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(共35張PPT)
第六單元　碳和碳的氧化物
學業要求:根據《義務教育化學課程標準(2022年版)》描述編寫
通過實驗說明二氧化碳的主要性質,并能用化學方程式表示;
能舉例說明碳單質及碳的氧化物等物質性質的?泛應用及性質與用途的關系;
能利用碳單質及其氧化物的性質,分析、解釋一些簡單的化學現象和事實;
能設計簡單實驗,制備并檢驗二氧化碳。
碳單質(5年4考)
一、碳單質的物理性質及用途
　　1.金剛石和石墨(均由　 　構成)
原子
物質 金剛石 石墨
外觀 無色透明 灰黑色,具有金屬光澤,細鱗片狀的固體
質地 自然界中　 　的物質 　 　的礦物之一
用途 制鉆石、刻畫玻璃、作鉆探機的鉆頭 制鉛筆芯、作干電池的電極、作電車的電刷、作潤滑劑
最硬
最軟
金剛石和石墨的物理性質有很大差異的原因是
　 　。
2.C60:由　 　個碳原子構成一個分子,形似足球,結構穩定,?泛應用于超導、催化、材料、醫學及生物學等領域。
3.木炭、活性炭(主要成分是碳單質):　 　的結構,具有較強的　 　(物理性質),可用于吸附色素、異味等。
吸附性
碳原子的排列方式不同
60
疏松多孔
“碳”和“炭”的區別
碳:是指碳元素,是核電荷數為6的一類原子的總稱。在表明碳元素、碳單質和含碳化合物時用“碳”,如碳元素、碳單質、二氧化碳等。“碳”只用作化學用語,在表示元素和含碳的化合物時使用。
炭:是指具體的物質。如炭黑、木炭、活性炭等,它們都是由碳元素組成的單質。
二、碳單質的化學性質及用途
碳單質的物理性質各異,而各種碳單質的　 　卻完全相同。
化學性質
化學性質 涉及的化學方程式 用途
穩定性 — 用墨汁書寫的字畫能保存長時間且不褪色
可燃性 　 　(充分燃燒) 　 　(不充分燃燒) 作燃料
還原性 C+2CuO 　 　 3C+2Fe2O3 　 　 CO2+　 冶煉金屬
C+O2 CO2
2C+O2 2CO
2Cu+CO2↑
4Fe+3CO2↑
C 2CO
　還原劑:得到氧元素,發生氧化反應,具有還原性。
氧化劑:失去氧元素,發生還原反應,具有氧化性。
應用:在反應2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑中,C作還原劑,Fe2O3作氧化劑。

