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(共41张PPT)
人教版九年级化学同步教学课件
第六单元 碳和碳的氧化物
整理与提升 （一）
1.通过复习，能说出碳、一氧化碳、二氧化碳的性质，熟练书写有关方程式。
2.通过已学气体实验室制取方法，能够合理判断一些未知气体的发生和收集装置。
3.通过探究的过程，理解碳达峰、碳中和目标内容以及进程，增进学习化学的兴趣,体会勤于思考、严谨求实的科学精神。
学习目标：
碳
氧化物
单质
金刚石
石墨
C60
物理性质
化学性质
可燃性
还原性
常温下稳定
二氧化碳
一氧化碳
化学性质
制法
用途
物理性质
与水反应生成碳酸
不燃烧不支持燃烧
与氢氧化钙反应
实验室制法
工业制法
物理性质
化学性质
可燃性
还原性
毒性
存在
巨大
差异
不供给呼吸
知
识
网
络
图
一、碳单质
金刚石
石墨
碳60
碳纳米管
石墨烯
金刚石
石墨
碳60
坚硬
折光性好
装饰品
切割玻璃等
质软
导电性好
润滑性
铅笔芯
电极、电刷
润滑剂
质脆
熔点低
几乎不导电
广泛应用于超导、医学及生物领域
结构
物理性质
用途
结构
性质
用途
决定
决定
碳原子排列方式不同
木 炭
焦 炭
活 性 炭
炭 黑
1、取暖
2、作燃料
3、吸附色素
4、吸附异味等
1、冶炼金属
1、防毒面具
2、冰箱除味剂
3、环保活性炭包
4、工业制白糖等
1、制油墨、墨水
2、加入橡胶制品中，增加橡胶制品的耐磨性
1、常温下，碳的化学性质不活泼
—稳定性
二. 碳的化学性质
《清明上河图》
《古代字画》
我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不色，这是为什么？
单质碳常温下的稳定性，能使字画能够保存很长时间而不色；枕木和木制电线杆经过炭化后能防止木头腐烂。
铁路上的使用的枕木和木制电线杆在埋入地下前，都将其表面烧焦，为什么？
思考：是什么决定了碳在常温下化学性质不活泼呢？
碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。
+6
2
4
C：
碳原子最外层有4个电子，它要成为稳定结构，得4个或失4个电子都不容易，所以碳的化学性质不活泼。
2. 碳的可燃性
（1）.碳与氧气的反应
回忆木炭在氧气中充分燃烧的现象：
剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
化学方程式：
C+O2===== CO2
点燃
木炭在氧气中不充分燃烧，生成一氧化碳
化学方程式：
2C+O2 ===== 2CO
点燃
两份相等质量的碳，一份与足量O2完全反应生成CO2 ，另一份与O2反应全部生成CO。则前者与后者消耗氧气的质量比为（ ）
A. 3:4 B. 3:8 C. 2:1 D. 1:2
即时理解
（2）、点燃时，碳与氧气的反应—可燃性
C + O2 CO2
点燃
（氧气充足）
2C + O2 2CO
点燃
（氧气不足）
3 : 8
3 : 4
C
（1）、碳与氧化铜的反应
操作步骤：
①把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管里，并将试管固定在铁架台上；
②将导管通入澄清的石灰水中，并将导管另一端的橡胶塞塞入试管口；
③在酒精灯火焰口上加网罩，加热混合物几分钟；
④先撤去导气管，再移去酒精灯，待试管冷却后，再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。
3. 碳的还原性
现象 结论
澄清的石灰水变浑浊
有二氧化碳生成
黑色粉末变成红色物质
有铜生成
使火焰集中并提高温度
防止石灰水倒吸，引起试管炸裂
实验装置：
碳跟氧化铜反应化学方程式
高温
C
CuO
+
CO2
Cu
+
2
2
黑色
红色
澄清的石灰水变浑浊
