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(共53张PPT)
项目六 碳的碳的氧化物
过考点 · 梳理知识
考点1　碳单质的多样性
1.碳单质的结构、物理性质及用途
碳单质的结构、物理性质及用途
碳单质的结构

基础考点梳理
金刚石的物理
性质及用途
石墨的物理
性质及用途
①无色透明的固体，可制成装饰品——钻石
② 天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属等
③在特殊条件下制备的金刚石薄膜，其透光性好、硬度大，可作光学仪器的涂层；其导热性好，可用于集成电路基板散热
①熔点高，可用作耐高温材料
②灰黑色、有金属光泽的固体，质软，可用于制铅笔芯
③有滑腻感，可用于＿＿＿＿＿
④具有优良的 ，可用作电极等
作润滑剂
导电性
提示：金刚石和石墨物理性质差别较大的原因是碳原子的排列方式不同
C60的用途：可应用于超导、催化、能源及医学等领域
提示：木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有较强的吸附能力 。活性炭常用于制作防毒面具、冰箱 除臭剂、环保活性炭包，也可用来净水及制糖工业的脱色等
稳定性 常温下，碳单质的化学性质不活泼，故可用于书写或绘制字画等
与氧气反应 ①充分燃烧（氧气充足）： （用化学方程式表示，下同）
②不充分燃烧（氧气不充足）：＿＿＿＿＿＿＿＿
用途：用作燃料
与某些氧化物反应 ①与氧化铜反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
②与氧化铁反应：3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑
③与二氧化碳反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
用途：可用于冶金工业
2.碳单质的化学性质及用途
C+O2 CO2
点燃
2C+O2 2CO
点燃
C+2CuO 2Cu+CO2↑
高温
高温
C+CO2 2CO
高温
考点2　碳的氧化物
1.一氧化碳
一氧化碳
物理性质：无色、无臭的气体， 溶于水，密度比空气的略小
化学性质和用途
可燃性：化学方程式为 ，用作燃料
难
核心考点梳理
2CO+O2 2CO2
点燃
与某些氧
化物反应
毒性：一氧化碳极易与人体血液中的 结合，使血红蛋白不能再与氧气结合，造成人体缺氧，严重时会危及生命
与氧化铜反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
与氧化铁反应：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
血红蛋白
CO+CuO Cu+CO2
△
高温
用于冶炼金属
提示：冬天用煤火取暖时，一定要装烟囱，并且注意室内通风，防止一氧化碳中毒。如果发生一氧化碳中毒，轻度的应呼吸大量新鲜空气，严重的要立即送到医院进行治疗
2.二氧化碳的性质和用途
二氧化碳的性质和用途
物理性质：无色、无臭的气体， 溶于水，密度比空气的 。 固态二氧化碳叫 ，易升华
化学性质
不能燃烧也不支持燃烧
与水反应：化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
能
干冰
大
CO2+H2O H2CO3
提示：碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水，发生反应的化学方程式为 H2CO3 CO2↑+H2O
与某些
碱反应
与碳单质反应：化学方程式为 ［ （填“吸热”或“放热”）反应］
参与光合作用： CO2+H2O 有机物+O2
现象：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
应用：实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳气体
澄清石灰水变浑浊
CO2+Ca (OH)2 CaCO3 ↓+H2O
与澄清石灰水反应
与氢氧化钠溶液反应
化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
应用：常用NaOH溶液吸收或除去二氧化碳气体
CO2+2NaOH Na2CO3+H2O
CO2+C 2CO
高温
吸热
光
叶绿体
用途
可用于制汽水，发生反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
可用于灭火，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
植物的光合作用需要二氧化碳，故二氧化碳可以作＿＿＿＿
二氧化碳是生产化工产品的原料（如生产尿素、纯碱等）
固态二氧化碳（即干冰）易升华吸热，可以用于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
