人教版九年级上册化学讲义碳和碳的氧化物.docx
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人教版九年级上册化学讲义碳和碳的氧化物
第一课碳和碳的氧化物
（1）
一、知识要点
（一）碳的单质
金刚石、石墨物理性质及用途对比
金刚石石墨
成份游离态碳游离态碳
色态无色、透明、固体深灰色、磷片状固体
光泽性加工后有光泽有金属光泽
硬度最硬质软、滑腻
熔点高高
传热性传热易传热
导电性不导电易导电
用途钻头、玻璃刀、装饰品铅笔芯、坩埚、润滑剂、电极
（二）碳的化学性质
1.稳定性：
单质碳常温下性质稳定，不易和其他物质发生反应。
但随着温度的升高活动性大大增强。
如由墨书写的字画，虽年久日长，但仍不变色等。
2.可燃性：
单质碳可以在氧气里燃烧，放出热量，燃烧充分时，生成二氧化碳气体；燃烧不充分时，产生一氧化碳气体。
化学方程式为：
充分燃烧。
不充分燃烧。
3.还原性：
单质碳在高温下可以跟某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。
例如：
方程式
现象：
。
分析：
CuO失去氧，变成单质Cu，发生还原反应。
木炭使CuO还原成Cu，它具有还原性，是还原剂。
利用碳单质的还原性，可用于冶金工业，例如：
用焦炭炼铁。
方程式
（三）室验室制取CO2的药品，反应原理的探究。
实验室用什么药品来制取CO2？
制取时有什么现象发生？
做如下几个实验：
1.稀盐酸与大理石反应：
有气泡产生，原理：
2.稀硫酸和大理石反应：
刚有气泡，马上又停止。
分析：
生成
微溶物，覆盖在大理石或石灰石表面，阻止反应继续进行，不宜采用。
3.用稀盐酸与碳酸钠反应
立即有大量气泡产生，速度很快。
分析：
速度太快，来不及收集，不宜采用。
结论：
实验室制取CO2的药品：
大理石或石灰石与稀盐酸反应原理：
（四）实验室制取CO2装置的探究：
1.实验室里制取气体的装置的确定。
实验室里制取CO2的装置包括两部分：
发生装置和收集装置。
确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素。
2.二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较
反应物的状态
反应条件
气体密度比空气的大或小
是否与水反应
二氧化碳
固体＋液体
常温
大
反应
氧气
固体、或固体＋液体
加热或常温
略大
不反应
结论：
CO2的发生装置不需要加热，CO2的收集不能用排水法。
3.通过讨论，设计一套最佳装置来制取CO2
以下仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择，你也可以另选或自制仪器，还可以利用代用品。
设计气体制备的装置要本着安全、简便、易控的原则。
实验室制取CO2可以用以下装置，或其他正确装置。
4.探究实验室制取CO2的步骤：
①检查装置的气密性；②加入石灰石或大理石；③加入稀盐酸；④收集CO2。
5.怎样检验生成的气体是CO2？
如何验满？
①用澄清石灰水检验，CO2能使澄清石灰水变浑浊。
②用燃着的木条接近集气瓶口，看其是否熄灭，可验满。
二、知识运用典型例题
1．以下是能生成CO2的几个反应，请写出方程式并分析能否用于实验室制取CO2，并说明理由。
生成CO2的反应
化学方程式
能否用，理由
燃烧石灰石
①
燃烧木炭
②
石灰石与稀盐酸反应
③
碳酸钠与稀硫酸反应
④
2．指出下边实验室制取二氧化碳的装置图中的错误（图1），并改正。
图1
3根据下列实验装置回答问题（图2）：
图2
（1）写出图中标有字母的仪器名称：
a；b；
（2）装置B可用于实验室制备气体。
B中的药品属液态的是，块状固体是，实验中，观察到B中发生的现象是，化学方程式为。
（3）实验室制备并收集氧气，应选用装置或装置与或装置连接（填写装置序号）制取氧气的化学方程式为。
三、课堂训练
1.金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是（）
A.金刚石和石墨是由不同种元素组成的B.金刚石是单质，石墨是化合物
C.金刚石不含杂质，而石墨含有杂质D.金刚石和石墨里碳原子的排列不同
2.下列关于金刚石和石墨的说法正确的是（）
A.金刚石和石墨都能导电B.金刚石很硬，石墨很软
C.金刚石和石墨都很名贵D.金刚石和石墨的外观很相似
3.下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成的”是（）
A.它们的熔点相同B.都不溶于水
C.燃烧后都得同一产物二氧化碳D.石墨在一定条件下可转化为金刚石