为什么要待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上？
防止生成的铜重新被氧化成氧化铜。
（2）、氧化还原反应初步认识
高温
C
CuO
+
CO2
Cu
+
2
2
氧化剂
氧化性
发生还原反应
还原剂
还原性
发生氧化反应
反应物 性质 发生反应
得氧
失氧
还原剂
氧化剂
还原性
氧化性
氧化性
氧化反应
还原反应
经典例题
例1.在“一带一路”伟大战略实施中，代表中国智造的高铁走在了前列．高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的性质是(　　)
A. 稳定性 B. 滑腻感 C. 还原性 D. 导电性
【解析】石墨电刷利用了石墨的导电性，电刷在运动的过程中为了减少摩擦，利用到滑腻感，同时互相摩擦产生大量的热量，要求石墨的化学性质稳定，故选C。
C
例2.在化学上，把由同种元素组成的不同种单质互称为“同素异形体”。下列各组物质不属于同素异形体的是（ ）
A. 红磷和白磷 B. 金刚石和石墨
C. 氧气和臭氧（O3） D. 二氧化硫和三氧化硫
【解析】A、红磷和白磷都是由磷元素形成的不同物质，都是单质，互为同素异形体，不符合题意；B、金刚石和石墨都是由碳元素形成的不同物质，都是单质，互为同素异形体，不符合题意；C、氧气与臭氧（O3）都是由氧元素形成的不同物质，都是单质，互为同素异形体，不符合题意；D、二氧化硫和三氧化硫都是化合物，不是单质，不属于同素异形体，符合题意；故选D。
D
【解析】墨汁中的碳常温下化学性质稳定，在通常情况下不容易与其它物质发生化学反应，所以古代的字画至今仍不褪色。故选：B。
B　
例3.“扬州八怪”之一，清代著名画家郑板桥所绘的字画至今仍不褪色，这是因为墨汁中的碳（ ）
A．具有可燃性 B．在常温下性质稳定
C．具有氧化性 D．具有还原性
C　
例4.有关 2CuO+C 2Cu+CO2↑的反应，说法正确的是（ ）
A．CuO 具有还原性
B. C 发生了还原反应
C．反应前后氧元素的化合价没有改变
D．反应前后固体质量不变
【解析】A、该反应中，碳夺取了氧化铜中的氧，具有还原性，故选项说法错误。B、在该反应中，氧化铜失去了氧，发生了还原反应，故选项说法错误。C、反应前后，氧元素的化合价均为﹣2 价，故选项说法正确。D、由质量守恒定律，由于有二氧化碳气体生成，反应后固体质量减少，故选项说法错误。故选：C。
例5.在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要的地位。
(1)金刚石和石墨均由碳元素组成，物理性质却相差很大，原因是它们的原子______不同。
(2)活性炭具有很强的吸附能力，是因为它有________________的结构。
(3)我国在可燃冰开采技术的领域率先取得了重大突破，截至2017年5月18日，利用降压法连续产气12万立方米。可燃冰主要由甲烷分子和水分子组成，储量巨大，是未来的新能源。甲烷的化学式为__________，甲烷燃烧是将________能转化成热能。
(4)科学家利用太阳能可将二氧化碳和水转化成合成气(CO和H2)，再将CO和H2合成甲醇(CH3OH)。在合成甲醇的反应中，CO和H2的分子数之比是________。
【答案】(1). 排列方式 (2). 疏松多孔 (3). CH4 . 化学 (4). 1：2
【解析】（1）金刚石和石墨均由碳元素组成，物理性质却相差很大，原因是它们的原子之间的排列方式不同；（2）活性炭具有很强的吸附能力，是因为它有疏松多孔的结构；（3）甲烷的化学式为CH4，甲烷燃烧放出大量的热，是将化学能转化成热能； （4） CO和H2合成甲醇(CH3OH)，反应方程式为： ,在合成甲醇的反应中，CO和H2的分子数之比是1：2。
例6.按要求回答下列问题：
（1）H2中数字“2”的含义：　 　。
（2）当碳燃烧不充分的时候，发生的化学反应方程式是__________.
