资源简介

(共40张PPT)
课题8
碳和碳的氧化物
基础梳理
考点一　碳单质的多样性 5年5考
1. 碳单质的物理性质及用途
名称及化学式 金刚石（C） 石墨（C） C60
结构
突出的 物理性质 无色透明，天然存在的最 的物质 灰黑色，有金属光泽，有滑腻感，质软，熔点高，有优良的 　导电　 性 C60分子结构形似足球，具有一些特殊的物理性质
硬　
导电　
名称及化学式 金刚石（C） 石墨（C） C60
用途 裁玻璃、切割大理石、作钻机钻头及装饰品（透光性好、硬度大的金刚石薄膜可用作透镜等光学仪器的涂层） 制铅笔芯、润滑剂、电极等 可应用于超导、催化、能源及医学等领域
(续表)
名称及化学式 金刚石（C） 石墨（C） C60
区别与联系 ①金刚石、石墨由 原子构成；C60由C60分子构成，一个C60分子由 构成 ②金刚石、石墨、C60都是由 元素组成的单质，化学性质相似，但物理性质差异很大，原因是这些单质中的 不同 ③石墨在一定条件下转化为金刚石属于 （填“物理”或“化学”）变化 碳　
60个碳原子　
碳　
碳原子的排列方式　
化学　
(续表)
小贴士
木炭、焦炭、活性炭和炭黑都属于混合物，这些物质的主要成分是碳单质，结构与石墨类似。
木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，均具有吸附性。
2. 碳单质的化学性质及用途
可燃性
稳定性：碳单质在常温下化学性质不活泼，如用炭黑制成的
墨绘制的水墨画年久不易褪色
充分燃烧：____________________（写化学方程式，下同）
不充分燃烧：___________________
2CO
可用作______
燃料
还原性
还原性
与某些金属氧化物反应
与部分非金属氧化物（如 CO2）反应： （吸热反应）
与氧化铜反应：
____________________________
与氧化铁反应：
_____________________________
可用于__________
冶金工业
（网罩作用：集中火焰，提高温度）
考点二　二氧化碳 5年5考
1. 性质
化学性质
物理性质：常温下是无色无臭的气体，密度比空气 ， 溶于水
（1）不燃烧，不支持燃烧，不能供给呼吸
（2）与水反应，化学方程式：_______________________
【注意】CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变成红色，加热后溶液又变为紫色，变为紫色的原因是_________________________ （用化学方程式表示）
CO2 + H2O === H2CO3
H2CO3 CO2 ↑ + H2O
大
能
（3）与碱反应
（4）与碳反应
（3）与碱
反应
化学方程式：
________________________________
现象：___________________
应用：实验室常用该反应_________
与澄清石灰水反应
与氢氧化钠溶液反应
化学方程式：
_______________________________
应用：实验室常用该反应__________________
CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓ + H2O
澄清石灰水变浑浊
检验CO2
2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O
吸收或除去CO2
（4）与碳反应：CO2 + C 2CO［______（填“吸热”或“放热”）反应］
吸热
教材小实验：探究二氧化碳的性质
实验内容 倾倒二氧化碳 二氧化碳的溶解性实验
实验 装置 及现象 ____________________________
______
盖紧瓶盖，振荡，____
__________
实验结论 二氧化碳密度比空气大，不燃烧，也不支持燃烧 __________________
下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后
熄灭
塑
料瓶变瘪
（1）倾倒二氧化碳、二氧化碳的溶解性实验
二氧化碳能溶于水
实验 过程 三朵纸花均是用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，使用的水均为蒸馏水
实验 现象 纸花_______ 纸花________ 纸花______ 纸花_______
___________
由红色
变红
不变色
不变色
变为紫色
