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(共45張PPT)
碳和碳的氧化物
第 3 講 碳和碳的氧化物
實驗 1 活性炭的吸附性實驗
（1）圖甲實驗中觀察到紅墨水逐漸擴散到整杯水中，最后變成均勻的紅色溶液，加入活性炭后，觀察到 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，得出實驗結論：活性炭有很好的吸附能力。
（2）向盛有紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶里投入幾粒活性炭（如圖乙），一段時間后觀察集氣瓶內紅棕色逐漸消失說明活性炭具有＿＿＿＿＿ 性。
燒杯中液體變為無色
吸附
基礎實驗過關
第 3 講 碳和碳的氧化物
創新考法
（3）［裝置創新］氯氣（Cl2）是一種有劇毒的黃綠色氣體。 如圖丙所示，錐形瓶中充滿氯氣，燒杯中裝有紅色液體，連接儀器，往錐形瓶中加入少量活性炭，開始實驗，實驗后，最終可觀察到的現象是 _______________________、______________________（寫任意兩個）。
錐形瓶中顏色變淺
燒杯中導管內液面上升
第 3 講 碳和碳的氧化物
實驗 2 C、CO、H2 還原氧化銅
1. C 還原氧化銅
第 3 講 碳和碳的氧化物
A.（1）①中反應的化學方程式為_______________________。
（2）酒精燈加網罩的目的是 ___________________________。
（3）試管口略向下傾斜，目的是 ___________________________。
（4）加熱一段時間后，可以看到①中的現象為_________________________，說明有 ______生成；②中的現象是 ____________________，說明有 __________ 生成，反應的化學方程式為 ___________________________。
（5）實驗結束時，應先 ____________，再 _____________________。
C+2CuO 2Cu+CO2↑
高溫
使火焰集中，提高溫度
防止冷凝水倒流炸裂試管
黑色固體變成紅色
銅
澄清石灰水變渾濁
二氧化碳
CO2+Ca（OH）2 CaCO3↓+H2O
取出導管
熄滅酒精燈
第 3 講 碳和碳的氧化物
創新考法
（6）［過程分析］剛開始預熱時，試管②中立即有氣泡產生，但石灰水不變渾濁，原因是 _____________________________________________________。
（7）［操作分析］同時用彈簧夾夾緊膠皮管，待試管①冷卻后再把試管中的粉末倒出，這樣操作的原因是 __________________________________________________________________。
（8）［安全操作］反應結束后，馬上撤去酒精燈，可能會出現的現象是 ____________________________________________________________。
剛開始排出的是試管中的空氣，而不是生成的二氧化碳
防止生成的灼熱的銅與空氣中的氧氣反應生成氧化銅
石灰水從導管倒流回灼熱的試管里，試管受熱不均破裂
第 3 講 碳和碳的氧化物
（9）［結合圖像］按上圖所示裝置進行木炭還原氧化銅的實驗，實驗時①中固體的質量隨加熱時間的變化如下圖所示。 下列說法正確的是 _______（填序號）。
①M 點時，澄清石灰水中導管口有氣泡冒出，說明反應開始發生；
②N 點起可觀察到紅色固體開始變黑；
③取 P 點時的固體少量， 與足量稀鹽酸混合，固體部分溶解，得到藍色溶液；
③
第 3 講 碳和碳的氧化物
④Q 點對應的固體物質只有一種。
第 3 講 碳和碳的氧化物
2. CO 還原氧化銅
第 3 講 碳和碳的氧化物
（1）直玻璃管中發生反應的化學方程式為______________________。
（2）實驗開始時，應先 ____________________（選填“給氧化銅加熱”或“通入一氧化碳”）。
（3）為了保證安全，在通入 CO 氣體之前應________________________。
（4）當試管中的澄清石灰水變渾濁時，說明________________________。
CuO+CO Cu+CO2
△
通入一氧化碳
檢驗一氧化碳的純度
有二氧化碳生成
第 3 講 碳和碳的氧化物
創新考法
（5）［方案創新］某化學興趣小組的同學設計了如圖所示實驗。 若觀察到 ___________________________，說明甲處產生了 CO。
乙處黑色粉末變紅
第 3 講 碳和碳的氧化物
3. H2 還原氧化銅
（1）試管口略向下傾斜作用是 _______________________________。
（2）實驗過程中能觀察到的實驗現象是 ___________________________________________。
