資源簡介

(共53張PPT)
第六單元　碳和碳的氧化物
1.金剛石、石墨、C60
碳單質的性質和用途(5年4考)
物質 金剛石(C) 石墨(C) C60
結構 模型
物理 性質 外觀 無色透明的固體 灰黑色、不透明、有金屬光澤、細鱗片狀固體 分子形似足球
物理特性 有光澤、天然存在的　 　物質 質軟、有滑膩感、能導電 —
最硬的
主要用途 裁玻璃,切割大理石,作鉆頭,加工堅硬金屬等 制鉛筆芯,作潤滑劑、電極等 可能廣泛應用于超導、催化、材料、醫學及生物等領域
物理性質差異很大的原因 　 碳原子排列方式不同
(1)C60不是由碳原子直接構成的單質,而是由C60分子構成的,每個C60分子均由60個碳原子構成。
(2)石墨與金剛石在一定條件下可以相互轉化,屬于化學變化。
2.無定形碳(木炭、活性炭、焦炭、炭黑)
由石墨的微小晶體和少量雜質構成。
(1)木炭:具有疏松多孔的結構,因此具有吸附能力,可用于吸附色素和異味。
(2)活性炭:具有比木炭還要強的　 　性,常用于防毒面具、制糖工業、水的凈化等。
(3)焦炭:常用于冶金工業。
(4)炭黑:常用于制造墨、油漆、顏料等。
吸附
(1)木炭和活性炭的吸附性屬于物理性質,吸附過程發生的是物理
變化。
(2)“碳”與“炭”的區別:“碳”是指碳元素,“炭”是指由碳元素組成的具體物質。
3.碳單質的化學性質及用途
(1)穩定性
常溫下,碳的化學性質　 　。因此用墨書寫或繪制的字畫能夠保存很長時間而不變色。
(2)可燃性
①不充分燃燒(氧氣不足):
　 　。
②充分燃燒(氧氣充足):
　 　。
不活潑
③用途:作燃料。
(3)還原性
①碳的　 　可以用于冶金工業。例如木炭可以還原氧化銅。
試管A中化學方程式為　 　。該實驗裝置在酒精燈上加一個網罩代替酒精噴燈,起到　 　的作用。
還原性
集中加熱,提高溫度
黑色固體變為紅色
澄清石灰水變渾濁
②利用碳的還原性,還可以還原氧化鐵和四氧化三鐵,相應化學方程式為　 　、　 　。
③在高溫條件下,碳還可以還原二氧化碳,相應化學方程式為
　 　。
碳的氧化物(5年5考)
一、二氧化碳
1.物理性質
二氧化碳是一種　 　、　 　、能溶于水、密度比空氣　 　的氣體。固態二氧化碳俗稱　 　。
2.化學性質
(1)按如圖方式傾倒二氧化碳,可以觀察到的現象為　 .