（2）二氧化碳与水反应
实验 结论 __________ __________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________
___________ ___________
___________
________
实验 反思 将二氧化碳通入紫色石蕊溶液，溶液变红，仅用该实验能否证明二氧化碳与水发生反应？____________________________________________________ ________________________________________________ 不能，因为不能证明是二氧化碳使紫色石蕊变红，还是
CO2与H2O发生
水不能使紫
CO2不能使紫
二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊变红
色石蕊变红
色石蕊变红
反应生成H2CO3，
H2CO3 能使紫
色石蕊变红
H2CO3不稳
定，受热后
易分解
2. 用途
（1）灭火。
（2）固态二氧化碳叫作 ，升华时吸收大量的热，可作制冷剂，用于 。
（3）作气体肥料，促进植物的 ，提高农作物产量。
（4）作化工原料，生产尿素、碳酸饮料等。
干冰　
人工增雨
光合作用　
3. 制取方法
（1）工业制取（高温煅烧石灰石）： 　 CaCO3CaO＋(写化学方程式，下同) 。
（2）实验室制取： 　CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑　 。
（详见 专项突破四）
CaCO3CaO＋CO2↑　
CaCO3＋2HCl === CaCl2＋H2O＋CO2↑　
4.二氧化碳对生活和环境的影响
没有
温室效
应增强
原因：一是 ；二是_____________________
危害：两极冰川融化，海平面升高；土地沙漠
化；旱涝灾害加剧；等等
缓解措施：减少化石燃料的使用； ；
严禁乱砍滥伐；等等
温室
效应
作用：适当的温室效应可使地球表层温度适合人类生存
化石燃料的大量使用
森林面积不断减少
开发新能源
对人体健康的影响：CO2本身 毒性，但不能供给呼吸，
当空气中CO2超过正常含量时，会对人
体健康产生影响，因此在人群密集的
地方应注意通风换气
做法
减少二氧化碳排放：少开私家车，减少化石燃料使用，
等等
增加二氧化碳吸收：大力植树造林，将CO2封存于地
层深处或海底，等等
5. 低碳行动与可持续发展
低碳行动概念：控制大气中 的含量
二氧化碳
考点三　一氧化碳 5年3考
一氧化碳
的性质和
用途
还原性
物理性质：通常情况下，CO 是无色、无臭的气体， 溶于水，密度比空气略小
CO 还原氧化铜的化学方程式：
__________________________
CO 还原氧化铁的化学方程式：
__________________________
化学性质
可燃性：化学方程式为 （发出 色的火焰，放热）；可用作 （注意：点燃 CO前要 ，防止发生爆炸）
2CO + O2 2CO2
可用于_________
冶金工业
毒性：一氧化碳极易与人体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
蓝
燃料
检验气体的纯度
难
判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
1. 石墨变成金刚石发生物理变化。 （ ）
2. 木炭、焦炭、活性炭和炭黑的结构与石墨相似，都属于碳单质。 （ ）
3. 在常温下，碳的化学性质不活泼。 （ ）
4. 使用木炭在室内烧烤时，放一盆水可防止CO中毒。 （ ）
5. 因CO2和CO的分子构成不同，所以它们的化学性质不同。 （ ）
×
×
√
×
易错点辨析
√
1.（2025福建改编）我国科学家合成了全新分子——C6，开创了“表面合成极小尺寸分子碳”的新范式。下列有关C6的说法中，错误的是 （ ）
A. 属于新型化合物
B. 每个分子由6个碳原子构成
C. 和C60物理性质有差异
D. 与O2反应生成碳的氧化物
A
考点精练
考点一　碳单质的多样性
·
·
2.（原创）物质的性质决定用途。下列含碳物质的性质和用途不相符的是 （ ）
A. 石墨呈灰黑色且质软，用于制铅笔芯
B. 炭黑常温下化学性质稳定，用于书写字画
C. 焦炭有还原性，用作燃料
D. 金刚石薄膜透光性好、硬度大，用作透镜等光学仪器的涂层
C
·
·
·
3.（原创）小明在老师的指导下进行“木炭还原氧化铜”的实验，下列相关叙述错误的是 （ ）