防止生成的水回流引起試管炸裂
黑色粉末變紅，試管口有水珠出現
第 3 講 碳和碳的氧化物
創新考法
（3）［裝置應用 ］C 實驗裝置 ____________（選填“可以”或“不可以”）直接用于一氧化碳還原氧化銅的實驗。
（4）［裝置創新］如圖是實驗室“制取氫氣并還原氧化銅實驗”的簡易裝置，細銅絲一端繞成螺旋狀，先在酒精燈火焰上加熱，變黑后再迅速地伸到制得的氫氣中，則應選用圖乙中的 _____（選填“①”或“②”）裝置。
不可以
②
第 3 講 碳和碳的氧化物
實驗 3 二氧化碳的性質驗證實驗
1. 階梯蠟燭實驗
（1）將二氧化碳沿容器內壁緩慢倒入，可以觀察到 ____________________________________，該實驗說明二氧化碳具有的化學性質為_______________________，物理性質為 ______________。
下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅
不能燃燒也不支持燃燒
密度比空氣大
第 3 講 碳和碳的氧化物
（2）依據該實驗的結論，可得出二氧化碳的一條重要用途是 ______________。
（3）若實驗中觀察到蠟燭熄滅的順序與實際不符，分析其可能的原因是 _____________。
滅火
傾倒太快
第 3 講 碳和碳的氧化物
創新考法
（4）［裝置應用］某同學將氧氣倒入裝入兩支高低不同的帶火星的蠟燭的燒杯中，預期觀察到的現象為 _____________________________________________。
（5）［裝置創新］如圖甲所示，打開 K，往裝置中通入CO2。觀察到短蠟燭熄滅后，關閉 K，片刻后長蠟燭熄滅。 由此實驗證明二氧化碳具有的物理性質是_________________。
（6）［裝置創新］如圖乙所示，捂熱干冰位置處的玻璃管，_____（選填“a”或“b”）處的蠟燭先熄滅。
蠟燭自下而上復燃
密度比空氣大
b
第 3 講 碳和碳的氧化物
第 3 講 碳和碳的氧化物
2. 二氧化碳的溶解性實驗
（1）向收集滿二氧化碳氣體的軟塑料瓶中加入約 容積的水，擰緊瓶蓋振蕩，，觀察到 __________________________， 產生這一現象說明二氧化碳具有的物理性質是 ___________________________________。
（2）振蕩塑料瓶的目的是 ______________________________。
塑料瓶變癟
二氧化碳能溶于水
使水與二氧化碳充分接觸
第 3 講 碳和碳的氧化物
（3）將塑料瓶中的二氧化碳氣體換成氮氣，重復上面的操作，_______（選填“能”或“不能”）觀察到相同的實驗現象。
不能
第 3 講 碳和碳的氧化物
3. 二氧化碳與水反應的實驗
第 3 講 碳和碳的氧化物
（1）甲實驗中的小花用紫色石蕊溶液浸泡并晾干，噴水的作用是 ______________________________________________；操作Ⅲ的實驗現象是 ___________________。 該實驗中用到的思想方法是_____________。
（2）乙實驗中觀察到的現象是 ________________________________，產生該現象的原因是___________________（用化學方程式表示）。
（3）丙實驗中可觀察到 __________________，反應的化學方程式為 ___________________。
作對照，證明水不能使紫色石蕊溶液變色
紙花變紅色
控制變量法
紫色石蕊溶液變紅色
溶液由紅色變為紫色
CO2+H2O H2CO3
H2CO3 CO2↑+H2O
△
第 3 講 碳和碳的氧化物
創新考法
（4）［裝置創新］如圖丁所示，向 Y 形管中通入二氧化碳，____（選填“a”或“b”）處的濕潤的紫色石蕊試紙先變紅，說明二氧化碳的 __________________，也說明了二氧化碳能與水反應。
b
密度比空氣大
第 3 講 碳和碳的氧化物
（5）［裝置創新］用如圖戊所示裝置驗證二氧化碳能與水反應時，二氧化碳應從 ________（選填“m”或“n”）端通入，原因是 __________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
ｎ
若二氧化碳從 m 端通入，會使二氧化碳氣體中混有水蒸氣，可能會導致干燥的紫色石蕊小花變紅（合理即可）
第 3 講 碳和碳的氧化物
4. 二氧化碳與堿溶液反應的實驗
（1）如圖甲所示實驗中觀察到的現象為 _______________________________，反應的化學方程式為 _______________________________；
請寫出該實驗體現的澄清石灰水的一種用途：____________。
澄清石灰水變渾濁
檢驗 CO2
CO2+Ca（OH）2 CaCO3↓+H2O