　,說明二氧化碳的化學性質為　 　。
無色
無味
大
干冰
兩根蠟燭由下至上依次熄滅
不能燃燒、不支持燃燒
(2)二氧化碳與水反應
二氧化碳與水反應后會生成　 　,該物質能使紫色石蕊溶液變為
　 　,相應化學方程式為　 　。生成的碳酸化學性質不穩定,容易分解,相應化學方程式為　 　。
(3)與堿反應
①與澄清石灰水反應(如圖)
檢驗某實驗中生成了二氧化碳,可以將生成的氣體通入　 .　中,若　 　,則生成了該氣體,相應化學方程式為　 。
碳酸
紅色
澄清石灰水
澄清石灰水變渾濁
②與氫氧化鈉反應
氫氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式為　 　。實驗室常用氫氧化鈉溶液吸收或除去二氧化碳。
3.用途
(1)滅火(密度比空氣　 　,不燃燒、也不支持燃燒)。
(2)人工降雨、作制冷劑等(干冰升華吸熱)。
(3)碳酸飲料(能溶于水且能與水反應)。
(4)溫室氣體肥料(光合作用)。
(5)化工原料(與其他物質反應)。
大
4.二氧化碳對生活和環境的影響
(1)對人體健康的影響
二氧化碳本身無毒,但不能供給呼吸。當空氣中的二氧化碳超過正常含量時,會對人體健康產生影響(如頭昏等)。因此,在人群密集的地方要注意通風換氣。
在進入久未開啟的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前,必須先做燈火試驗。
(2)自然界中的碳氧循環
光合作用
氧氣
二氧化碳
(3)溫室效應與低碳生活
溫室效應產生的原因是　 　生成大量的二氧化碳,但我們也要認識到溫室效應并不是絕對有害于人類。我們提倡構建“低碳經濟”和“低碳生活”,這里涉及的“碳”指的是　 　。
二、一氧化碳
1.物理性質
通常狀況下,一氧化碳是一種　 　、　 　的氣體,密度比空氣
　 　,難溶于水。
化石燃料燃燒
二氧化碳
無色
無味
略小
2.化學性質
(1)可燃性:CO能夠燃燒,燃燒時放出大量的熱,火焰呈藍色。化學方程式為　 　(點燃前需驗純)。　
(2)還原性:CO還原CuO的化學方程式為　 　,現象為
　 　;CO還原Fe2O3的化學方程式為　 .
　,現象為　 　。
(3)毒性:CO極易與血液中的血紅蛋白結合,從而使血紅蛋白不能再與氧氣結合,造成生物體內缺氧,嚴重時會危及生命。冬天用煤爐取暖時,一定要裝煙囪,注意室內通風,防止CO中毒。
黑色固體變為紅色
紅棕色固體變為黑色
(1)在室內放一盆水不能防止煤氣中毒。
(2)有CO參與或生成的實驗,必須進行尾氣處理。
3.用途
(1)用作燃料。
(2)用于冶煉金屬。
三、CO和CO2的鑒別及除雜
1.鑒別
(1)依據:兩種氣體的性質不同。
(2)方法
鑒別方法 現象及結論
通入澄清石灰水中 能使澄清石灰水變渾濁的是　 　,無明顯現象的是　 　
點燃 燃燒發出藍色火焰的是　 　,不能燃燒的是
　 　
通入紫色石蕊溶 液中 　 　與水反應生成的物質能使紫色石蕊溶液變紅,無明顯現象的是　 　
通過灼熱 的氧化銅 使黑色粉末變紅的是　 　,無明顯現象的是
　 　
CO2
CO
CO
CO2
CO2
CO
CO
CO2
2.除雜方法(括號內為雜質)
物質 除雜方法
CO2(CO) 通過　
CO(CO2) 通入　 　中,再通過濃硫酸
通過足量灼熱的炭粉
灼熱的CuO
NaOH溶液
用點燃的方法不能除去CO2中的CO,在CO2氣體中,CO屬于雜質,其含量較少,且CO2不支持燃燒,因此不能將其中的CO點燃。也不能在兩者的混合氣體中通入O2再點燃,這樣的操作可能會引起爆炸。
[例1] (2023紅河二模)下列關于碳及其化合物的說法,正確的是( )
A.金剛石、石墨和C60的性質不同是因為分子構成不同
B.區分氮氣和二氧化碳的方法可以用燃著的木條
