资源简介 (共87张PPT)第2 课时 碳和碳的氧化物模块一 物质的性质与应用考点梳理1中考零距离2课后评价3考点梳理1考点1 碳单质的性质和用途1. 常见碳单质的结构、物理性质和用途金刚石结构:物理性质:无色透明的固体,天然存在的最①____的物质用途: 用作钻探机钻头、裁玻璃、装饰品等硬石墨 结构:物理性质: 质软,有滑腻感,具有良好的导电性用途: 制铅笔芯、作润滑剂、作电极材料等C60(由分子构成) 结构:用途: 用于超导、催化、能源及医学等领域总结: 金刚石和石墨的物理性质存在差异的原因:碳原子②_______________ 不同排列方式2. 碳单质的化学性质及用途化学性质 用途稳定性 常温下,碳的化学性质不活泼 制作墨汁等可燃性 氧气充足:③ _______________(填化学方程式,下同);氧气不足: ④ ___________________。说明同种条件下,反应物的用量不同,产物可能不同 作燃料C+O2=====CO2点燃2C+O2=====2CO点燃化学性质 用途还原性 与氧化铜反应: ⑤ _______________________________; 与氧化铁反应: ⑥ _______________________________; 与二氧化碳反应:⑦_____________________ 冶炼金属等2CuO+C ===== 2Cu+CO2↑高温2Fe2O3+3C ===== 4Fe+3CO2↑高温C+CO2 ===== 2CO高温考点2 碳的氧化物1. 一氧化碳(1) 物理性质: 无色、无臭的气体, 难溶于水, 密度比空气的略小。(2) 化学性质与用途化学性质 用途可燃 性化 学方程式:① _____________________,现象:火焰呈蓝色,放热 用作燃料还原性 与氧化铜反应,化学方程式:②__________________________________,现象:③ _________________________。 用于冶金工业黑色固体逐渐变成红色2CO+O2 ===== 2CO2点燃CuO+CO ===== Cu+CO2△化学性质 用途还原性 与氧化铁反应,化学方程式:④__________________________________,现象:⑤____________________________ 用于冶金工业毒性 一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能再与氧气结合,造成人体缺氧,严重时危及生命红棕色固体逐渐变成黑色Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2高温2. 二氧化碳(1) 物理性质: 通常状况下, 二氧化碳是无色、无臭的气体, 能溶于水(体积比约为1∶1) , 密度比空气的大。固态二氧化碳叫干冰, 干冰升华时吸收大量的热。(2) 化学性质及用途实验:现象: 两支蜡烛自⑥_________而⑦ _________依次熄灭结论或化学方程式: 二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧;密度比空气的大下上实验:现象: 用紫色石蕊溶液染色的干燥纸花Ⅰ、Ⅱ不变红,Ⅲ变红结论或化学方程式: 水和二氧化碳反应生成碳酸(CO2+H2O H2CO3),碳酸使紫色纸花变红实验:现象: 澄清石灰水变浑浊结论或化学方程式: 化学方程式:⑧_______________________________________CO2+Ca(OH)2 === CaCO3↓+ H2O实验:现象: 打开弹簧夹后,烧杯中的水沿导管进入集气瓶结论或化学方程式: 化学方程式:⑨__________________________用途: 可用于灭火;可作气体肥料;可用于制汽水、碳酸饮料;可用于人工增雨、作制冷剂等2NaOH+CO2 === Na2CO3+H2O(3) 二氧化碳对生活和环境的影响温室效应①碳中和: 二氧化碳排放量“收支相抵”。② 碳达峰: 指二氧化碳排放量不再增长, 达到峰值后逐步降低。③低碳行动: 较低的二氧化碳排放, 防止温室效应进一步增强。④转化关系:注意:低碳行动、碳中和、碳达峰中的“碳”均指二氧化碳;碳氧循环中的“碳”指碳元素。判断正误(1) 可以用点燃的方法除去二氧化碳中的一氧化碳。 ( )(2) 一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为分子不同。 ( )(3) 通过灼热的氧化铜可以鉴别一氧化碳和二氧化碳。 ( )(4) 通过灼热的炭层可将一氧化碳转化成二氧化碳。 ( )(5) 氢氧化钙溶液可以用来吸收大量的二氧化碳。 ( )(6) 密闭的房间内, 可以在燃烧的煤炉旁边放一盆水来防止一氧化碳中毒。 ( )×√√×××考点1 碳单质的性质和用途1. [2024 沈阳一二六中三模改编, 1 分] 物质的性质决定用途。下列对应关系正确的是 ( )A. 石墨能导电, 可以作铅笔芯B. 活性炭具有吸附性,可除去水中的色素和异味C. 金刚石的硬度大, 可以制作钻石D. 石墨质软, 可以作电极B中考零距离22. [2024 沈阳零模, 1 分] 石墨烯是一种革命性材料。下图为金刚石、石墨和石墨烯的微观结构模型, 图中小球代表碳原子。下列说法正确的是 ( )A. 石墨烯是一种新型化合物B. 三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧, 产物不同C. 金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质D. 石墨烯有超强的导电性和导热性, 说明石墨烯的化学性质和金属相似C考点2 碳的氧化物3. [2024 辽阳二模, 1 分] 二氧化碳是空气中一种重要成分。