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第9课时碳和碳的氧化物颜色、状态性质用途金刚石无色、透明的正八面体形状的固体自然界中最硬、作钻探机钻头折光性强用作装饰品考点一碳单质的性质和用途1.碳单质的物理性质和用途(1)金刚石、石墨的物理性质和用途切割玻璃颜色、状态性质用途石墨深灰色有金属光泽、不透明的片状固体色黑、质软铅笔芯电极滑腻冶炼金属坩埚的材料（续表）能导热、耐高温能导电润滑剂(2)无定形碳无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑。木炭和有吸附性,可用作吸附剂。如可作防毒面具滤毒罐里的滤毒剂、净水过滤器的吸附材料。炭黑可用于制造油墨、鞋油、颜料、油漆等。焦炭用来冶炼金属。(3)C60:又称“富勒烯”,新合成的碳单质,在材料科学、电子工业等方面有广阔的应用前景。活性炭活性炭2.碳单质的化学性质(1)碳的单质在常温下化学性质。在高温下碳能与多种物质发生反应。(2)可燃性(写出下列反应的化学方程式)C+O2(O2充足)C+O2(O2不充足)稳定(或不活泼)CO222CO(3)还原性木炭还原氧化铜的实验(如图9-1所示):木炭还能与二氧化碳反应,其反应的化学方程式为。图9-1C+CO22CO碳的化学性质可用图9-2表示(即“碳三角”)。它们之间转化的化学方程式为:①;②;③;④。图9-2C+O2CO22C+O22CO(合理即可)2CO+O22CO2(合理即可)CO2+C2CO考点二一氧化碳性质和用途1.物理性质通常情况下,CO是一种的气体,溶于水,密度比空气,只能用法收集。2.化学性质(1)可燃性:一氧化碳燃烧发出火焰,并放出热量,生成的气体能使变浑浊。反应的化学方程式为。无色无味难略小排水浅蓝色澄清石灰水2CO+O22CO2(2)还原性(以一氧化碳还原氧化铜为例):图9-3现象:。化学方程式:。(3)毒性:CO有剧毒,它能跟血液中的结合,使血红蛋白不能很好地与O2结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。黑色粉末变成红色,澄清石灰水变浑浊,装置末端导管口火焰的颜色为浅蓝色血红蛋白CO+CuOCu+CO2[注意]①在CO还原CuO的实验里,尾气中含有一定量的CO,为防止其污染空气,应将尾气点燃或用气球收集。②工业上可利用CO的还原性来炼铁:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。③防治CO中毒应从两方面进行:一使碳(或含碳燃料)充分燃烧,少产生或不产生CO;二要注意空气的流通,经常换气。3.一氧化碳的用途(1)燃料。(2)冶炼金属。考点三二氧化碳的性质和用途1.物理性质通常状况下是色、味的气体;密度比空气的,溶于水,固态二氧化碳叫。无无大能干冰2.化学性质(1)不可燃,不助燃:不燃烧,也不。(2)与水反应:CO2与水反应生成,它可使紫色石蕊溶液变。反应的化学方程式为。(3)与可溶性碱反应:CO2通入澄清石灰水中可观察到,反应的化学方程式为,此反应可用来检验CO2。CO2与NaOH溶液反应的化学方程式为,此反应可用来吸收CO2。支持燃烧碳酸红CO2+H2OH2CO3澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2OCO2+2NaOHNa2CO3+H2O3.用途可用来;制碳酸饮料;植物作用的原料;用作气体肥料等。灭火光合[拓展](1)干冰易升华吸热,故可用作制冷剂和用于人工降雨。(2)实验室检验二氧化碳一般用澄清石灰水;吸收二氧化碳一般用氢氧化钠溶液。考点四二氧化碳的制取1.二氧化碳的实验室制法药品和(或)反应原理CaCO3+HCl实验装置①A、B装置比较:B装置的优点是;B、C装置比较:C装置的优点是稀盐酸大理石石灰石2CaCl2+H2O+CO2↑能随时添加液体药品能随时控制反应的发生与停止（续表）实验装置②B装置中长颈漏斗下端应_________________,目的是_____________________。