气体肥料
二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度
CO2+H2O H2CO3
比空气的大
品的冷藏保鲜和运输等
人工增雨、食
二氧化碳对生活和环境的影响
二氧化碳对人体健康的影响：CO2本身没有毒性，但CO2不能供给呼吸。当空气中的CO2超过正常含量时，会对人体健康产生影响 。在人群密集的地方应该注意通风换气
自然界中的
碳氧循环：
3.二氧化碳对生活和环境的影响
光合作用
呼吸
燃烧
温室效应
概念：大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一样，既能让太阳光透过，又能吸收地面散发的热量，起到了使地球升温的作用，这种现象叫作温室效应
能产生温室效应的气体：二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）、氟氯代烷（商品名为氟利昂）等
温室效
应增强
原因
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
人类消耗的化石燃料急剧增加
能够吸收二氧化碳的森林不断减少
危害：两极冰川 ，海平面 ，可能淹没部分沿海城市；土地沙漠化，造成农业减产；极端天气事件发生的频率和强度增大，导致旱涝灾害加剧；影响自然生态系统，改变生物多样性等
融化
升高
低碳行动与可持续发展
意义：为应对全球变暖这一重大挑战，实现人类社会可持续发展，国际社会倡导采取低碳行动，控制大气中二氧化碳的含量，防止温室效应进一步增强
减缓措施
减少排放：减少使用化石燃料，更多地利用太阳能、风能等清洁能源；促进节能产品和技术的进一步开发和普及，提高能源的生产效率和使用效率
增大吸收：大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳等
4.低碳行动与可持续发展
知识总结
“低碳”生活：“低碳”就是较低的二氧化碳排放。绿色出行、植树造林等行为都属于“低碳”生活。
考点3　二氧化碳的制取
二氧化碳的制取
工业制取二氧化碳：高温煅烧石灰石，化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
实验室制取二氧化碳：详见本项目“做实验”版块实验 5（P93）
CaCO3
高温
CaO+CO2↑
易错辨析
（1）金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化，该过程属于物理变化。
（ ）
（2）CO和CO2化学性质不同的原因是分子的构成不同。（ ）
（3）将CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，说明CO2显酸性。（ ）
（4）反应物相同，反应条件相同，生成物可能不同。（ ）
（5）二氧化碳排放过多会导致环境问题，故二氧化碳属于空气污染物。
（ ）
×
×
√
×
√
核心物质网络
一氧化碳由碳元素和氧
素组成
一氧化碳由一氧化碳分子构成
冶炼金属
难
二氧化碳由二氧化碳分子构成
二氧化碳由碳元素和氧
化石燃料
能
元素组成
呼吸
大
制冷剂
做实验 · 探究本质
实验1　生成炭黑及碳单质的物理性质
实验名称 生成炭黑 木炭的吸附性 石墨的导电性
实验装置
实验现象 冷碟子底部变黑 加入木炭振荡后＿＿＿＿＿ 接通电源后＿＿＿＿
实验结论 石蜡中含有碳元素 木炭具有吸附性 石墨具有导电性
基础实验
红墨水褪色
灯泡发光
问题与思考：（1）实验甲证明石蜡中含有碳元素的依据是什么？
（2）实验乙中的木炭还可以用什么代替？（说明理由）
化学反应前后元素种类不变
活性炭。活性炭和木炭都具有疏松多孔的结构
实验2　木炭与氧化铜反应
1.实验原理： 。
2.实验现象：导管口有气泡冒出，试管中黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。
3.实验结论：高温下，木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳
C+2CuO 2Cu+CO2↑
高温
4.问题与思考：（1）实验中网罩的作用是什么？
（2）刚开始加热时，导管口产生气泡，却并未看到澄清石灰水变浑浊，可能的原因是什么？
集中火焰，提高温度
刚开始产生的气泡为试管内受热膨胀排出的空气，并非生成的二氧化碳
实验名称 倾倒二氧化碳 二氧化碳的溶解性
实验装置
实验现象 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 拧紧瓶盖，振荡后观察到＿＿＿＿＿＿＿
实验结论 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 二氧化碳能溶于水
实验3　倾倒二氧化碳与二氧化碳的溶解性
蜡烛自下而上依次熄灭
瓶变瘪
塑料
二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气的大
实验名称 倾倒二氧化碳 二氧化碳的溶解性
问题与 思考 若实验失败，可能的原因有哪些？ （1）若将水换成氢氧化钠溶液倒入塑料瓶中，观察到 的现象是什么？
（2）该装置能否证明二氧化碳与水发生了化学反应？
收集的二氧化碳气体不纯（或倾倒二氧化碳的位置不合适，合理即可）
塑料瓶变得比原先更瘪
不能
实验4　二氧化碳与水反应
1.实验装置
注：所用纸花为用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花。
2.实验现象：A、B中纸花 ；C中纸花 ；D 中纸花＿＿＿＿＿。
不变色
由紫变红
由红变紫
3.实验结论：二氧化碳溶于水的过程中，与水发生化学反应，生成一种酸性物质；这种酸性物质很不稳定，容易分解。
4.问题与思考：将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，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溶液变红，还是二氧化碳与水反应的生成物使紫色石蕊溶液变红
实验5　二氧化碳的实验室制取
核心实验
实验试剂 石灰石（或大理石）和稀盐酸
实验原理 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
发生装置 （“固液常温”型）
优点：＿＿＿＿＿＿＿＿＿
操作方便
装
置简单，
优点：便于随时添加液体试剂
优点：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
可以
控制反应的速率
优点：可以控制反应的发生与停止
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
收集装置 选择 由于二氧化碳能溶于水且能与水反应，密度比空气的大，故采用 收集
装置
向上排空气法
注：a. 导管尽可能伸到集气瓶底部，从而排净空气，使收集到的气体更纯；
b. 收集满后，给集气瓶盖上玻璃片，并正放
于桌面上
注：二氧化碳应从 导管进，空气从 导管出
长
短
实验步骤 （以图 2 为例） 查：检查装置的气密性；装：在锥形瓶里放入几小块石灰石（或大理石）；加：从长颈漏斗中加稀盐酸至浸没漏斗下端口；收：收集气体；验：验满气体
检验与 验满
甲：检验方法
将制取的气体通入澄清石灰水中，若 ，则证明该气体为CO2
乙：验满方法
将燃着的木条放在集气瓶口，若观察到 ，则证明已收集满
澄清石灰水变浑浊
木条熄灭
问题与 思考 （1）实验中不能用碳酸钠粉末代替石灰石（或大理石），原因是什么？
（2）实验中不能用稀硫酸代替稀盐酸，为什么？
（3）实验中不能用浓盐酸代替稀盐酸，为什么？
（4）用澄清石灰水检验二氧化碳，澄清石灰水不变浑浊，其原因可能是什么？
碳酸钠粉末和稀盐酸反应速率太快，不易收集气体
因为稀硫酸与石灰石（或大理石）反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石（或大理石）表面，阻止反应继续进行
因为浓盐酸具有挥发性，会使收集到的气体中含有氯化氢气体，导致收集到的气体不纯
使用了浓盐酸，二氧化碳气体中混有较多的氯化氢气体（或澄清石灰水变质，合理即可）
研真题 · 明确方向
命题点1　 碳单质的多样性
（2020山西节选）以氧化镁矿粉（主要成分为氧化镁，还含有少量氧化铁、烧碱等杂质）和浓硫酸为原料，生产MgSO4的部分生产流程如图所示。
图中，石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
与酸反应，合理即可）
耐腐蚀（或不
命题点2　碳的氧化物
1.（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
人工增雨（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 氯化钙溶液（合理即可）
塑料瓶变瘪
【反思评价】（1）步骤①中CO2与氢氧化钠发生反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）步骤②实验目的是 。
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：
证明碳酸钠的存在（合理即可）
2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
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
【观察分析】综合如图两个图示信息，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）
全球年均温度
2.（2021山西节选）
20世纪50年代以来，人类活动产生的温室气体导致地球系统热量不断增加。海洋吸收了绝大部分全球变暖的热量，还“消化”了2 ~ 3倍人为排放的二氧化碳，减缓了气候变化速度及影响。