A. 金属网罩能使火焰集中并提高温度
B. 左侧试管中红色固体逐渐变成黑色
C. 右侧试管中澄清石灰水变浑浊
D. 实验结束时，关闭弹簧夹可防止澄清石灰水倒吸
B
·
·
4.（2025云南改编）下列有关碳的氧化物说法错误的是 （ ）
A. CO可作燃料，CO2可作气体肥料
B. CO和CO2均可通过C和O2反应得到
C. CO和CO2在一定条件下可相互转化
D. 除去CO2中的CO，可将混合气体通过足量NaOH溶液
考点二　碳的氧化物
D
·
·
5.（原创）小组同学们对二氧化碳性质的探究过程如下图。下列相关分析正确的是 （ ）
A
A. ①中未通CO2的试管起对照作用
B. ②中可观察到紫色石蕊溶液变蓝
C. ③中冒气泡是因为温度越高CO2溶解度越大
D. 实验中给试管加热前试管夹应从试管口套入
6.（2025福建改编）海洋蕴含宝贵的化学资源。含碳物质在海洋中的部分转化如下图所示。下列说法错误的是 （ ）
A
·
·
A. 水生植物通过光合作用释放二氧化碳
B. 相对化石燃料，生物燃料具有可再生的优点
C. 将CO2注入海底封存，在一定程度上可以减缓温室效应
D. 低碳行动关系到人类的生存和可持续发展
7.（2025淮安模拟改编）在学习二氧化碳的相关知识后，化学兴趣小组对二氧化碳的实验室制取、海水捕集、化学吸收等产生了浓厚的兴趣，并展开探究活动。
Ⅰ. 实验制“碳”
该小组利用图1所示装置制备二氧化碳。
（1）实验室制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为
。
（2）装置A中使反应停止的操作是 。
（3）装置B可用于收集二氧化碳，气体应从 （填“a”或“b”）口进入装置B；请推测能用该方法收集二氧化碳的依据是____________
。
CaCO3＋2HCl === CaCl2＋H2O＋CO2↑　
关闭活塞
b
二氧化碳不溶
于饱和碳酸氢钠溶液且不与其发生反应
Ⅱ. 海水捕“碳”
（4）海洋是地球上最重要的“碳汇”聚集地。据测算，地球上每年使用化石燃料所产生的二氧化碳约35%被海洋中的海水、浮游植物、藻类生物等所吸收。如图2所示，将海水注入充满CO2的集气瓶中，振荡，若观察到 的现象，则证明海水可以捕捉CO2。
气球变大
Ⅲ. 化学吸“碳”
（5）如图3所示，分别向等质量、等浓度的氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中同时且等速度通入二氧化碳，记录澄清石灰水明显变浑浊所需的时间分别为t1和t2，若 t1 （填“>”“<”或“=”）t2，说明氢氧化钾溶液比氢氧化钠溶液的吸“碳”效果更好。
<
综合训练
D
·
·
1.（原创）碳和碳的氧化物知识网络如下图所示（图中“→”表示转化关系）。下列说法错误的是（ ）
A. ①可表示碳的不充分燃烧
B. ②可通过CO与Fe2O3反应转化
C. ④需在高温条件下进行
D. ①和③的反应类型一定相同
2.（2025常州模拟改编）如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。下列说法错误的是（ ）
C
A. 实验前需检查装置气密性
B. 省去B装置，对a处现象影响最明显
C. 气球的作用是防止产生的气体污染环境
D. 对比C中a处纸片不变色、b处纸片变红色，可证明二氧化碳能与水反应
·
·
3.（人教版教材习题改编）下列实验不能达到相应实验目的的是 （ ）
D
·
·
实验 设计
实验 现象 冷碟子底部产生黑色物质 灯泡发光 红色液体变为无色 塑料瓶变瘪
实验 目的 A. 探究蜡烛中是否含有碳元素 B. 探究石墨的导电性 C. 探究活性炭的吸附性 D. 证明二氧化碳能与水反应
4.（2025湖北改编）
1994年，中国气象局在青海省海拔3 816米的瓦里关山上建成全球大气本底站。三十年来，驻站员利用高精度仪器获得了准确、连续、海量的CO2浓度观测数据，绘制了业界著名的“瓦里关曲线”（图1）。该曲线反映了北半球中纬度地区本底站大气CO2浓度长期变化趋势，为国际社会在应对气候变化上形成共识作出了中国贡献。
为了捕集热电厂、炼钢厂等排放烟气中的CO2，化学工程师开发了捕集CO2技术（图2），所用的初始原料石灰石来源广泛、价格低廉，获得的高纯度CO2广泛应用于工业、农业、食品、医药、消防等领域。
依据上文，回答下列问题。
（1）大气CO2浓度整体呈现 的变化趋势。
（2）同年度夏季大气CO2浓度比冬季低的非人为原因可能是__________
。
夏季植物光
上升　