下列关于二氧化碳性质的表述中, 属于其化学性质的是 ( )A. 无色、无臭 B. 能与水反应C. 密度比空气的大 D. 能溶于水B4. [2024 辽宁, 1 分] 二氧化碳在生产、生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是 ( )A. 作燃料B. 参与光合作用C. 固态二氧化碳用于人工增雨D. 制碳酸饮料A5. [2024 大连一〇一中一模, 1 分] 为及时发现煤气(主要成分是CO) 泄漏, 常在煤气中加入少量有特殊气味的乙硫醇(化学式为C2 H5 SH) 。下列有关说法正确的是 ( )A. C2H5SH 中, 碳元素与氢元素的质量比为1: 3B. 可以在室内放一盆水防止煤气中毒C. CO、CO2 都是污染空气的有毒气体D. CO 不仅能作燃料, 还可用于冶炼金属D6. [2024 鞍山四模, 1 分] 化学观念是化学课程培养的核心素养之一。下列从不同观念角度对CO 和CO2 的认识错误的是 ( )A. 元素观: CO 和CO2 都是由碳、氧两种元素组成的化合物B. 结构观: CO 和CO2 都是由碳原子和氧原子构成的, 化学性质相似C. 变化观: CO 和CO2 在一定条件下可以相互转化D. 分类观: CO 和CO2 都属于氧化物B7. [2024 丹东二模, 1 分] 用如图装置进行实验, 验证CO2 的性质。图中, a、c 为用紫色石蕊溶液润湿的小纸花, b 为用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥小纸花。下列现象中, 能说明二氧化碳的密度大于空气且能与水反应的是 ( )A. c 比a 先变红B. c 变红, b 不变红C. a、c 变红, b 不变红D. c 比a 先变红, b 不变红D8. [2024 大连三十四中模拟节选, 5 分] 学习小组的同学对“有反应但无明显现象的实验” 展开了拓展学习与探究。(1) 实验①: 用三朵被石蕊溶液染成紫色的干燥纸花探究二氧化碳能否与水反应, 其中纸花变红的是 _______ (填“Ⅰ” “Ⅱ”或“Ⅲ”) , 实验①的结论为 ________________________ 。Ⅲ二氧化碳能与水反应(2) 实验②: 证明氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的现象是 _______________________________。溶液由红色变为无色(3) 实验③: 向充满二氧化碳的锥形瓶中先注入氢氧化钠溶液, 振荡, 未观察到明显现象。打开弹簧夹并注入_________________ (填一种试剂) , 产生气泡, 证明氢氧化钠与二氧化碳已发生反应。稀盐酸(或稀硫酸)(4) 验证无明显现象的反应已发生的思路一般有两种: a. 反应物之一消失;b. 有新物质生成。实验① ② ③中, 采用相同思路设计的是 ____________________ 。实验①和实验③9. [2024 大连一模节选, 4 分] 实验室常用大理石和稀盐酸制取CO2, 小组同学将制得的二氧化碳净化后, 进行下图实验。(1) A 中放置的是用紫色石蕊溶液染色的湿润纸花, 用化学方程式表示通入CO2 时纸花变红的原因: _____________________。(2) B 中观察到的现象是 ____________________。(3) C 中观察到先熄灭的是 _____________ (填“低处蜡烛”或“高处蜡烛”) , 由此获得启示: 二氧化碳可用于________。H2O+CO2 === H2CO3澄清石灰水变浑浊低处蜡烛灭火考点3 低碳生活10. [2024 大连一模, 1 分] 为建设人与自然和谐共生的现代化, 下列做法不恰当的是 ( )A. 生活污水集中处理达标后排放B. 积极植树造林, 促进达成碳中和C. 禁止使用化石燃料, 防止产生雾霾D. 煤炭脱硫处理, 有效减少酸雨的产生C11. [2024 大连一模, 9 分] 自然界中存在着碳循环(如图所示) 。排放到空气中的二氧化碳越来越多, 导致了全球气候变暖等环境问题。兴趣小组的同学通过探究“碳循环”的路径, 学习二氧化碳的吸收方法, 设计低碳行动方案。【活动一】探究碳循环的路径(1) 自然界中存在碳循环, 这里的“碳”指的是 ______ (填字母) 。A. 单质 B. 分子C. 原子 D. 元素D(2) 观察图, 自然界中产生二氧化碳的途径有 ____________________________(写一条即可) 。化石燃料燃烧(合理即可)【活动二】探究二氧化碳的吸收如图, 海水可以吸收大气中的二氧化碳, 小组同学分别设计实验验证二氧化碳能溶于水。实验装置 实验步骤 实验现象实 验 一 向容积为500 mL 充满CO2的软塑料瓶中倒入100 mL水,迅速拧紧瓶盖,振荡 软塑料瓶变瘪了实验装置 实验步骤 实验现象实 验 二 向容积为500 mL 充满CO2的软塑料瓶中用注射器注入100 mL 水,振荡(装置的气密性良好) 注射器活塞迅速回弹到约80 mL 刻度处,振荡后,注射器活塞慢慢向下移动,最终停留在约40 mL 刻度处,软塑料瓶没有变瘪结论 二氧化碳能溶于水(3) 结合实验二分析, 100 mL 水约溶解了 _____ mL 二氧化碳。60(4) 实验一、实验二对比分析, 实验一中软塑料瓶变瘪的原因是 ____________________________________________________________________________________________________。加入100 mL水时,瓶内逸出100 mL二氧化碳,振荡,瓶内剩余的二氧化碳溶于水,瓶内的压强减小(5) 过多二氧化碳进入海洋会导致海洋酸化, 其原因是 _________________________(用化学方程式表示)。