第六单元碳和碳的氧化物复习讲义-2026-2027学年九年级化学人教版上册

第六单元 碳和碳的氧化物 复习讲义 2026—2027学年 九年级化学（人教版2024）上册 资源类型：复习讲义 一、复习目标 1．能说出金刚石、石墨和 C60 的物理性质差异及原因，知道木炭、活性炭的吸附性。 2．能说出碳单质在常温下的稳定性和可燃性、还原性，会写出相关的化学方程式。 3．能说出二氧化碳的物理性质与化学性质，会写检验二氧化碳的反应。 4．能说出二氧化碳的用途与所依据性质之间的对应关系，知道温室效应与碳循环。 5．能说出二氧化碳的物理性质和化学性质，会鉴别一氧化碳与二氧化碳，知道一氧化碳中毒的原理。 6．能说出实验室制取二氧化碳的反应原理、装置与步骤，会检验和验满，并会用制取气体的一般思路分析其他气体制法。 二、知识梳理 【考点1】碳单质的多样性 金刚石、石墨和 C60 都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质差别很大，原因是碳原子的排列方式不同。 比较项目 金刚石 石墨 外观与光泽 无色透明、加工后璀璨夺目 灰黑色、有金属光泽 —— 硬度 天然存在的最硬的物质 很软，有滑腻感 —— 导电性 不导电 导电性优良 —— 构成微粒 碳原子 碳原子 分子 主要用途 裁玻璃、切割大理石、作钻头；薄膜可作光学仪器涂层、集成电路基板散热 制铅笔芯、作电极、作高铁受电弓滑板 超导、催化、能源及医学等领域 木炭与活性炭：它们都有疏松多孔的结构，因而具有吸附能力。活性炭的吸附作用比木炭更强，可用于防毒面具吸附毒气、制糖工业中脱色制白糖、净化饮用水、吸附室内装修产生的有害气体等。 碳单质的化学性质 性质 说明与化学方程式 常温下稳定 碳原子的最外层有 4 个电子，既不易得到电子也不易失去电子，所以常温下碳的化学性质不活泼。用炭黑制成的墨书写绘画，字画能长久保存，就是这个道理 可燃性 氧气充足时充分燃烧：C ＋ （放出大量热）； 氧气不足时不充分燃烧：2C ＋ ，同时放出热量 还原性 木炭还原氧化铜：C ＋ ＋ ↑； 碳与二氧化碳反应：C ＋ （该反应吸收热量） 木炭还原氧化铜实验的三个细节：① 在酒精灯上加网罩是为了集中火焰、提高温度；② 实验结束时要先撤出导管、再停止加热，防止石灰水倒吸入热试管而使试管炸裂；③ 用弹簧夹夹紧乳胶管后要等试管冷却再倒出粉末，否则灼热的铜会被空气中的氧气重新氧化。 【考点2】二氧化碳的性质与用途 物理性质：常温下呈气态，无色、无味，密度大于空气，能够溶解在水中。固态的二氧化碳俗称干冰，升华时会吸收大量热。 化学性质 性质 实验事实 化学方程式 不燃烧、不支持燃烧、不能供给呼吸 把二氧化碳倒入放有高低两支蜡烛的烧杯中，下层蜡烛先熄灭、上层后熄灭 —— 能与水反应 把二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红；加热后红色又变回紫色 ＋ ＝ （碳酸不稳定： ＋ ↑） 能与澄清石灰水反应 把二氧化碳通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊 ＋ ＝ ↓ ＋ （常用此法检验二氧化碳） 干冰的用途都与升华吸热有关：作制冷剂用于食品冷藏、制造舞台雾景、用于人工降雨。二氧化碳还能作灭火剂、作温室里的气体肥料、制碳酸饮料、作化工原料制纯碱和尿素等。 用途与性质的对应：干冰升华吸热（物理性质），可用于制冷；不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大，可用于灭火；是光合作用的原料，可作气肥；能溶于水且与水反应，可制碳酸饮料。记住一条总规律：性质决定用途，用途反映性质。 对生活和环境的影响：二氧化碳本身没有毒性，但不能供给呼吸，浓度过高会使人窒息。大量燃烧化石燃料会使空气中的二氧化碳增多，加剧温室效应。能产生温室效应的气体除二氧化碳外，还有臭氧、甲烷、一氧化二氮、氟氯代烷等。自然界中，动植物的呼吸和化石燃料的燃烧会放出二氧化碳，绿色植物的光合作用则吸收二氧化碳并放出氧气，二者共同维持碳循环。 【考点3】一氧化碳的性质 物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气略小，难溶于水。