C.CO2滅火既利用了CO2的物理性質,又利用了其化學性質
D.在煤爐上放一壺水能防止一氧化碳中毒
碳單質及其氧化物
C
1.(2023衡陽)有關碳及碳的氧化物的說法中,正確的是( )
A.碳的單質都是黑色
B.植物光合作用可將CO2轉變為O2
C.CO和CO2元素組成相同,它們的化學性質相似
D.金剛石和石墨都是碳單質,它們的相互轉化是物理變化
B
歸納碳單質的性質
[例2] (2023江西)下列行為不符合“低碳生活”理念的是( )
A.走路上學
B.隨手關燈
C.焚燒垃圾
D.植樹種草
溫室效應與低碳生活
C
[例3] (2023昆明官渡二模)黨的二十大提出要打造“青山常在、綠水長流、空氣常新”的美麗中國。下列說法錯誤的是( )
A.回收廢棄塑料,不僅可節約資源,還能防止白色污染
B.為防治水體污染,污水應集中處理達標后再排放
C.CO2含量不斷上升會導致溫室效應增強,CO2屬于空氣污染物
D.每一個人都應該傳播“低碳”理念,倡導“低碳”生活
C
2.(2023廣安改編)我國力爭于2060年前實現“碳中和”,即CO2的相對“零排放”。下列做法與此相違背的是( )
A.長時間出行家中關閉電源
B.嚴禁亂砍濫伐森林
C.“低碳”出行
D.焚燒植物秸稈
D
常考實驗(七)　二氧化碳的實驗室制取
1.實驗原理
碳酸鈣粉末和稀硫酸也可以制取出一定量的二氧化碳。但是使用石灰石固體顆粒與稀硫酸反應就不能制取出大量二氧化碳,這是因為硫酸鈣微溶于水,反應過程中會附著在未反應的石灰石上,使反應
停止。
2.實驗裝置
(1)發生裝置
反應物為固體和液體,且反應不需要加熱,故可選擇固液不加熱型發生裝置。
如圖甲、乙和丙都可以用于實驗室制取二氧化碳,選擇該反應裝置的原因是反應物為固體和液體。其中圖甲在實驗中的優點為可以
　 　,而圖乙在實驗中的優點為可以
　 　。如果要控制反應中的速率,且得到平穩的氣流,可將圖乙中的　 　換為圖丙中的　 　。
控制反應的發生和停止
方便添加液體藥品
長頸漏斗
分液漏斗
(2)收集裝置
二氧化碳能溶于水且與水反應、密度比空氣大,故選擇向上排氣法
收集。
3.操作步驟
(1)查:檢查裝置的氣密性。
(2)裝:將藥品裝入試管。
(3)收:收集二氧化碳。
(4)驗:檢驗二氧化碳是否收集滿。
4.二氧化碳氣體的檢驗
將產生的氣體通入澄清石灰水中,若澄清石灰水變渾濁,證明生成的氣體是二氧化碳。
不能用燃著的木條檢驗收集的氣體是否是二氧化碳。因為能使燃著的木條熄滅的氣體不一定是CO2,還有可能是N2。
5.二氧化碳氣體的驗滿
收集一段時間后,將燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,證明CO2已收集滿。
6.二氧化碳氣體的凈化
制取的二氧化碳中混有少量氯化氫氣體和水蒸氣時,可先將氣體通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶(除去氯化氫),再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶(除去水蒸氣)。
(1)實驗開始前,首先應檢查裝置的氣密性。
(2)實驗室制取二氧化碳用稀鹽酸而不用濃鹽酸的原因是濃鹽酸具有揮發性,會揮發出氯化氫氣體,使制得的二氧化碳氣體中混有大量氯化氫氣體而不純。
[例題] (2023岳陽)某同學利用大理石與稀鹽酸反應來制取并收集二氧化碳氣體,請幫他完成下面的部分實驗報告。
[實驗原理] 　 　(用化學方程式表示)。
[實驗裝置] 實驗室制取并收集一瓶CO2,應選用下列裝置中的　　(填字母)。
BC
[實驗步驟] 驗證集氣瓶中CO2氣體已集滿的方法:　 .
　。
[反思交流] 結合實驗,你認為該實驗的注意事項有　 .
.