检查B装置的气密性:用弹簧夹夹住胶皮管,向长颈漏斗内加水,若,说明气密性良好③因为二氧化碳、,所以用向上排空气法收集,收集时导管伸入集气瓶,目的是伸到液面以下防止产生的气体从长颈漏斗内能形成一段稳定的液柱,且一段时间后,液柱不下降密度比空气大能溶于水底部排尽集气瓶中的空气长颈漏斗逸出检验将气体通入中,若,说明是二氧化碳验满将放在,若,则说明已收集满选择药品时的注意事项①不可用稀硫酸,因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙,一段时间后反应会停止②一般不用浓盐酸,因为浓盐酸,使制得的气体中混有杂质③一般不用碳酸钠、碳酸钾等物质,因为,不易收集气体（续表）澄清石灰水澄清石灰水变浑浊燃着的木条集气瓶口木条熄灭覆盖在大理石(或石灰石)的表面微溶于水易挥发氯化氢反应速率太快2.工业制法CaCO3。CaO+CO2↑考点五自然界中的碳循环1.碳循环图9-4O2CO22.温室效应的危害与防治(1)危害地球温度上升,导致两极冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;引起气候反常;使土地沙漠化;影响自然生态系统,改变生物多样性等。(2)减缓温室效应的措施减少含碳燃料的燃烧,开发新能源,大力植树造林等。(3)“低碳生活”是指人们生活作息时所消耗的能量尽量减少,从而降低二氧化碳的排放。日常生活中符合“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。化学方程式网络构建图9-5考向一碳单质的性质和用途1.[原创]判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)金刚石是天然存在的最硬的物质()(2)金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质()(3)活性炭能除去冰箱中的异味是利用了活性炭的稳定性()(4)C60是一种新型化合物()(5)金刚石、石墨和C60都是由碳原子构成的,碳原子排列方式不同,性质相同()(6)石墨具有优良的导电性,可作电极材料()(7)金刚石属于有机物,它具有可燃性()√√×××√×1.[原创]判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。(8)碳具有还原性,可用于冶金工业()(9)石墨可用于制作铅笔芯是由于石墨具有优良的导电性()(10)木炭燃烧时吸收大量的热()(11)用活性炭除去冰箱中的异味是发生了化学反应()(12)石墨转化为金刚石属于物理变化()(13)金刚石和石墨均属于碳单质,所以二者性质完全相同()(14)碳在空气中充分燃烧生成CO2,不充分燃烧生成CO()(15)用墨书写或绘制的字画多年不褪色是因为碳的化学性质稳定()(16)仅由碳元素组成的物质不一定是单质()√×××√×××√考向二一氧化碳的性质和用途2.[原创]判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)CO中碳元素与氧元素的质量比为3∶4()(2)一氧化碳是无色、有毒、有刺激性气味的气体()(3)一氧化碳难溶于水,可用排水法收集()(4)一氧化碳具有可燃性,是常用的气体燃料()(5)煤气泄漏时可以闻到臭味,说明一氧化碳是一种有臭味的气体()(6)为了防止一氧化碳中毒,最好放一盆水在房间里吸收一氧化碳()(7)过多燃烧煤气会加剧温室效应()√×√√√××2.[原创]判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。(8)夜间厨房里的煤气泄漏时,应立即开灯,迅速关闭煤气开关,并打开窗户通风()(9)一氧化碳能降低血红蛋白的输氧能力,有剧毒()(10)煤气燃烧有时火焰呈黄色,那就是一氧化碳燃烧的火焰颜色()(11)一氧化碳燃烧产物是形成酸雨的主要气体()(12)检验CO时,可将CO通入澄清石灰水中()(13)炼铁时,一氧化碳与铁矿石发生了置换反应()(14)一氧化碳能使紫色石蕊溶液变为红色()√××××××3.[2019·潍坊]如图9-6是CO与CuO反应的实验装置,下列关于该实验说法正确的是()①玻璃管中黑色固体变成了红色②CO被还原为CO2③玻璃管中发生的反应为置换反应④既有效地防止了CO对空气的污染,又充分利用了能源A.①②B.①④C.②④D.③④图9-6[答案]B[解析]①一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,会观察到玻璃管中黑色固体变成了红色;②一氧化碳夺取了氧化铜中的氧,CO被氧化为CO2;③一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,该反应的反应物均为化合物,不属于置换反应;④一氧化碳燃烧生成二氧化碳,利用一氧化碳燃烧的热量给玻璃管加热,既有效地防止了CO对空气的污染,又充分利用了能源。考向三二氧化碳的性质与用途4.[原创]判断下列关于二氧化碳的说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)二氧化碳是由碳原子和氧原子构成的()(2)二氧化碳可用于制碳酸类饮料()(3)二氧化碳溶于雨水形成酸雨()(4)二氧化碳和碳反应生成一氧化碳是放热反应()(5)人长时间待在二氧化碳含量过高的空间里会中毒()(6)二氧化碳可以作气体肥料()(7)二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同,在一定条件下可以相互转化()×√×√××√4.[原创]判断下列关于二氧化碳的说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。(8)二氧化碳的过度排放会加剧温室效应,因此应禁止使用煤等燃料的燃烧()(9)二氧化碳通入紫色石蕊溶液,溶液变为红色,说明二氧化碳具有酸性()(10)二氧化碳不供给呼吸,也不能作为植物养料()(11)实验室常用大理石和稀硫酸制取二氧化碳()(12)干冰可用作制冷剂还可用于人工降雨()(13)通常二氧化碳密度比空气大,所以二氧化碳可用向上排空气法收集()(14)二氧化碳能灭火,是因为它不能燃烧、不支持燃烧、密度比空气大()(15)进入久未开启的菜窖之前,必须做灯火试验,是因为二氧化碳有毒()××××√√√×5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(1)分类角度CO2属于(填字母)。a.单质b.氧化物c.有机物[答案](1)b[解析](1)氧化物的定义是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。CO2由C和O元素组成,是氧化物。5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(2)微观角度我国研制的一种新型催化剂可将CO2和H2转化为甲醇(CH3OH)和X。若用“”表示氢原子,“”表示氧原子,“”表示碳原子,该反应的微观示意图如下:画出X分子的微观示意图:。图9-7[答案](2)[解析](2)根据题目所给的微观示意图,化学反应方程式为CO2+3H2CH3OH+X,结合质量守恒定律,反应前后原子个数不变,可知X为H2O。5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(3)性质角度三百多年前,人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体,后来该气体被证实是CO2。据此推测CO2具有的化学性质是。[答案](3)不可燃、不助燃[解析](3)CO2能使燃烧的木柴熄灭,说明CO2具有不可燃和不助燃的化学性质。5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(4)变化角度图9-8是某同学整理的物质间转化图。实验室中常用CO2→CaCO3检验CO2气体,写出该化学反应方程式:。图9-8[答案](4)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O[解析](4)实验室用澄清石灰水检验CO2,澄清石灰水的溶质是氢氧化钙,CO2通入澄清石灰水中能使澄清石灰水变浑浊,化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O。5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(5)应用角度Ⅰ.可用图9-9所示方法自制汽水来消暑解热。制汽水时,NaHCO3与柠檬酸反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水。①据此推测,通常条件下不能与柠檬酸反应的物质是(填字母)。a.镁带b.氯化钠c.烧碱图9-9②打开汽水瓶盖时汽水会自动喷出来。说明气体在水中的溶解度与有关Ⅱ.Al-CO2电池是一种新型电池。③电池的工作原理:在O2的催化下,Al与CO2发生化合反应生成Al2(C2O4)3。写出此反应的化学方程式:。[答案](5)①b②压强③2Al+6CO2Al2(C2O4)3[解析](5)①柠檬酸可以跟NaHCO3反应生成二氧化碳和水,可以