（3）古代画家用墨绘制的字画长时间不变色，这是因为墨是用 　
　 等制成的，常温下，碳的化学性质不活泼。
（4）在木炭还原氧化铜实验中，酒精灯加网罩的目的是：　 　。
【答案】（1）一个氢分子含有2个氢原子；
（2）2C+O2 2CO；（3）炭黑；
（4）集中火焰，提高温度。
【解析】（1）H2中数字“2”的含义是：一个氢分子含有2个氢原子。（2）当碳燃烧不充分的时候生成一氧化碳，发生的化学反应方程式是：2C+O2 2CO。（3）古代画家用墨绘制的字画长时间不变色，这是因为墨是用炭黑等制成的，常温下，碳的化学性质不活泼。（4）在木炭还原氧化铜实验中，需要温度的较高，酒精灯加网罩的目的是：集中火焰，提高温度。
（1）金刚石：硬度______（可用于_________），____能导电
（2）石墨：_____导电，质_____,灰黑色（可用于______________）
（3）C60：每一个C60________由_______个____________构成
（4）木炭和活性炭都具有_________________的结构，由此都具有_________性，活性炭可用于________________________
1. 物理性质
物理性质差异大的原因是________________________
大
裁玻璃
不
能
软
制铅笔
分子
60
碳原子
疏松多孔
吸附
净水器(或防毒面具)
碳原子排列方式不同
（1）可燃性___________________________,_______________________________；用途____________
(2）还原性__________________________，_____________________________;用途_______________
（3）常温下，化学性质___________,因此，古画可________________保留
2. 化学性质
C+O2 = CO2(氧气充足)
2C+O2 = 2CO(氧气不足)
点燃
点燃
作燃料
C+2CuO = 2Cu+CO2↑
高温
3C+2Fe2O3 = 4Fe+3CO2↑
高温
用于冶金工业
不活泼
很长时间
课堂小结：我们复习了碳单质的性质和用途，你掌握了吗？
1.下图是金刚石、石墨、C60的结构示意图。它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是(　　)
A.构成它们的原子大小不同
B.金刚石、石墨、C60由不同种原子构成
C.构成它们的原子数目不同
D.金刚石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同
【解析】根据图示可知金刚石、石墨、C60的原子排列方式不同，这是造成金刚石、石墨、C60的物理性质有很大差异的主要原因。
D　
提优训练
2.下列说法正确的是(　　)
A.目前人们已经发现的元素数量与其组成的单质数量相同
B.只含有一种元素的物质一定是纯净物
C.金刚石、石墨和C60都是由碳原子构成的
D.金刚石和石墨都是碳元素组成的单质
【解析】金刚石和石墨都是由碳元素组成的，所以同种元素可以组成不同的单质，A、B的说法都不正确，D说法正确；金刚石、石墨是由碳原子构成的，而C60是由分子构成的，C说法不正确。
D　
【解析】A．金刚石是天然存在最坚硬的物质，说法正确；
B．C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，说法错误；
C．活性炭吸附色素过程中没有生成新物质，属于物理变化，说法正确；D．由化学式可知，一个C60分子是由60个碳原子构成的，说法正确。
B　
3．下列说法不正确的是（　　）
A．金刚石是天然存在最坚硬的物质
B．C60是一种新型化合物
C．活性炭吸附色素属于物理变化
D．一个C60分子是由60个碳原子构成的
4.“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”的说法不正确的是(　　)
A．常温下化学性质活泼
B．具有吸附性
C．在一定条件下可还原氧化铜
D．在氧气中完全燃烧的产物是二氧化碳
【解析】石墨烯和碳纳米管都属于碳的单质，具有相同的化学性质，碳在常温下化学性质不活泼。
A　
5.下列说法错误的是(　　)
A．木炭燃烧可放出大量的热，能用作燃料
B．碳和氧气反应时生成物一定是二氧化碳
C．碳的几种单质具有相似的化学性质
D．可利用焦炭的还原性冶炼金属
【解析】碳和氧气反应，氧气充足时生成物是二氧化碳，氧气不足时生成物是一氧化碳。
B　
【解析】根据图示分析，黑色粉末在高温条件下反应能生成使澄清石灰水变浑浊的气体和一种红色粉末，据此推断黑色粉末是CuO和C的混合物，二者反应生成红色的铜和二氧化碳气体。
B　
6．根据图所示的实验现象推断，黑色粉末可能是(　　)
A．CuO B．CuO和C C．Fe3O4 D．C
【解析】A、金刚石是碳元素形成的单质，具有可燃性，燃烧过程放出热量，故选项说法正确；B、金刚石是碳元素形成的单质，故选项说法错误；C、金刚石是碳元素形成的单质，具有可燃性，故选项说法正确；D、聚集日光，能使金刚石发生燃烧，说明金刚石在加热时活性增强，故选项说法正确。故选B。
B　
7．十八世纪，拉瓦锡用放大镜聚集日光使玻璃罩内的金刚石燃烧，得到二氧化碳。坦南特进一步研究确认金刚石仅由碳元素组成。下列说法错误的是( )
A．金刚石燃烧过程放出热量
B．金刚石属于化合物
C．金刚石具有可燃性
D．金刚石在加热时活性增强
【解析】A、氧化铜加热没有新的物质生成,故错误.B、四氧化铁和碳的混合物加热生成铁和二氧化碳,不会生成红色固体,故错误. C、氧化铜和木炭粉都是黑色物质,它们的混合物加热生成铜(红色)和二氧化碳气体,故正确.D、氧化铜和二氧化锰加热两者不会反应,故错误.故选C.