4.下列说法中正确的是（）
A.由一种元素组成的物质，一定是纯净物
B.吸附是化学变化
C.在一定条件下，石墨可转化为人造金刚石，这个变化是化学变化
D.一种元素只能形成一种单质
5.关于C60的下列叙述不正确的是（）
A.它是一种化合物B.它是由碳元素组成的单质
C.相对分子质量为720D.每个C60分子由60个碳原子构成
6.以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线短路，这是因为石墨（）
A.质软B.耐高温C.具有导电性D.具有润滑性
7.商店出售的黑底橡胶运动鞋，鞋底具有良好的耐磨性能，这是因为在橡胶中加入了一种耐磨的填料。
这种填料是（）
A.石墨粉B.木炭粉C.活性炭D.炭黑
8.下列物品中有用金刚石做成的是（）
A.装饰品B.耐高温的坩埚
C.电池中的电极D.冰箱中的除异味剂
9.防毒面具中用来除去有毒气体的物质是（）
A.焦炭B.炭黑C.活性炭D.石墨
10.木炭、活性炭具有很强的吸附性，是由于（）
A.它们都是固体B.它们的密度小
C.疏松多孔，表面积大D.常温下，化学性质稳定
11.用墨书写的字或绘的画能保存多年不褪色，是由于常温下碳（）
A.化学性质不活泼B.具有吸附性C.具有还原性D.具有氧化性
12.影响碳的化学活动性的主要原因是（）
A.空气B.水C.日光D.温度
13.有关碳的化学性质的叙述错误的是（）
A.碳和氧气反应时，产物可以是CO2也可以是CO
B.碳和氧气的反应无论产物是什么，都是吸热反应
C.碳和氧气的反应无论产物是什么，都是放热反应
D.灼热的碳能还原二氧化碳
14.下列说法正确的是（）
A.碳元素形成的单质均是黑色的
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同的化学性质
D.碳的几种单质具有相同的物理性质和化学性质
15.下列物质中，既有可燃性，又有还原性的固体单质是（）
A.氢气B.二氧化碳C.木炭D.二氧化硫
16.在
反应中，还原剂是（）
A.CB.CuOC.CuD.CO2
17.在下列各种碳单质的用途中，利用其化学性质的是（）
A.石墨用作电极B.焦炭用于金属的冶炼
C.活性炭用于某些气体或液体的净化D.炭黑用于制造油墨、鞋油和颜料
18.碳的单质有、和等，其中是天然存在的最硬的物质，
是最软的矿物之一，金刚石和石墨性质的差异是因为。
由此说明决定物质的性质。
19.我国北京大学化学系和物理系研究小组研制出了C60分子，它形如足球。
它的一个分子是由
个原子构成的，相对分子质量是。
20.根据物质性质和用途的对应关系填写下表：
性质
用途
金刚石
①天然物质中硬度最大
①
②琢磨成许多面，对光折射和散射
②
①
①作高温润滑剂
石墨
②
②制铅笔芯
③
③作电极
21.木炭具有吸附作用，是因为它有的结构，它是由在的条件下加强热制得的。
22．在木炭还原氧化铜的实验中：
（1）反应开始后，盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是，说明反应中有生成，被加热的试管中发生的化学反应方程式是。
（2）反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在纸上可以看到有
色的铜，这是由于。
（3）图中的酒精灯上加一金属网罩的作用是
。
（4）实验结束时，应先，再撤掉。
第二课碳和碳的氧化物
（2）
一、知识要点
（一）二氧化碳的性质和用途
1.二氧化碳的物理性质和化学性质
（1）将CO2慢慢倒入烧杯中，观察现象并分析。
现象
阶梯下层蜡烛先熄灭，上层后熄灭
分析
1.CO2密度比空气大。
2.CO2不能燃烧，也不支持燃烧。
（2）CO2的溶解性
向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/2体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。
观察现象并分析。
现象
塑料瓶瘪了
分析
CO2能溶于水
根据以上两个实验得出：
颜色
状态
密度（与空气比较）
溶解性
是否支持燃烧
CO2
无
气体
比空气大
能溶
不支持燃烧
CO2能溶于水，增大压强会溶解得更多。
CO2溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢？
（3）取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花。
第一朵小花喷上稀醋酸，第二朵小花喷上水，第三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵小花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵花的颜色变化。
然后将第四朵小花取出小心加热，观察现象。
观察四朵花的现象并分析
I
II
III
IV
现象
变红
不变
不变
变红
分析
醋酸显酸性
水不显酸性
CO2不显酸性
显酸性
CO2与水反应生成H2CO3，碳酸能使紫色石蕊试液变红色。
碳酸不稳定，容易分解成CO2和H2O
加热碳酸时有什么现象发生？
CO2从溶液中逸出，所以红色石蕊试液又变成紫色。
（4）CO2能使澄清石灰水变浑浊是什么原因呢？
是因为CO2与Ca（OH）2反应生成了白色的碳酸钙沉淀的缘故。
这个反应可以用来检验CO2。
（5）在一定条件下，CO2气体会变成固体，固体CO2叫“干冰”。
干冰升华时吸热，因而干冰可用作致冷剂、人工降雨。
2.CO2的用途
“干冰”作致冷剂、人工降雨，制汽水，光合作用的原料，温室里的肥料。
3.温室效应
空气中的CO2会因人和动物、植物呼吸、煤等燃料燃烧急剧增多吗？
不会，因为绿色植物的光合作用吸收CO2，放出O2，空气中的CO2含量是相对稳定的。
温室效应是怎样产生的？
近几年来，人类消耗能源急剧增加，森林遭到破坏，大气中的CO2含量不断上升，使地面吸收的太阳光热量不易散失，CO2就像温室的玻璃或塑料薄膜，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”，能产生“温室效应”气体除CO2外，还有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯烷等。
为了减缓大气中CO2含量的增加，采取如下措施：
①开发太阳能、水能、风能、地热等新能源。
②限制（或减少）使用煤、石油、天然气等矿物燃料。
③大量植树造林，禁止乱砍滥伐。
（二）一氧化碳的性质
1.物理性质：
CO是无色、无味的气体，难溶于水。
2.化学性质：
①可燃性
CO燃烧火焰呈蓝色，放出大量的热。
煤炉里煤层上方的蓝色火焰就是CO在燃烧。
②CO的毒性
正常的血液呈深红色。
当通入CO后，血液由深红色变为鲜红色，这是因为CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时，危及生命。
CO有剧毒！
③CO具有还原性
在玻璃管中放入氧化铜，通入一氧化碳赶走玻璃管内的空气后，加热。
观察现象并与木炭还原氧化铜的实验作对比。
现象
黑色固体变成光亮的红色
分析
生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
实验说明，一氧化碳和木炭一样具有还原性，能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。
一氧化碳的还原性可用于冶金工业。
例如：
可利用一氧化碳的还原性来炼铁。
3.CO的用途：
①可用于冶金工业。
②CO作为气体燃料。
二、知识运用典型例题
1.现有A和B组成黑色混合物，按以下图示进行实验：
根据实验推断，并写出下列物质的化学式：
A.B.C.
D.E.
2.煤主要含有碳元素，如果把煤的燃烧看作碳与氧气的反应，煤在炉子里燃烧可能发生的反应有四个：
①
，②
，③
，④
。
（1）当煤炉里氧气不足时，主要发生反应①、②、③，在这种条件下，燃烧的碳与消耗的氧气的质量比是______________。
（2）当煤炉里氧气充足时，主要发生反应①、②、④，在这种条件下，燃烧的碳与消耗的氧气的质量比是______________。
三、课堂训练
1.下列关于二氧化碳的叙述正确的是（）
A.二氧化碳比空气轻，极难溶于水B.二氧化碳密度比空气大
C.二氧化碳较易被液化D.二氧化碳没有颜色，但有气味
2.如图所示有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（）
3.二氧化碳通入紫色石蕊试液，试液变红是因为（）
A.二氧化碳使石蕊变红色
B.石蕊使二氧化碳变红色
C.二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸与石蕊反应使石蕊变红色
D.石蕊使二氧化碳与水反应生成的碳酸变红色
4.将干冰放在空气中，其周围就会产生大量的白雾，因而舞台上常用其制造云雾缭绕的幻镜。
干冰能产生白雾是因为（）
A.干冰蒸发出大量的水蒸气
B.干冰蒸发出大量的白色二氧化碳气体
C.干冰蒸发时吸热，使周围温度降低，大量的水蒸气凝结成了小液滴
D.干冰被空气中的氧气氧化产生了大量的白色气体
5.盛石灰水的试剂瓶内常会出现一层白膜，它是（）
A.