二氧化碳和一氧化碳(5年5考)
　　1.二氧化碳的性質及用途
(1)物理性質:　 　色、無味的氣體,　 　溶于水,密度比空氣　 　,固態二氧化碳俗稱　 　,可用作制冷劑。
(2)化學性質:
干冰
大
能
無
化學性質 涉及的化學方程式 注意事項或用途
不能燃燒,也不支持燃燒 滅火
不能供給呼吸 在人群密集的地方,要注意通風換氣,進入久未開啟的地窖前,應做　 　
與水反應 　 　 生成的能使紫色石蕊溶液變紅,碳酸不穩定,很容易分解,化學方程式為
　 　
與可溶性堿反應 　 　 檢驗二氧化碳,
吸收或除去二氧化碳
CO2+H2O H2CO3
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O　
CO2+2NaOH Na2CO3+H2O　
燈火試驗
H2CO3 H2O+CO2↑
　(3)用途
①綠色植物　 　的原料(作氣體肥料);②作滅火劑;③干冰用作制冷劑,可用于　 　;④化工產品的原料等。
人工降雨
進行光合作用
(4)對生活和環境的影響
低碳生活:較低的　 　的排放,即一種節能、無污染的生活方式。
CO2
大氣中二氧化碳含量上升會加劇“溫室效應”,使全球氣候變暖,但二氧化碳不是空氣污染物。
　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
　2.一氧化碳的性質及用途
(1)物理性質:無色、無味的氣體,　 　溶于水,密度比空氣略　 　。
(2)化學性質:
小
難
化學性質 涉及的化學方程式 用途
可燃性 　 　 作氣體燃料
還原性 與CuO反應:　 　 與Fe2O3反應:　 　 　 　
毒性 CO易與血液中的血紅蛋白結合,使之失去攜氧能力,造成人體缺氧,嚴重時會危及生命
2CO+O2 2CO2
CO+CuO Cu+CO2
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
冶煉金屬
　【補充】
1.寫出CO與CO2的化學性質不同的原因:
　 　。
2.CO與CO2在一定條件下可以相互轉化:COCO2 。
3.互為雜質時的除雜方法(括號內為雜質)
CO2(CO):通過足量灼熱的　 　。
CO(CO2):通過足量　 　溶液后再通過濃硫酸或通過足量灼熱的炭粉。
氫氧化鈉
分子構成不同
氧化銅
重難點一、CO、CO2、H2O、H2的檢驗和除雜
下列實驗操作能達到實驗目的的是 ( )
A.鑒別CO和CO2:分別將氣體通入紫色石蕊溶液
B.鑒別CO和H2:分別點燃,觀察火焰的顏色
C.除去CO2中混有的CO:在氧氣中點燃
D.除去CO中混有的少量H2O和CO2,先通過足量的濃硫酸,再通過足量的氫氧化鈉溶液
A
可利用CO2與水反應生成的碳酸使紫色石蕊溶液變紅,來鑒別CO2;CO和H2燃燒都發出淡藍色火焰;CO2中混有CO,二氧化碳多,一氧化碳少,無法點燃;先通過足量的濃硫酸,濃硫酸具有吸水性,可以吸收水,再通過足量的氫氧化鈉溶液,可吸收二氧化碳,但氫氧化鈉溶液中有水,所以最終得到的氣體依舊有水。
已知無水硫酸銅粉末遇水會變藍,濃硫酸具有吸水性。某無色氣體中可能含有H2、CO、CO2、H2O中的一種或幾種。為確定該氣體的成分,現將氣體依次通過如下裝置:
【實驗現象與結論】
(1)裝置A可證明氣體中存在H2O,現象是
　 　。
(2)能證明氣體中存在CO2的現象是　 　 ,發生反應的化學方程式為　 　。
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
無水硫酸銅變藍
裝置B中澄清石灰水變渾濁
(3)裝置E中的黑色固體變為紅色,證明氣體中可能含有
　 　中的一種或兩種。裝置G中的澄清石灰水變渾濁,證明氣體中含有　 　。
CO
CO、H2
【實驗反思】
(4)裝置C的作用是　 　。
【解析】 (1)裝置A中無水硫酸銅變藍,說明氣體中存在H2O。
(2)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,能證明氣體中存在CO2的現象是裝置B中澄清石灰水變渾濁,即二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水。
除去混合氣體中的二氧化碳
(3)一氧化碳、氫氣都能與氧化銅在加熱的條件下生成銅,裝置E中的黑色固體變為紅色,證明氣體中可能含有CO、H2中的一種或兩種;裝置G中的澄清石灰水變渾濁,說明裝置F中發生的反應中有二氧化碳氣體生成,即可得出原混合氣體中含有一氧化碳。
(4)氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,裝置C的作用是除去原混合氣體中的二氧化碳。
物質的鑒別和除雜
1.鑒別
物質 鑒別方法 現象及結論
CO 和 CO2 通入澄清石灰水 無明顯現象的是CO,澄清石灰水變渾濁的是CO2
通入紫色石蕊溶液 無明顯現象的是CO,紫色石蕊溶液變紅的是CO2
通過灼熱的氧化銅 有紅色固體生成的是CO,無明顯現象的是CO2
點燃 能燃燒的是CO,不能燃燒的是CO2
CO和 H2 依次通過灼熱的氧化銅和澄清石灰水 均有紅色固體生成,其中澄清石灰水變渾濁的是CO,不變渾濁的是H2
　2.除雜
物質(括號內為雜質) 除雜方法
CO2(CO) 通過足量灼熱的CuO
CO(CO2) 通入足量NaOH溶液
通過灼熱的炭層
CO(CO2、H2O) 先除去CO2再除去H2O,即先通過足量的氫氧化鈉溶液,再通過足量的濃硫酸
注意:若要檢驗出混合氣體中CO2和H2O,則先檢驗H2O,再檢驗CO2,否則無法判斷是原混合氣體中的H2O,還是澄清石灰水中的H2O。

重難點二、多功能瓶的使用
在醫院、實驗室經常使用的多功能瓶如圖所示,下列敘述錯誤的是 ( )
A.瓶內盛放半瓶水,病人吸氧時,a管連接氧氣鋼瓶
B.瓶內盛有適量的濃硫酸(具有吸水性)用于干燥氧氣時,a是進氣管
C.瓶內充滿空氣時,如果收集二氧化碳,b是進氣管
D.瓶內盛滿水時,如果收集氧氣,b是進氣管
C
　 A.瓶內盛放半瓶水,病人吸氧時,a管連接氧氣鋼瓶,可以觀測輸入氧氣的速率,且可以潤濕氧氣,正確;B.瓶內盛有適量的濃硫酸(具有吸水性)用于干燥氧氣時,a是進氣管,可以充分接觸,正確;C.瓶內充滿空氣時,如果收集二氧化碳,二氧化碳的密度比空氣大,a是進氣管,錯誤;D.瓶內盛滿水時,如果收集氧氣,氧氣的密度比水小,b是進氣管,正確。
利用右圖所示裝置采用排空法收集二氧化碳,
二氧化碳應從　 　(選填“a”或“b”)端進入;驗滿時應把燃著的木條放到　　(選填“a”或“b”)端;若要除去一氧化碳氣體中混有的二氧化碳氣體,試劑瓶中裝入的藥品是　 　 ,且混合氣體應從　 　(選填“a”或“b”)端進入。
a
a
b
氫氧化鈉溶液
【解析】 由于二氧化碳密度比空氣大,收集時應長進短出;驗滿時應把燃著的木條放到b端;除去二氧化碳氣體要用氫氧化鈉溶液,且混合氣體要長進短出。
多功能瓶的使用

裝置 功能 氣體進出方向
排水法收集氣體 　 　
氣體密度比空氣大 　 　
氣體密度比空氣小 　 　
氣體密度比空氣大 　 　
氣體密度比空氣小 　 　
觀察氣體流速、檢驗、干燥、除雜 　 　
短進長出
長進短出
短進長出
短進長出
長進短出
長進短出

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