4. 活性炭净水器、冰箱除味剂、制糖工业脱色、防毒面罩滤毒罐 三、单质碳的化学性质 碳元素 1. 稳定 2. 条件 化学方程式 现象 氧气充足 发出白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 氧气不足 黑色固体燃烧，发红光，放热 多 CO 3.黑 变浑浊 化学方程式： 实验注意事项： a) 集中火焰，提高温度 b) 防止石灰水倒吸入热的试管中，使试管炸裂 c) 防止热的铜重新被氧化 考点02 碳的氧化物 1、 二氧化碳（CO₂） 2.化学性质 （1） 与水反应：（碳酸可使紫色石蕊变红） 步骤 操作 现象 结论 ① 向第一朵纸花喷水 纸花不变色 水不能使紫色石蕊变红 ② 将第二朵纸花放入CO₂中 纸花不变色 CO₂不能使紫色石蕊变红 ③ 将第三朵纸花喷水后放入CO₂中 纸花由紫色变红色 CO₂与水反应生成酸性物质 ④ 将第三朵纸花取出吹干 纸花由红色变回紫色 碳酸不稳定，受热易分解 （2）与石灰水反应：（用于检验CO₂） （3）吸热 （4）灭火 实验操作 将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察现象。 实验装置 实验现象 蜡烛由下而上依次熄灭 （6） 不供给呼吸 4.二氧化碳对环境的影响 （2）土地沙漠化；极端气候 2、 一氧化碳（CO） 2.化学性质 （1）淡蓝 （2） （3）血红蛋白 四、CO₂ 与 CO 的鉴别与除杂 1. 澄清石灰水；石灰水变浑浊 2. 烧杯内壁有水雾；黑色CuO变红，生成的气体使澄清石灰水变浑浊 3. 灼热的氧化铜（或灼热CuO） 4. 足量（或过量）的NaOH溶液（或澄清石灰水） 考点03 二氧化碳的实验室制取 1. 实验室制取CO₂的反应原理 碳酸钙 稀盐酸 2.实验室制取CO₂的装置选择 （1）状态 反应条件 气体 反应原理 反应前物质的状态 反应条件 发生装置 CO₂ CaCO₃+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 固体和液体 常温 固液常温型 （2）密度 溶解性 气体 与空气密度比较 溶解性/是否与水反应 二氧化碳 ρ(CO₂)>ρ(空气) → 向上排空气法 能溶于水且与水反应 → 不能用排水法 注意事项： ① 长颈漏斗下端伸入液面以下的原因：防止生成的CO₂气体从长颈漏斗口逸出。 ② 导管伸入集气瓶底部的原因：排尽集气瓶内的空气，收集到更纯净的CO₂。 3. 实验室制取CO₂的实验步骤 步骤 操作名称 ① 检查装置气密性：夹紧弹簧夹，向长颈漏斗加水至液面高于锥形瓶内液面，形成稳定水柱则说明气密性良好 巩固练习 1-14 BABDD DDDCD DACD 15. (1)火星四射 防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底部 (2) 干燥的石蕊纸条无明显变化，湿润的石蕊纸条变红。 (3)下降 密度比空气大 16.(1) 扁 能溶于水 (2) 二氧化碳不能与水反应 (3) (4) 密度比空气大 (5) A (6) 灭火 （合理即可） 17.(1) 锥形瓶 (2) 可以控制反应速率 (3) C (4) 下方 (5) 澄清石灰水变浑浊、试管内液面上升 18.图片中的文字内容提取如下： (1) H2O (2) 碳酸饮料在密闭环境中会缓慢释放出二氧化碳气体，为植物提供了充足的光合作用原料，从而促进植物生长，而澄清石灰水会吸收二氧化碳，光合作用原料不足 (3) 解：设理论上可生产甲醇的质量是 。 解得 =6.4t 答：理论上可生产甲醇的质量是 6.4t。 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $