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(共39张PPT)
主题 一 身边的化学物质
第2讲 碳和碳的氧化物
考点一　碳的单质
考点知识聚焦
1．常见碳单质的结构模型
物质 金刚石 石墨 活性炭 C60
结构模型 —

2.常见碳单质的物理性质及用途
物理性质与用途
金刚石
物理性质：天然存在的最____的物质
用途：裁玻璃、切割大理石、作钻探机钻头等
石墨
物理性质：灰黑色、有滑腻感、质软、有优良的_____性
用途：制作铅笔芯、电极、电刷等
C60
由C60分子构成，分子形似足球
用途：可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物
等领域
木炭、活性炭(主要成分是碳单质)
物理性质：疏松多孔，具有______能力
用途：可用于吸附色素、异味等
性质存在明显差异的原因是________________________
硬
导电
碳原子的排列方式不同
吸附
3.碳单质的化学性质
(1)碳的单质在常温下化学质　 。
在高温下碳能与多种物质发生反应。
不活泼
（2）可燃性
充分燃烧：___________________(写化学方程式，下同)
不充分燃烧：____________________
用途：_______
2C＋O2 2CO
C＋O2 CO2
作燃料
（3）还原性
与氧化铁反应：______________________________
与氧化铜反应：___________________________
与二氧化碳反应：____________________
用途：
_________
3C＋2Fe2O3 4Fe＋3CO2↑
C＋2CuO 2Cu＋CO2↑　
冶炼金属
C＋CO2 2CO
①木炭还原氧化铜的实验。
a.实验装置:见图。
b.实验现象:黑色固体逐渐变成　　 ,澄清石灰水变　 　。
红色
浑浊
c.化学方程式:
(氧化剂是　　　　,还原剂是　　　　)。
【注意】
Ⅰ.在酒精灯上加网罩是为了使火焰集中并提高温度。
Ⅱ.反应完毕后，要先撤出导管，然后熄灭酒精灯，目的是防止石灰水倒流使试管炸裂 。
C＋2CuO 2Cu＋CO2↑　
CuO
C
②碳在高温下还原二氧化碳。
考点二　二氧化碳
1.物理性质
　 　色　　味的气体,　　　溶于水,密度比空气　　　,加压降温的情况下,二氧化碳会变成固体,固体二氧化碳叫　　　　。干冰能吸热升华变成二氧化碳气体。
(1)既不燃烧也不支持燃烧。
无
无
能
大
干冰
2.化学性质
实验现象：______蜡烛先熄灭，_____蜡烛后熄灭
结论：二氧化碳的密度比空气的大(物理性质)，不燃烧也不支持燃烧(化学性质)
下层
上层
(2)与水反应:化学方程式为　　　　　　　　　。　　
通入紫色石蕊溶液中，溶液变_____，产生该现象的原因_____________________(用化学方程式表示)
加热后观察到的现象是_______________，产生该现象的原因是_____________________(用化学方程式表示)
红
CO2＋H2O=== H2CO3
H2CO3 H2O＋CO2↑　
溶液由红色变为紫色
CO2＋H2O=== H2CO3
(3)与碱反应
②与氢氧化钠反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。
应用:实验室常用该反应原理吸收或除去二氧化碳。
①与澄清石灰水反应的现象: 。
化学方程式: 。
应用:实验室常利用该反应原理检验二氧化碳。
澄清石灰水变浑浊
CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O
CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
(4)与碳反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。
C＋CO2 2CO
(5)参与光合作用。
3.实验室制法
大理石
石灰石
稀盐酸
【注意】
①不用碳酸钠粉末代替石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的原因是碳酸钠粉末与盐酸的反应速率太快,不便控制。
②不用稀硫酸与石灰石反应制取二氧化碳的原因是反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表面阻止反应进一步进行。
③不用浓盐酸与石灰石反应制取二氧化碳, 原因是浓盐酸有挥发性,导致生成的气体不纯净。
(2)反应原理:　　　　　　　　　　　　。
(1)药品:　　　　(或　　　　)和　　　　。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
发生装置:固+液不加热型,如图ab。
收集装置:　　 排空气法,如图c。
【注意】
①用图b制取二氧化碳时,长颈漏斗要伸到液面以下形成“液封”,以防气体逸出。
②伸入到反应容器中的导管稍露出橡胶塞即可,不宜太长,否则不利于气体导出。
③集气瓶内的导管应伸入到接近集气瓶底部,有利于排尽空气。
向上
(3)制取装置
4.工业制法
高温煅烧石灰石:　 。
5.用途
灭火(不燃烧,也不支持燃烧，密度比空气大)、光合作用工业原料、气体肥料,干冰可作制冷剂用于食品的冷藏保鲜与运输、人工降雨。
CaCO3 CaO＋CO2↑
(4)验满方法
将燃着的木条放置在　　 　,如果木条　　　　,证 明已收集满。
(5)检验方法
将气体通入澄清石灰水中,如果澄清石灰水变　　　　, 则该气体为二氧化碳。
(6)实验步骤:
①连接仪器;②检查装置的气密性;③加入药品;④收集气体;⑤检验是否集满。
集气瓶瓶口
熄灭
浑浊
考点三　一氧化碳
CO
物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略_____
化学性质与用途
可燃性：化学方程式为_____________________，用途：________
毒性：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，
造成生物体内缺氧，严重时会危及生命
还原性
与氧化铜反应：__________________________
与氧化铁反应：_____________________________
用途：__________
小
2CO＋O2 2CO2
作燃料
CO＋CuO Cu＋CO2
3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