H2O+CO2===H2CO3小组同学想在实验二的基础上继续探究氢氧化钠和氢氧化钙对二氧化碳的吸收能力, 分别用注射器吸取饱和石灰水和溶质质量分数为40 % 的氢氧化钠溶液注入软塑料瓶中。观察到两个软塑料瓶都变瘪了, 并且加入氢氧化钠溶液的软塑料瓶变瘪程度比加入饱和石灰水更大。(6) 同学们应吸取和注入软塑料瓶的两种溶液的体积应为_____mL。100(7) 该实验能否证明氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力比氢氧化钙溶液更强?请说明理由: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不能,氢氧化钠在水中的溶解度远大于氢氧化钙,100 mL 40% 的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量远大于100 mL 饱和石灰水中氢氧化钙的质量【活动三】设计低碳行动方案(8) 下表是学生设计的低碳行动方案的一部分, 请你进行补充。(合理即可)植树造林低碳行动方案 能减少大气中CO2 的原因①低碳出行 减少汽油等化石燃料燃烧向大气中排放CO2②__________ __________________________________通过光合作用吸收大气中的CO21. 碳元素的开发与利用贯穿人类发展史。下列含碳物质最早被人类利用的是 ( )A. 煤炭 B. C60C. 石墨烯 D. 碳纳米管A课后评价32. [2024 烟台] 我国力争2060年前实现“碳中和”, 彰显大国的责任与担当。“碳中和”中的“碳” 是指 ( )A. 二氧化碳 B. 碳元素C. 碳原子 D. 所有含碳物质A3. [2024 盐城] 金刚石、石墨和C60 都是由碳元素组成的单质, 它们的性质存在着明显差异, 其原因是构成它们的原子 ( )A. 种类不同 B. 大小不同C. 质量不同 D. 排列方式不同D4. [2024 牡丹江]“碳家族”中相关物质的性质与用途对应关系正确的是 ( )A. 石墨作电车的电刷—质软B. 金刚石用于切割玻璃—硬度大C. 干冰作制冷剂—升华放热D. 一氧化碳用于冶炼金属—可燃性B5. 将充满空气的气球放置在盛有空气的密闭容器中, 气球沉入底部(如图甲) 。若要使气球位置出现图乙中的变化, 可以将密闭容器中的空气换成下列气体中的 ( )A. 氢气B. 甲烷C. 二氧化碳D. 一氧化碳C点拨:将充满空气的气球放置在盛有空气的密闭容器中,气球沉入底部;若要使气球上升至容器顶部,可以将密闭容器中的空气换成密度比空气大的气体。6. [2024 扬州] 自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的 ( )A. 氮循环B. 硫循环C. 碳循环D. 水循环C7. [2024 北京] 用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验, 验证CO2 的性质。(1) 观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 ____________________________________________;由该实验 还可以得出分子具有的性质是 ______________________。CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O分子在不断地运动(2) 为验证CO2 能与水反应, 需进行的操作及现象是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红8. [2024 广东节选]CO2 的性质实验。(1)现象: ①若X 为澄清石灰水时,则现象为 ___________________性质: CO2 能与石灰水反应现象: ②若X 为_______________时,则现象为_______________性质: CO2 能与水反应生成酸性物质澄清石灰水变浑浊紫色石蕊溶液溶液变红色(2)现象: 低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭性质: _______________________;CO2 不燃烧,也不支持燃烧CO2 的密度比空气的大9. [2024 盐城] 我国向世界承诺: 努力争取2060年前实现碳中和—CO2 排放量和转化量相等, 达到相对零排放, 为人类社会可持续发展贡献中国力量。Ⅰ. 了解二氧化碳排放(1) CO2 排放量增加, 可能引发的后果有 _________ (填字母) 。A. 冰川融化, 海平面上升B. 极端天气频发C. 土地沙漠化, 造成农业减产D. 影响自然生态系统, 改变生物多样性ABCD(2) 空气中的CO2 主要来自 ________ (填字母) 。A. 动、植物的呼吸作用B. 化石燃料的燃烧C. 植物的光合作用ABⅡ. 探究二氧化碳转化(3) CO2 的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂: 水、澄清石灰水、2% NaOH 溶液, 你认为最佳的CO2 吸收剂是_____________, 设计实验方案证明你的结论: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2% NaOH 溶液用三个相同的软塑料瓶收集满二氧化碳,分别注入等体积的水、澄清石灰水、2% NaOH 溶液,盖上瓶盖,充分振荡,若注入2% NaOH 溶液的软塑料瓶变瘪程度最大,说明2% NaOH 溶液吸收二氧化碳的效果最好Ⅲ. 