合作用旺盛，吸收CO2多（合理即可）
（3）在煅烧炉中，氧化钙再生的化学方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。
（4）该技术的优点有 （写一条）。
原料石灰石来源广泛（合理即可）
分解反应　
CaCO3CaO＋CO2↑　
（5）我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。为实现该目标，下列措施可行的是 （多选，填字母）。
a. 大力发展火力发电 b. 植树造林
c. 高空喷洒氢氧化钙溶液 d. 开发氢能、太阳能等清洁能源
bd
5.（2025山西）“基于碳中和理念设计低碳行动方案”是跨学科实践活动的一个重要内容。在老师的统一安排下，同学们围绕以下四项任务进行方案设计，并对有关问题进行思考和探究。
任务一：理解碳中和内涵
【查阅资料】简言之，碳中和是指通过节能减排、植树造林等措施，抵消人类活动产生的CO2，达到相对“零排放”。
【构建模型】固碳是实现碳中和的重要途径之一，小组同学构建的固碳模型如下：
【小组讨论】
（1）生态固碳主要依靠植物的 实现。
（2）捕集工业排放的CO2制成干冰，它可用于______________________
______________。
光合作用 　
人工降雨（或制冷剂，合
理即可）
任务二：探究二氧化碳捕集
【提出问题】氢氧化钠溶液能吸收CO2吗？
【进行实验】小组同学设计如下方案并完成实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
①向盛有 CO2气体的塑料瓶中，加入适量氢氧化钠溶液，立即旋紧瓶盖，振荡 _____________________________________________ 氢氧化钠溶液能捕集CO2
②取少量步骤①所得溶液于试管中，滴加几滴_________________ _____________________________，振荡 产生白色沉淀 CaCl2溶液［或
Ca（OH）2溶液，合理即可］
塑料瓶变瘪（或
塑料瓶变扁，合
理即可）
【反思评价】
（1）步骤①中发生反应的化学方程式为 。
（2）步骤②实验目的是 。
实验步骤 实验现象 实验结论
①向盛有 CO2气体的塑料瓶中，加入适量氢氧化钠溶液，立即旋紧瓶盖，振荡 _____________________________________________ 氢氧化钠溶液能捕集CO2
②取少量步骤①所得溶液于试管中，滴加几滴_________________ _____________________________，振荡 产生白色沉淀 CaCl2溶液［或
Ca（OH）2溶液，合理即可］
塑料瓶变瘪（或
塑料瓶变扁，合
理即可）
2NaOH + CO2 === Na2CO3 + H2O
证明 Na2CO3的存在（合理即可）
任务三：设计低碳行动方案
【调研访谈】同学们将收集到的低碳措施整理成表。
【创意设计】在老师指导下，同学们优化方案如下：
低碳途径 个人行为 国家工程 国际合作
减少CO2排放 _____________________ 加快能源转型 推动技术转移与共享
增加CO2吸收 种花、种树等 积极实施碳汇 多国共同参与森林保护
骑自行车出行（合理即可）
任务四：加强低碳环保认识
全球年均温度
【观察分析】综合上面两个图示信息，可总结出的规律是_____________
_______________________________________。
【成果分享】通过跨学科实践活动，同学们深刻认识到，碳中和目标的实现任重道远。在兼顾经济增长和环境保护等方面，要立足能源转型，促进二氧化碳吸收，为实现双碳目标而努力。
随着二氧化碳浓度的增大而升高（合理即可）
真题再现
1.（2023，17节选）石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质，下列说法正确的是 （填字母）。
a. 都由碳元素组成 b. 都由碳原子构成 c. 物理性质相似
2.（选项组合）判断正误。正确的在后面的括号中打“√”，错误的打“×”。
（1）（2025，9节选）石墨作电极，利用了石墨有滑腻感的性质。 （ ）
（2）（2023，12节选）用铅笔芯制作电极，是因为石墨具有导电性。 （ ）
（3）（2025，9节选）干冰作制冷剂，利用了二氧化碳能溶于水的性质。 （ ）
（4）（2021，15节选）鉴别CO与H2，方法是分别点燃，观察火焰颜色。
a
×
√
×
×
（ ）

展开更多......

收起↑