　(寫一條即可)。
將燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,證明已集滿
使長頸漏斗的末端在稀鹽酸的液面以下,實行液封,防止二氧化碳氣體由長頸漏斗口逸出
1.(2022云南)下列碳單質的各種用途中,利用其化學性質的是( )
A.用焦炭冶煉金屬
B.用金剛石作鉆頭
C.用石墨作鉛筆芯
D.用活性炭作冰箱除味劑
A
(建議20 min完成)
2.(2020云南)對比是學習化學的重要方法。下列關于CO2與CO的比較中錯誤的是( )
A.CO2可用于滅火,CO可用作燃料
B.CO2能溶于水,CO難溶于水
C.CO2可用于光合作用,CO可用于人工降雨
D.CO2會造成溫室效應,CO易與血液中的血紅蛋白結合引起中毒
C
3.(2022云南)下列實驗設計不能達到其對應實驗目的的是( )
A
選項 實驗設計 實驗目的
A 測定空氣中氧氣的含量
B 探究CO2不支持燃燒,密度比空氣大
C 探究酸與指示劑作用
D 配制100 g 10%的氯化鈉溶液(ρ水=1 g/mL)
4.(2022云南)下列實驗方案設計不正確的是( )
C
選項 實驗目的 實驗方案
A 鑒別滌綸纖維和羊毛纖維 分別灼燒,聞氣味
B 鑒別KCl固體和NH4Cl固體 分別加熟石灰研磨,聞
氣味
C 檢驗NaOH溶液是否完全變質 取樣,滴加石灰水,再滴加酚酞溶液
D 除去CO2中的水蒸氣 將混合氣體通過盛有濃硫酸的洗氣裝置
B
6.(2019云南)“綠色發展”“低碳生活”等理念逐漸深入民心,下列做法或認識與之不相符的是( )
A.在空曠的地方焚燒大量的廢舊塑料
B.鼓勵乘坐公交車或騎自行車出行
C.購物時提倡用布袋等環保袋代替塑料袋
D.植樹造林
A
7.(2023云南節選)利用如圖裝置制取并研究CO2的性質。將Y形管傾
斜,使N中試劑流入M中至CaCO3完全反應,然后向M中注入足量NaOH溶液。
(1)整個實驗過程中,氣球的變化情況是　 　。
(2)注入足量NaOH溶液充分反應后,M中的現象是　 　,產生此現象的原因是　 .
　。
先變大后變小
有白色沉淀生成
氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉,碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉
8.(2023連云港)宋代許道寧用墨(主要成分為單質碳)所畫的《關山密雪圖》保存至今而不變色,這是因為在常溫下單質碳( )
A.化學性質不活潑
B.硬度大
C.導電性能好
D.吸附能力強
A
9.(2023隨州)化學是一門以實驗為基礎的科學。根據下列實驗裝置圖,回答有關問題。
(1)實驗室常用石灰石和稀鹽酸制取CO2氣體,其反應的化學方程式是
　 　。
(2)為了得到干燥、純凈的CO2氣體,產生的氣流應依次通過裝置　　、
　 　(填裝置字母,下同),收集CO2氣體選用的裝置是　 　。
D
E
C
(3)有人對氣體發生裝置A作如下改進:在錐形瓶中放入一小試管,將長頸漏斗下端插入小試管中,如圖H所示。改進后的優點是　 .
　。
能防止氣體從長頸漏斗口逸出(或形成液封,控制反應的速率,合理即可)
10.(2023江西)某班同學進行“有反應無明顯現象的實驗”主題復習。
(1)實驗①:用三朵干燥的紫色石蕊紙花探究二氧化碳能否與水反應,其中紙花變紅的是　 　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),實驗①的結論為　 　。
(2)實驗②:證明氫氧化鈉與鹽酸發生了化學反應的現象是　 .
　。
Ⅲ
二氧化碳能與水反應生成酸性物質,可以使紫色石蕊變紅色
溶液由紅色變為無色
(3)實驗③:向充滿二氧化碳的錐形瓶中先注入氫氧化鈉溶液,振蕩,未觀察到明顯現象,再打開彈簧夾并注入　 　(填
一種試劑),產生氣泡,證明氫氧化鈉與二氧化碳已發生反應。
(4)驗證無明顯現象反應已發生的思路一般有兩種:a.反應物之一消失;b.有新物質生成。實驗①②③中采用相同思路設計的是實驗
　　(填序號)。
稀鹽酸(或稀硫酸)
①③
拼 搏 奮 斗 勵 志 篤 行
謝謝觀賞！

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