（因为难溶于水，所以一氧化碳中毒时不能用水来吸收。） 性质 现象与说明 化学方程式 可燃性 燃烧时火焰呈蓝色并放出热量，产物可以使澄清石灰水变浑浊 2CO ＋ 还原性 把一氧化碳通入灼热的氧化铜中，黑色粉末逐渐变成光亮的红色 CO ＋ ＋ 毒性 一氧化碳被吸入人体后，会迅速与血液里的血红蛋白结合在一起，血红蛋白因此无法再携带氧气，人体组织就会缺氧，中毒严重时可危及生命 —— 一氧化碳与二氧化碳的鉴别：通入澄清石灰水，能使石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显现象的是一氧化碳；分别点燃，能燃烧的是一氧化碳，不能燃烧的是二氧化碳；通入紫色石蕊溶液，能使溶液变红的是二氧化碳，无明显现象的是一氧化碳；通入灼热的氧化铜，能使黑色粉末变红的是一氧化碳，无变化的是二氧化碳。 除杂思路：除去二氧化碳中混有的一氧化碳，可让气体通过灼热的氧化铜；除去一氧化碳中混有的二氧化碳，可让气体通过足量的石灰水（或氢氧化钠溶液）吸收。 【考点4】二氧化碳的实验室制取 反应原理：实验室用稀盐酸和石灰石（或大理石）来制取，反应可以表示为 CaCO3 ＋ 2HCl ＝ CaCl2 ＋ H2O ＋ CO2↑。 试剂选择的三条"不用" 不能用的试剂 原因 稀硫酸代替稀盐酸 硫酸跟碳酸钙反应会生成微溶的硫酸钙，它附着在石灰石表面把还没反应的碳酸钙包住，反应就难以继续 浓盐酸代替稀盐酸 浓盐酸挥发性强，挥发出的氯化氢气体混入，使制得的二氧化碳不纯 碳酸钠粉末代替石灰石 反应速率太快，不便于收集气体 装置的选择（实验室制取气体的一般思路） 装置 选择依据 本实验的选择 发生装置 由反应物的状态和反应条件决定 固体与液体在常温下反应，应选固液常温型 收集装置 由气体的溶解性和密度决定 二氧化碳能溶于水且密度比空气大，只能用向上排空气法 实验步骤依次为：连接装置、检查气密性、装入固体试剂、加入液体试剂、收集气体、验满。 三个操作要点：① 检查气密性时，用弹簧夹夹紧乳胶管，向长颈漏斗中加水至形成一段水柱，水柱高度在一段时间内保持不变，说明装置不漏气；② 长颈漏斗的下端管口要伸入液面以下形成"液封"，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出；③ 导管要伸到集气瓶底部，以便把瓶内的空气排尽。 操作 做法与现象 检验 把气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳 验满 把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明已收集满 气体的除杂与干燥：制得的二氧化碳中常混有少量氯化氢气体和水蒸气。氯化氢可用饱和碳酸氢钠溶液除去，水蒸气可用浓硫酸干燥（浓硫酸有吸水性）。注意除杂顺序：先除氯化氢、再干燥，否则干燥后又会混入水蒸气。 三、易错诊断 常见错解 判断 错在哪里 把"碳"和"炭"当成一回事 × "碳"指元素或纯净物，如二氧化碳由碳元素和氧元素组成；"炭"指混合物，如木炭、活性炭 石墨在一定条件下转化为金刚石是物理变化 × 两者的碳原子排列方式不同，属于不同物质，有新物质生成，是化学变化 二氧化碳有毒，所以能使人中毒死亡 × 二氧化碳本身没有毒性，人因缺氧窒息是因为它在密闭空间里含量过高，挤占了氧气的位置 二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳显酸性 × 是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红，二氧化碳本身不能使石蕊变色 碳燃烧一定生成二氧化碳 × 氧气不足时碳不充分燃烧会生成一氧化碳，2C ＋ 用稀硫酸代替稀盐酸制二氧化碳，效果一样 × 微溶的硫酸钙会附着在石灰石表面，把碳酸钙与稀硫酸隔开，反应随即停止 把"检验"和"验满"当成同一件事 × 检验用澄清石灰水（看是否变浑浊）；验满用燃着的木条放在瓶口（看是否熄灭） 一氧化碳还原氧化铜属于置换反应 × 置换反应要求单质与化合物反应，而一氧化碳和氧化铜都是化合物，该反应不属于置换反应 一氧化碳难溶于水，所以可以用水吸收中毒者体内的一氧化碳 × 一氧化碳毒性来自与血红蛋白结合，与溶解性无关，应迅速把中毒者移到通风处并送医 在密闭房间内用燃着的木条检验二氧化碳是否集满 × 木条熄灭只能说明气体不支持燃烧，检验气体成分必须用澄清石灰水，两者不能混用 四、例练精讲 题型一 碳单质的性质与用途 【例1】下列关于碳单质的说法中，正确的是（　　） A．