研制低碳行动方案(4) 低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应低碳行动, 写出你的一个行动打算: __________________________________________________。出行乘坐公交车(合理即可)10. [2024 苏州] 实验室用如图所示装置制取CO2 气体, 并进行相关性质研究。已知: CO2 与饱和NaHCO3 溶液不发生反应。(1) 仪器a 的名称是 ___________。分液漏斗(2) 连接装置A、B, 向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 _______________________________________________。②若装置B 内盛放饱和NaHCO3 溶液, 其作用是 _______________________________________________。③若装置B 用来干燥CO2, 装置B 中应盛放的试剂是 ________。CaCO3+2HCl === CaCl2+H2O+CO2↑除去CO2 中混有的HCl浓硫酸(3) 将纯净、干燥的CO2 缓慢通入装置C, 观察到现象:a. 玻璃管内的干燥纸花始终未变色;b. 塑料瓶内下方的纸花先变红色, 上方的纸花后变红色。①根据上述现象, 得出关于CO2 性质的结论是: _________________________、 ________________________。② 将变红的石蕊纸花取出, 加热一段时间, 纸花重新变成紫色, 原因是 ______________________________(用化学方程式表示) 。CO2 能与水反应生成碳酸CO2 的密度比空气的大H2CO3 =====CO2↑+H2O△(4) 将CO2 通入澄清石灰水中, 生成白色沉淀, 该过程中参加反应的离子有 _________________(填离子符号) 。Ca2+、OH-11. [2024 河南] 碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。(1) 低碳行动中的“碳”指的是 ________ (填“C”“CO”或“CO2”) 。CO2(2) 下列关于金刚石和石墨的说法中, 不正确的是___(填字母) 。a. 金刚石和石墨都属于碳的单质b. 石墨转化为金刚石属于物理变化c. 它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳d. 金刚石和石墨里碳原子排列方式不同b(3) 探究炼铁原理的实验装置如图1。在V 形管内发生反应的化学方程式为 ___________________________________________________________(写出一个即可) ;从环境保护的角度考虑, 处理尾气的方法为 ______________________________。将尾气点燃(或将尾气收集起来)Fe2O3+3CO =====2Fe+3CO2[或CO2+Ca(OH)2高温=== CaCO3↓+ H2O](4) 植物的光合作用可表示为二氧化碳+ 水———→有机物+ 氧气, 推测该有机物中一定含有的元素是________ (填元素符号) 。探究光合作用原料的装置如图2(实验过程略去) 。光能叶绿体C、H① 实验时, 乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物, 而甲中的不能。请加以解释: _______________________________________________________________________________。② 请设计方案, 检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质: ____________________________________________________(写出选用的试剂和现象即可) 。甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收,植物不能进行光合作用取样于试管中,加入适量氯化钙溶液,产生白色沉淀(5) 用CO2 和H2 作原料可制取甲醇, 化学方程式为CO2+3H2 =======CH3OH+H2O, 该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48 t 甲醇, 理论上能够吸收CO2 的质量是 _________t。66一定条件点拨:设理论上能够吸收CO2 的质量为x。CO2+3H2=========CH3OH+H2O44 32x 48 t= x=66 t答:理论上能够吸收CO2 的质量是66 t。一定条件12. [2024·贵州] 阅读下面科普短文, 回答问题。自然界中, 天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期, 科学家在一个标准大气压、1025 ℃条件下, 将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中, 通入甲烷 (CH4) 气体, 硅(Si) 与甲烷反应生成四氢化硅(SiH4) 和石墨(C) , 石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜, 其转化过程如图1 和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性, 在多领域有广泛的应用。