第 3 講 碳和碳的氧化物
（2）如圖乙所示實驗中，滴入氫氧化鈉濃溶液后，可觀察到的實驗現象是 ______________，發生反應的化學方程式是 _______________________________；某同學質疑圖乙中二氧化碳和氫氧化鈉發生了反應，該同學質疑的依據為 ___________________________________。
氣球脹大
CO2+2NaOH Na2CO3+H2O
CO2 能溶于水并且與水發生反應
第 3 講 碳和碳的氧化物
創新考法
（3）［原理應用］小明自制了一個“蠟燭抽水機”的實驗裝置，如圖丙所示。 他將一支塑料管彎成∩形，一端插入硬紙片中，另一端插入右燒杯溶液中，點燃蠟燭一段時間后，用紙片蓋住左燒杯杯口，且紙片與杯口密封（涂有凡士林），過一會兒，觀察到右燒杯中的液體 _____________________，是由于左燒杯內氣體壓強 ______（選填“增大”或“減小”）。
（4）［裝置創新］按如圖丁進行實驗，將注射器中相同體積的 NaOH 溶液和水同時注入錐形瓶中，觀察到 ____________________________，說明 NaOH 與 CO2 發生了反應。
紅墨水液面左高右低
沿導管流入左燒杯內
減小
第 3 講 碳和碳的氧化物
第 3 講 碳和碳的氧化物
（5）［跨學科·物理］如圖戊所示，水槽中漂浮著充滿 CO2 氣體的密封的錐形瓶（瓶底鋪有適量的細沙，以使其能正立于水中），瓶口橡膠塞上有一裝滿 Ca（OH）2 溶液的膠頭滴管，將膠頭滴管里的 Ca（OH）2 溶液輕輕擠入瓶中，充分反應后水槽中水面將會 __________（選填“上升“” 下 降“” 不變”或“先上升后下降”）。
不變
■題型一 根據碳單質的性質和用途填空
第 3 講 碳和碳的氧化物
題型解法
1. 關于碳單質的物理性質及用途，可以根據“結構決定性質，性質決定用途”這個關系來推理。
2. 掌握碳的化學性質：常溫時，具有穩定性；點燃時，具有可燃性（充分燃燒和不充分燃燒）； 高溫時，可與氧化物反應。
第 3 講 碳和碳的氧化物
例 1 ［河北模擬題組合］化學造福于人類，在生產、生活中有廣泛的應用。
（1）［2024·衡水一模］①金剛石、②活性炭、③干冰中可用于裁玻璃的是 ________（填序號）。
（2）［2024·保定一模］端午節是我國的傳統節日，主要習俗有吃粽子、掛艾蒿、佩香囊等。 北方人更偏愛甜味的紅棗粽子，有些人吃粽子喜歡蘸白糖。 制糖工業中利用活性炭脫色得到白糖，這是利用了活性炭的 ________ 性。
（3）［2024·廊坊一模］上午小高寫作業用 2B 鉛筆畫圖，石墨制鉛筆芯是因為石墨具有 _______、灰黑色的性質。
①
吸附
質軟
拓題一 （4）石墨具有 _________ 性，可用作電極。
拓題二 （5）用于制裝飾品鉆石的碳單質是 _______________。
拓題三 （6）木炭用來烤肉是利用了木炭的 _________ 性。
拓題四 （7）秦腔泥塑臉譜中黑色（以墨為顏料）的人物輪廓歷久彌新，這是因為常溫下碳的化學性質 _________________________________。
第 3 講 碳和碳的氧化物
導電
金剛石
可燃
穩定（或不活潑）
■題型二 二氧化碳化學性質的探究與驗證
思路點撥
第 3 講 碳和碳的氧化物
題型解法
解答這類題目首先要熟記二氧化碳的性質（二氧化碳不能燃燒、不支持燃燒、密度比空氣大；二氧化碳能溶于水且能與水反應；二氧化碳能與氫氧化鈉、氫氧化鈣反應），再結合題中相關的實驗原理、實驗裝置以及紫色石蕊溶液、氫氧化鈉等的性質及其他相關信息細心地探究、推理，解答問題。
第 3 講 碳和碳的氧化物
例 2 ［2024·保定競秀區一模］用如下左圖所示連接好實驗裝置，并確保其氣密性良好。
操作 1： 將 5 mL 水一次性注入到充滿二氧化碳氣體的吸濾瓶內，輕輕振蕩，發現 95 ℃熱水無明顯變化。
操作 2：若將操作 1 中注入的水改成相同體積的氫氧化鈉溶液，進行相同實驗，觀察到 95 ℃熱水立即沸騰。
（1）設計操作 1 的目的是 _____________________。
（2）二氧化碳與氫氧化鈉反應的化學方程式是 __________
_________________________。
第 3 講 碳和碳的氧化物
排除水的干擾
2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
（3）95 ℃熱水立即沸騰的原因是 ____________________________________
__________________________________________________________________。
第 3 講 碳和碳的氧化物
95 ℃熱水立即沸騰，是因為二氧化碳與氫氧化鈉反應，使裝置內氣體減少，壓強減小，導致水的沸點降低。
衍生一 變試劑———將氫氧化鈉溶液換為澄清石灰水