金刚石和石墨的物理性质差异很大，是因为组成它们的元素不同 B．活性炭具有疏松多孔的结构，可用于净化水质 C．碳在常温下化学性质活泼，容易与氧气反应 D．C60 由碳原子直接构成，与石墨的结构完全相同 答案：B。金刚石和石墨都由碳元素组成，物理性质差异的原因是碳原子排列方式不同，A 错误；碳在常温下化学性质不活泼，C 错误；C60 由 C60 分子构成，结构也与石墨不同，D 错误。 【练1-1】关于木炭还原氧化铜的实验，下列说法错误的是（　　） A．实验中可观察到黑色粉末逐渐变成红色 B．在酒精灯上加网罩是为了集中火焰、提高温度 C．实验结束时先停止加热，再撤出导管 D．用弹簧夹夹紧乳胶管后，要等试管冷却再倒出粉末 答案：C。若先停止加热，试管内气体冷却后压强减小，石灰水会倒吸入热试管中使其炸裂，正确顺序是先撤出导管、再停止加热。 题型二 二氧化碳的性质与检验 【例2】下列关于二氧化碳的说法中，正确的是（　　） A．二氧化碳能使干燥的紫色石蕊纸花变红 B．二氧化碳有毒，会使人中毒 C．检验二氧化碳常用澄清石灰水 D．二氧化碳能溶于水，可以用排水法收集 答案：C。二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变红，只有与水反应生成碳酸后才能使其变红，A 错误；二氧化碳本身没有毒性，B 错误；二氧化碳能溶于水且密度比空气大，不能用排水法收集，D 错误。 【练2-1】把二氧化碳通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊；继续通入过量二氧化碳，浑浊又逐渐消失，原因是生成了可溶性的碳酸氢钙。下列说法正确的是（　　） A．变浑浊说明二氧化碳显酸性 B．变浑浊是因为生成了难溶的碳酸钙 C．该实验说明二氧化碳不能与碱溶液反应 D．可以用澄清石灰水吸收大量的二氧化碳 答案：B。石灰水变浑浊是因为生成了难溶的碳酸钙沉淀，B 正确；二氧化碳本身不显酸性，A 错误；该反应正说明二氧化碳能与碱溶液反应，C 错误；石灰水浓度低，不能用来大量吸收二氧化碳，D 错误。 题型三 一氧化碳的性质与鉴别 【例3】下列关于一氧化碳的说法中，不正确的是（　　） A．一氧化碳难溶于水，可用排水法收集 B．一氧化碳燃烧时发出蓝色火焰 C．一氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 D．一氧化碳有毒，冬天用煤火取暖时要注意通风 答案：C。一氧化碳不能与澄清石灰水反应，不能使其变浑浊；能使石灰水变浑浊的是二氧化碳。一氧化碳难溶于水，可用排水法收集，A 正确。 【练3-1】要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，应把混合气体（　　） A．通入澄清石灰水　　B．通过灼热的氧化铜 C．点燃　　D．通入紫色石蕊溶液 答案：B。一氧化碳有还原性，通过灼热的氧化铜时被氧化成二氧化碳，从而达到除杂目的，B 正确；石灰水会吸收二氧化碳（把要保留的气体消耗掉），A 错误；混合气体中二氧化碳占多数，少量一氧化碳无法点燃，C 错误；石蕊溶液不能除去一氧化碳，D 错误。 题型四 二氧化碳的实验室制取 【例4】实验室制取二氧化碳时，下列做法正确的是（　　） A．用稀硫酸与石灰石反应 B．用浓盐酸与石灰石反应 C．用稀盐酸与石灰石反应，并用向上排空气法收集 D．用排水法收集二氧化碳 答案：C。若改用稀硫酸，生成的硫酸钙微溶并附着在石灰石表面，反应会中途停止，A 错误；浓盐酸挥发出的氯化氢会使气体不纯，B 错误；二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，D 错误。 【练4-1】某同学用稀盐酸与石灰石制取二氧化碳，并对收集到的气体进行检验和验满。下列说法正确的是（　　） A．检验时把燃着的木条伸入集气瓶内，木条熄灭说明是二氧化碳 B．