B.
C.
D.
6.下列关于二氧化碳化学性质的描述错误的是（）
A.二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊B.二氧化碳使紫色的石蕊试液变红
C.二氧化碳可参加光合作用D.二氧化碳没有毒性
7.下列物质中不能与CO2发生反应的是（）
A.灼热的焦炭B.石蕊试液C.灼热的氧化铜D.石灰水
8.检验久未开启的菜窖内二氧化碳的浓度是否过大的正确方法是（）
A.带入一个盛满澄清石灰水的试管B.带入一杯水
C.带入一个接通电源的手电D.带入一盏点燃的油灯或木柴
9.干冰是优良的致冷剂，可用来保藏易腐败的食品，其原因是（）
A.干冰是固体B.干冰蒸发时吸热
C.干冰蒸发后无残留D.干冰比空气重
10.利用大棚栽培农作物，科技人员常向大棚内施放适量CO2，这是因为（）
A.CO2会使大棚内温度急剧升高B.CO2可使害虫窒息死亡
C.CO2能灭火，可避免火灾发生D.CO2可促进植物进行光合作用
11.国际冰川专家最近指出：
“喜马拉雅山冰川正在逐渐消融”。
造成冰川融化的主要原因是“温室效应”，而与之密切相关的气体是（）
A.N2B.O2C.COD.CO2
12.所谓“温室效应”是指（）
A.频频发生的森林大火，使地球的温度升高
B.大气中二氧化碳、甲烷等含量增大，阻碍了热辐射使地表温度升高
C.用塑料大棚提高棚内温度，使之适宜农作物生长
D.地球上空臭氧层遭到破坏，使阳光中的紫外线易穿透大气层照射到地球上
13.由于大气中CO2含量增大，产生“温室效应”，使地球变热，海平面升高，陆地面积减少。
为了减少大气中CO2含量，下列措施可行的是（）
A.植树造林，增加地球表面绿色面积
B.用石灰水吸收空气中的CO2
C.改变能源结构，发展太阳能、核能、水能以代替矿物燃料
D.限制汽车工业发展，减少汽车数量
14.下列各用途中，二氧化碳参加了化学反应的是（）
A.二氧化碳用来灭火B.干冰作制冷剂
C.在温室里使用二氧化碳作气体肥料D.以二氧化碳为原料制造尿素
15.下列二氧化碳的用途既利用其物理性质又利用其化学性质的是（）
A.二氧化碳用于灭火B.作工业原料制纯碱、尿素等
C.干冰用作致冷剂D.二氧化碳作农作物的气体肥料
16.二氧化碳只占空气总体积的0.03%，但它却是自然界生命活动中必不可少的，其存在对于生命活动的重要意义主要在于（）
A.供给人和动物的呼吸B.能够灭火
C.供给绿色植物的光合作用D.和其它物质反应成生碳酸钙
17.下列物质燃烧时，产物对环境无污染的是（）
A.汽油B.煤C.氢气D.含硫矿物燃烧
18.下列气体与温室效应无关的是（）
①二氧化碳②臭氧③甲烷④氟氯代烷⑤氮气⑥氧气
A.①②B.③④C.⑤⑥D.①④
19.CO和CO2化学性质不同的主要原因是由于（）
A.CO2比空气重B.分子构成不同C.CO2难溶于水D.用途不同
20.一氧化碳的性质叙述错误的是（）
A.不能支持燃烧B.不能燃烧C.可以燃烧D.具有毒性
21.有一种无色气体，它可能是H2、CO、CO2中的一种或几种混合组成的，用此混合气体做了如下实验：
（1）将此气体通入澄清石灰水中，无浑浊现象；
（2）将此气体经尖嘴导管导出点火，气体燃烧，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，烧杯内壁上有水珠出现。
根据上述实验现象推断：
此气体中一定含有，不含有，可能含有。
22.如图是用一氧化碳还原氧化铜的实验装置图。
（1）先通入一氧化碳，过一会儿再给氧化铜加热的原因是。
（2）根据实验事实填写下表：
观察到的现象
所发生现象的化学方程式
A处（CuO处）
B处（澄清石灰水中）
C处
（3）C处为什么要放一个点燃的酒精灯？
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