將操作 1 中注入的水改成相同體積的澄清石灰水，則錐形瓶內觀察到的實驗現象是 ________________________________。
衍生二 變裝置———裝置創新
如上右圖是用 U 形管改進后的創新實驗裝置，同時取下 U 形管兩端的橡膠塞，開始反應。
（1）反應結束后當觀察到 ______________________________________ 時，說明氫氧化鈉溶液與二氧化碳發生了化學反應。
（2）反應結束后向右側 U 形管中加入 __________溶液，可觀察到溶液變紅。
第 3 講 碳和碳的氧化物
澄清石灰水變渾濁
左側 U 形管中液面比右側 U 形管中液面高
紫色石蕊
■題型三 二氧化碳的實驗室制取
題型解法
1. 二氧化碳的制取裝置是固液常溫型。
2. 二氧化碳能溶于水、密度比空氣大，所以不能用排水法收集，只能用向上排空氣法收集。
3. 二氧化碳的驗滿的方法是將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，檢驗方法是通入澄清石灰水。
第 3 講 碳和碳的氧化物
例 3 ［2024·河北 35 題節選］小明觀察到敞口水草缸（水草和魚共存）中不斷有氣體通入，如圖所示，他對此很感興趣，于是跟小組同學進行了如下探究。
第 3 講 碳和碳的氧化物
探究Ⅱ：利用生活中的物質自制簡易 CO2 發生器并應用于水草缸中。
【回憶舊知】實驗室制 CO2 的反應原理為 _______________________________（用化學方程式表示）。
【選擇試劑】小組討論后選擇了雞蛋殼、小蘇打和白醋等。
【設計裝置】利用塑料瓶、輸液管等材料，設計并制作了如圖所示的甲、乙兩套發生裝置（乙中的夾持裝置已省略）。
【分析討論】（1）裝置甲可隨時控制反應的發生與停止。 向裝有白醋的瓶中加入雞蛋殼，擰緊瓶塞，使反應發生的具體操作為 ____________________________________________________。
第 3 講 碳和碳的氧化物
將塑料瓶傾斜使白醋與雞蛋殼接觸（合理即可）
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
（2）與甲相比，裝置乙既可控制反應的速率，又可得到持續穩定的氣流，故選擇乙與圖丙所示裝置（用于除雜和觀察氣泡）組裝成 CO2 發生器。 下列分析正確的是 _______（填選項字母）。
A. 乙中的 b 口應與圖丙中的 c 口相連接
B. 為除去 CO2 中混有的醋酸，X 可以是 NaOH 溶液
C. 可根據 X 中冒出氣泡的快慢來調節乙中的流速調節器
第 3 講 碳和碳的氧化物
AC
【實踐應用】小組同學用自制的 CO2 發生器連接氣體細化器向水草缸中通入氣體，實踐效果很好。使用氣體細化器的作用是 ____________________________________________________________。
【反思拓展】CO2 發生器的不合理使用會影響缸中魚類生存，請寫出使用時的一條注意事項：______________________________。
第 3 講 碳和碳的氧化物
使二氧化碳的氣泡更小，增大與植物的接觸面積，有利于植物的光合作用
通入的二氧化碳不能過多
拓題一 _________（選填“能”或“不能”）將裝置甲中的白醋換為稀硫酸。
拓題二 實驗室中若要收集一瓶干燥的二氧化碳，選用丙裝置干燥氣體，則溶液 X 是 _________。若選用丙裝置（內無液體）采用排空氣法收集二氧化碳，檢驗二氧化碳收集滿的操作為 _________________________________________
________________________________________________。
第 3 講 碳和碳的氧化物
不能
濃硫酸
將燃著的木條放在導管口 d 處，若木條熄滅，說明二氧化碳已滿
■題型四 二氧化碳對生活和環境的影響
題型解法
低碳是指較低的二氧化碳排放，主要從節能降耗（使用清潔能源、節約資源）和減少二氧化碳排放（避免直接燃燒化石燃料、植樹造林）兩方面考慮。
第 3 講 碳和碳的氧化物
例 4 ［2024·廊坊一模］“綠色發展”“低碳生活”等理念逐漸深入人心。 下列做法與該理念不相符的是 （ ）
A． 植樹造林增加綠化
B． 廢舊電池回收處理
C． 污水經過處理后排放
D． 提倡使用一次性紙杯
第 3 講 碳和碳的氧化物
D
衍生 變形式———結合扇形圖
科學家預測，到 2050 年，實現全球碳中和的 4 種主要途徑的貢獻率如圖。 下列說法錯誤的是 （ ）
A． 為實現碳替代，應開發利用新能源
B． 綠色植物通過光合作用參與碳循環
C． 為實現碳減排，應全面禁止使用化石燃料
D． 海洋對大氣中 CO2 的吸收和儲存，有助于
實現碳封存
第 3 講 碳和碳的氧化物
C

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