验满时把燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭说明已收集满 C．长颈漏斗的下端管口伸在液面上方即可 D．收集时导管只需伸到集气瓶中部 答案：B。检验气体成分应当用澄清石灰水，把燃着的木条伸入瓶内只能说明气体不支持燃烧，A 错误；长颈漏斗下端必须伸入液面以下形成液封，否则气体会从漏斗口逸出，C 错误；导管应伸到集气瓶底部，以排尽瓶内空气，D 错误。 五、分层训练 A组 基础巩固 1．金刚石、石墨和 C60 的物理性质差异很大，其原因是（　　） A．组成它们的元素不同　　B．碳原子的排列方式不同 C．它们含有的碳原子数目不同　　D．它们的状态不同 2．下列用途中，利用活性炭吸附性的是（　　） A．作电极　　B．制铅笔芯　　C．净化饮用水　　D．切割玻璃 3．下列关于二氧化碳的用途与其性质不对应的是（　　） A．干冰用于人工降雨——干冰升华吸热 B．二氧化碳用于灭火——不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大 C．二氧化碳作气体肥料——是光合作用的原料 D．二氧化碳用于制碳酸饮料——二氧化碳有毒性 4．下列有关一氧化碳的说法中，正确的是（　　） A．一氧化碳有刺激性气味　　B．一氧化碳易溶于水 C．一氧化碳有可燃性和还原性　　D．一氧化碳无毒 5．实验室制取二氧化碳时，不能用稀硫酸的原因是（　　） A．稀硫酸与石灰石不反应　　B．生成的硫酸钙微溶并附着在石灰石表面，反应难以持续 C．稀硫酸酸性太强　　D．生成的二氧化碳不纯 B组 能力提升 6．下图是某同学设计的二氧化碳制取与性质实验流程（文字描述）：在锥形瓶中加入石灰石，通过长颈漏斗加入稀盐酸，产生的气体依次通过①饱和碳酸氢钠溶液、②浓硫酸、③澄清石灰水。请回答： （1）写出锥形瓶中发生反应的化学方程式：____； （2）装置①的作用是____，装置②的作用是____； （3）装置③中可观察到的现象是____，该反应的化学方程式为____； （4）若把装置③中的澄清石灰水换成紫色石蕊溶液，溶液变红的原因是____（用化学方程式表示）。 7．碳与碳的氧化物之间可以相互转化。回答下列问题： （1）写出碳在氧气中充分燃烧的化学方程式：____，该反应属于____反应（填基本反应类型）； （2）木炭还原氧化铜的化学方程式为____，其中表现出还原性的物质是____； （3）燃着的木条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中会熄灭，这一事实说明二氧化碳具有的化学性质是____。 六、参考答案与解析 A组 1．B。三种碳单质都由碳元素组成，物理性质差异的原因是碳原子的排列方式不同。 2．C。活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附能力，可吸附水中的色素和异味，因此能用于净化饮用水；作电极利用导电性，制铅笔芯利用滑腻感，切割玻璃用的是金刚石。 3．D。二氧化碳能用于制碳酸饮料是因为它能溶于水并与水反应生成碳酸，与毒性无关；二氧化碳本身没有毒性。 4．C。一氧化碳是无色无臭的气体、难溶于水，且有毒，它的可燃性和还原性是重要化学性质。 5．B。微溶的硫酸钙会附着在石灰石表面，把内部的碳酸钙与酸隔开，反应因此中断。 B组 6．（1）CaCO3 ＋ 2HCl ＝ CaCl2 ＋ H2O ＋ CO2↑；（2）除去二氧化碳中混有的氯化氢气体；干燥二氧化碳气体（除去水蒸气）；（3）澄清石灰水变浑浊；CO2 ＋ Ca(OH)2 ＝ CaCO3↓ ＋ H2O；（4）CO2 ＋ H2O ＝ H2CO3。（装置①用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢，装置②用浓硫酸吸水干燥，顺序不能颠倒，否则干燥后又会混入水蒸气。） 7．（1）C ＋ ；化合；（2）C ＋ ＋ CO2↑；碳（或 C）；（3）不能燃烧，也不支持燃烧。（碳充分燃烧生成二氧化碳，属于化合反应；木炭还原氧化铜中碳夺取氧化铜中的氧，表现出还原性。） （本讲义为人教版2024年新教材九年级化学上册第六单元配套复习资料，供教学参考使用。） 第 页 共 页 学科网（北京）股份有限公司 $