冶炼金属
考点四　二氧化碳对环境的影响
1.自然界中二氧化碳的循环：
绿色植物的光合作用
人、动植物的呼吸作用及化石燃料的燃烧
CO2 O2
2.温室效应
(1)产生温室效应的气体除　　　　　　外,还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。
(2)危害:全球气候　　 　,使两极冰川　　　　, 海平面升高,淹没部分沿海城市;使土地沙漠化,农业减产等。
二氧化碳
变暖
融化
(3)防止措施:减少使用　　　　　,使用清洁能源; 采用物理和化学方法,人工吸收二氧化碳等。
化石燃料
大力植树造林
(4)“低碳生活”是指生活作息所消耗的能量尽量减少,从而降低二氧化碳的排放。生活中符合“低碳生活”的做法有:采用骑自行车或步行的方式出行;节约纸张;拒绝使用一次性木筷等。
3．CO与CO2的鉴别与除杂
(1)鉴别方法：
a.通入澄清石灰水中；
b.通入紫色石蕊溶液中；
c.通过 灼热的氧化铜；
d.点燃。
(2)CO与CO2互为杂质时的除杂方法
物质(括号内为杂质)
除杂方法
化学方程式
CO2(CO)
CO(CO2)
通过足量灼热的氧化铜
先通入足量NaOH溶液，再通过浓硫酸
通过足量灼热的碳粉
CO＋CuO Cu＋CO2
CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
C＋CO2 2CO
注意：
用点燃的方法不能除去CO2中的CO。原因是二氧化碳能灭火，CO含量很少，不能被点不燃，其次会引入新杂质O2。
化学方程式网络构建
①　 ;
②　 ;
③　 ;
④　 ;
⑤　 ;
⑥　 ;
⑦　 ;
化学方程式网络构建
⑧　 ;
⑨　 ;
⑩　 ;
化学方程式网络构建
化学方程式网络构建
　 ;
　 ;
　 ;
　 ;
易错训练：
×
√
×
×
×
×
×
×
考点训练
1.(2025·苏州)自然界能减少大气中CO2含量的途径是（ ）
A.火山喷发
B.森林着火
C.光合作用
D.碳酸分解
C
2.(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
3.(2025·上海)实验室用如图A装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是（ ）
A.反应物改成粉末状可以增加二氧化碳的质量
B.把稀盐酸换成稀硫酸
C.关闭弹簧夹让反应停止
D.收集满一瓶后,如图B所示,盖上毛玻璃片减少二氧化碳的逸散
D
4.(2024·重庆B)CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。如图是CO2的捕集与转化示意图,有关说法正确的是（ ）
A.FeO可以循环使用
B.反应Ⅰ属于置换反应
C.反应Ⅱ固体质量增加
D.铁的氧化物之间转化的条件相同
A
5.(2025·深圳)如图1通过针筒改变试管内压强,图2为pH值随气压变化的关系,下列说法错误的是( )
A.pH随气压增大而减小
B.当活塞吸气时,pH值变大,发生了反应②
C.当气压小到一点程度时,瓶内pH值会大于7
D.将剩余的水换成NaOH时,CO2质量会减少
C
6.(2025·遂宁)我国在联合国大会上承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等,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
CO2排放量增加可能会导致大气温室效应加剧,引发全球气候变化。
Ⅱ.制备CO2
根据下列实验装置图,回答问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用C装置收集CO2时,气体应从 (选填“a”或“b”)端通入,写出实验室制取CO2的化学方程式： 。
(3)若用装置B作为CO2制取的发生装置,除了废物利用的优点外,请再写出一个优点 。
铁架台
a
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
可以控制反应的发生和停止
Ⅲ.低碳行动方案
(4)全面推进美丽中国建设,倡导“低碳”生活,应从生活中的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是 (填字母序号)。
A.双面使用纸张
B.多乘公交车出行
C.多用一次性餐具
AB
7.(2025·福建)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图所示。
(1)水生植物在光照条件下吸收CO2转化为淀粉等糖类物质,属于植物的
(选填“光合作用”或“呼吸作用”)。
(2)科学家通过技术创新,将CO2从“环境负担”转变为CH4等工业原料：CO2＋ 4XCH4＋2H2O,其中X的化学式为 。
(3)水生植物经厌氧发酵可产生乙醇等生物燃料,该燃料与化石燃料相比,其优点有 (写一个)。
(4)[观点类开放性]将CO2注入海底封存有利有弊,请从环境保护的角度谈谈你对利(或弊)的认识： (写一个)。
光合作用
H2
可再生(或对环境无污染)
减缓温室效应(合理即可)
8.(2025·凉山州)化学兴趣小组的同学用如图装置制取并探究CO2的性质。
查阅资料：CO2几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
(1)图中a仪器的名称是 。
(2)同学们用大理石与盐酸反应制取二氧化碳,A装置内反应的化学方程式为 。
(3)B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
(4)对比D、E装置中观察到的现象,可以得出的结论是1 。
锥形瓶
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
除去二氧化碳中的氯化氢气体
二氧化碳能与水反应生成酸性物质
9.(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、1 025 ℃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生成石墨的化学方程式为 ,图2变化的微观实质是 。
(3)金刚石薄膜的性质有 。
碳、氢(或C、H)
碳原子
Si＋CH4SiH4＋C
碳原子的排列方式发生改变
良好的光学透明性和高度的化学稳定性

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