海洋在溶解了二氧化碳后，酸性增强，会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成。
海洋“消化”二氧化碳的过程中发生反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
H2CO3
CO2+H2O
命题点3 二氧化碳的制取
1.（2025山西）如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中，正确的一项是（ ）
A.均需用酒精灯加热
B.均可用镊子装入固体
C.均需检查装置的气密性
D.均可用带有火星的木条检验气体
C
2.（2025山西节选）实验室里，用稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
练思维 · 拓展提升
考点1　碳单质的多样性
1.我国在金刚石薄膜材料制备和应用方面取得重要进展 。金刚石薄膜材料用于集成电路基板散热时，利用的性质是（ ）
A.无色 B.硬度大
C.导热性好 D.透光性好
C
2.化学兴趣小组的同学在老师的带领下进行了如图所示实验，下列有关说法正确的是（ ）
A.实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑
B.实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊
C.该反应中，铜元素和碳元素的化合价均降低
D.实验结束后，先停止加热，再撤出导管
B
3.（2025湖南节选）我国是世界上烧制木炭最早的国家之一，木炭具有可燃性，则可用于 。
作燃料
4.（2025河南节选）古代经典诗词、书画精品是中华民族传统文化的瑰宝。元代著名水墨画《富春山居图》保存至今不变色的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
碳单质的化学性质不活泼
常温下，
考点2 碳的氧化物
5.（2025湖北）湖北武汉推动碳普惠机制，建立个人“碳账本”，将碳减排量以积分方式可视化，激励公众积极参与减碳行动 。下列行为能为个人“碳账本”积分的是 （ ）
A.使用一次性餐具 B.乘坐公交车上学
C.用煤生火做饭 D.单面打印纸质材料
B
6.农村地区以往多采取烟熏火燎的散户燃煤取暖方式，常有“煤烟”中毒事件发生 。下列关于“煤烟”的说法正确的是（ ）
A.“煤烟”中毒的实质是二氧化碳中毒
B. 煤炭完全燃烧会释放“煤烟”
C. 保持室内通风可以预防“煤烟”中毒
D. 屋内放置一盆水可吸收“煤烟”
C
7.教材改编 光合作用是生物界赖以生存的基础 。如图是证实植物进行光合作用的实验装置，在烧杯内的水中放入一些金鱼藻，并通入气体X。静置一段时间后，用漏斗罩住金鱼藻，然后将盛满水的 试管倒置于漏斗上，在阳光下放置一段时间。下列有关分析正确的是（ ）
A.通入的气体X是氧气
B.试管内可看到气泡产生
C.试管内液面会明显上升
D.在黑暗环境中现象相同
B
8.向一集满CO2的集气瓶中放入一片用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图2），把手移开，玻璃片没有掉下来 。干燥紫色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是（ ）
A.玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压
B.玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应
C.振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸
D.振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红
C
9.（2025太原二模）构建思维导图是一种重要且高效的学习方法，它可以使所学知识结构化。同学们 将二氧化碳的有关知识构建了以下图形关系，请你与他们一同完成有关内容的填写。
（1）在自然界存在于空气中、 。
（2） （用化学方程式表示）。
海洋中（或土壤中，合理即可）
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
（3） 。
（4）原理是 ，利用的性质属于二氧化碳的 性质。
二氧化碳由二氧化碳分子构成
干冰升华吸热
物理
考点3 碳的氧化物
10.同学们在实验室里用如图装置制取少量二氧化碳，以下描述正确的一项是（ ）
A.试剂为碳酸钙和稀盐酸
B.可用向下排空气法收集
C.首先要检查装置气密性
D.用带有火星的小木条验满
C
11.原创 化学兴趣小组的同学们在实验室里制取二氧化碳，以下操作正确的是（ ）
B

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