C　
8．试管中有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是（ ）
A．氧化铜 B．四氧化三铁和木炭粉
C．氧化铜和木炭粉 D．氧化铜和二氧化锰
9.如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块木炭，最终观察到红棕色________(填“变深”“不变”或“变浅”)，漏斗中液面________(填“上升”“下降”或“不变”)。其原因为木炭具有________作用，
使瓶中气体压强________外界大气压。
【解析】由于木炭具有吸附性，会吸附红棕色的二氧化氮气体，气体的颜色会变浅，同时由于气体被吸附，瓶中的压强会减小，在大气压的作用下，漏斗中的液面会上升。
【答案】变浅　上升　吸附　小于
10.中华民族有许多和传统节日有关的习俗。
（1）春节——喜贴春联。用墨汁书写的春联能长时间保存的原因是 　　 。
（2）端午节——端午食粽。粽子是用糯米、馅料，用箬叶（或柊叶）包裹而成，味道松软可口，营养丰富。煮粽子时用天然气做燃料，天然气燃烧发生的是 　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。
（3）中秋赏月——用手电筒。手电筒电池中石墨表现出优良的导电性能。石墨与金刚石物理性质明显差异的原因是 　　 。
【解析】（1）用墨汁书写的春联能长时间保存的原因是常温下，碳的化学性质不活泼。（2）天然气燃烧生成水和二氧化碳，发生的是化学变化。（3）石墨与金刚石物理性质明显差异的原因是碳原子排列方式不同。
【答案】（1）常温下，碳的化学性质不活泼。（2）化学变化。
11.在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又可用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动。
(1)写出木炭与氧化铜反应的化学方程式　 。
(2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是　 。
(3)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是　 　(写出一条即可)。
(4)用甲装置进行实验,完毕后先停止加热,可能引起的后果是　 　。
【答案】(1)C+2CuO 2Cu+CO2↑。 (2)　黑色固体中逐渐有红色固体产生,澄清的石灰水变浑浊　。 (3)　操作简单(或其他合理答案)　 (4)液体倒流,引起试管炸裂。
【解析】(1)在高温的条件下,木炭与氧化铜反应
的化学方程式为 C+2CuO2 Cu+CO2↑,1碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,其中氧化铜失去氧发生了还原反应,碳得到氧发生了氧化反应,氧化铜是氧化剂、碳是还原剂,均为反应物;(2)碳和氧化铜均为黑色,铜是红色的,生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,均证明发生了化学反应;(3)微型实验装置药品用量较少,节约药品,现象明显,操作简单;
(4)用甲装置进行实验,完毕后先停止加热,会导致液体倒吸入试管,而造成试管的炸裂
12.用爆炸法生产金刚石是某工业技术院化学研究所发明的。因为在炸药爆炸的瞬间，可以产生40万个大气压的超高压和5 000℃的超高温，爆炸时产生的超高压和超高温条件应该说完全可以“压”出金刚石。科研人员把装有炸药和碳粉的钢制敞口容器，沉入一个直径8 m、深约5 m的混凝土制成的水槽内，在爆炸时，其中的碳粉就基本上处于缺氧的条件下，让炸出的金刚石自然沉淀。请同学们结合上述材料回答下列有关问题：
(1)下列叙述不属于金刚石用途的是________。
A.用来裁玻璃 B.琢磨成璀璨夺目的钻石
C.作润滑剂 D.用作钻探机钻头
(2)该研究所科研人员用来制金刚石的原料是________(填“碳粉”或“石墨”)，所发生的变化属于________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)为什么科学家使碳粉处于缺氧的条件下发生转化？__________。
(4)中国科学技术大学的化学家在440℃和高压下，利用金属钠与二氧化碳作用得到了金刚石和碳酸钠，且金刚石的颗粒有望达到宝石级大小。请写出这一反应的化学方程式：__________________。
【答案】(1)C　(2)碳粉　化学 (3)单质碳在高温下极易与氧气反应生成CO2或CO，不可能制出金刚石
(4)4Na+3CO2 C(金刚石)+2Na2CO3

【解析】(1)金刚石的最大用途体现在它的硬度大，可用作钻探机钻头和裁玻璃，又因其璀璨夺目且常温下性质稳定常用作装饰品钻石。(2)根据资料可知科研人员用来制金刚石的原料是碳粉，因碳粉和金刚石的结构(即碳原子排列方式)不同，它们属于两种不同碳单质，因此用碳粉制造金刚石属于化学变化。(3)科研人员是在缺氧条件将碳粉“炸”成金刚石的，因没有氧气，碳粉无法变成CO2或CO。(4)该反应的反应物是钠和二氧化碳，生成物是金刚石(碳)和碳酸钠，根据化学方程式书写步骤完成书写并配平。
化学就象你头顶上的果实，
只要肯稍作努力，成功的
甜蜜就属于你！
祝你成功！
See You

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