(1) 从宏观上看, 甲烷由___________元素组成;从微观上看, 金刚石由______________构成。(2) 图1中生成石墨的化学方程式为__________________________。图2 变化的微观实质是 ________________________________。碳、氢碳原子碳原子的排列方式发生改变Si+CH4=======SiH4+C一定条件(3) 金刚石薄膜的性质有______________________________________。具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性13. [2024 湖南]2024 年5 月1 日, 我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船, 标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣, 开展有关二氧化碳的项目式学习。任务一: 调查空气中二氧化碳含量增加的原因(1) 同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多, 你认为有 _________________________________(写一种即可) 。化石燃烧的燃烧(合理即可)任务二: 讨论空气中二氧化碳含量减少的方法(2) 同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法, 知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放, 你的一种低碳生活方式是_________________________________________________。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水____________(填实验现象) , 补充了可以利用碱溶液或水吸收二氧化碳。乘坐公共交通工具出行(合理即可)变浑浊任务三: 探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果实验室提供4 种试剂: 水、饱和石灰水、溶质质量分数为0. 165% 的NaOH 溶液、溶质质量分数为40% 的NaOH 溶液。【提出问题】上述4 种试剂吸收二氧化碳的效果如何?【查阅资料】①室温下, 饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0. 165%。②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析。【进行实验】步骤1: 各装置的气密性良好(夹持装置已省略) , 同学们用4 只250 mL 烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。步骤2: 用4 支注射器分别取6 0 mL上述提供的4 种试剂, 将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1 所示) 。步骤3: 待烧瓶内气压平稳后, 迅速将4 支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中, 关闭弹簧夹, 观察压强变化。一段时间后, 振荡烧瓶, 继续观察压强变化。小组合作完成实验, 并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2 所示) 。【分析讨论】(3) 根据40% NaOH 溶液对应的曲线, 分析t1~t3 s 时间段曲线变化的原因是 __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(合理即可)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳气体体积减小,使烧瓶内压强减小,振荡,40% 的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触,反应速率更快【得出结论】(4) 结合图2 中的数据, 从压强和吸收效果两个角度对比分析, 得到的结论是 __________________________________________________________________________________________________。相同条件下,40% 的氢氧化钠溶液压强变化最大,吸收二氧化碳效果最好任务四: 形成二氧化碳闭环的意识(5) 在老师指导下, 同学们知道上述实验中40 % NaOH 溶液吸收二氧化碳后, 氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染, 形成二氧化碳闭环的意识, 现处理上述实验中40 % NaOH 溶液吸收二氧化碳后的液体,你设计的实验方案是 ______________________________________________________________________________________________________________________________________________。师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等, “二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液,直至不再产生白色沉淀,过滤,再向溶液中逐滴加入稀盐酸,直到溶液呈中性(合理即可) 展开更多...... 收起↑ 资源预览