碳及其化合物课件Word格式.docx

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②还原性——冶炼金属

CO+CuO

现象：

黑色氧化铜变成红色，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。

③毒性一氧化碳易与血液中的血红蛋结合，使血红蛋白丧失了与氧结合的能力。

（CO排放到空气中会造成空气污染，一半以上的CO来自汽车排放的废气，其余主要来自煤等燃料的燃烧和石油炼制、钢铁冶炼等，森林火灾、海洋和陆地生物的腐烂过程也能产生CO）

2、二氧化碳

、CO2的化学性质

①CO2不能燃烧，不支持燃烧，也不能供给呼吸。

（但CO2是无毒的）

②CO2跟水反应生成碳酸CO2+H2O===碳酸能使紫色石蕊试液变红，

碳酸不稳定，很易分解成水和二氧化碳。

H2CO3===

③CO2能使澄清石灰水变浑浊CO2+Ca（OH）2==

、二氧化碳的重要用途

①灭火②工业原料可制纯碱、尿素和汽水③干冰可作致冷剂、可用于人工降雨④温室肥料。

三、二氧化碳的制法

1.实验室制取气体的思路：

（原理、装置、检验）

（1）发生装置：

由反应物状态及反应条件决定：

反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾或氯酸钾制O2的发生装置。

反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用过氧化氢制O2的发生装置。

（2）收集方法：

气体的密度及溶解性决定：

难溶于水用排水法收集CO只能用排水法

密度比空气大用向上排空气法CO2只能用向上排空气法

密度比空气小用向下排空气法H2

2.二氧化碳的实验室制法药品：

大理石或石灰石、稀盐酸

（1）原理：

用石灰石和稀盐酸反应：

CaCO3+HCl==

（2）选用和制过氧化氢制取O2相同的发生装置实验操作步骤：

查、装、定、加、收。

（3）气体收集方法：

向上排空气法

（4）验证方法：

将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。

验满方法：

用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。

证明已集满二氧化碳气体。

3.二氧化碳的工业制法：

煅烧石灰石：

CaCO3高温CaO+

生石灰和水反应可得熟石灰：

CaO+H2O=

四、一氧化碳

1.物理性质：

无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水

2.有毒：

吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。

3.化学性质：

（H2、CO、C具有相似的化学性质：

①可燃性②还原性）

（1）可燃性：

2CO+O2点燃2CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）

H2和O2的燃烧火焰是：

发出淡蓝色的火焰。

CO和O2的燃烧火焰是：

发出蓝色的火焰。

CH4和O2的燃烧火焰是：

发出明亮的蓝色火焰。

鉴别：

H2、CO、CH4可燃性的气体：

看燃烧产物（不可根据火焰颜色）

（水煤气：

H2与CO的混合气体C+H2O高温H2+CO）

（2）还原性：

CO+CuO△Cu+CO2（非置换反应）应用：

冶金工业

现象：

黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。

Fe2O3+CO高温2（现象：

红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。

）

除杂：

CO[CO2]通入石灰水或氢氧化钠溶液：

CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O

CO2[CO]通过灼热的氧化铜CO+CuO△Cu+CO2

CaO[CaCO3]只能煅烧（不可加盐酸）CaCO3高温CaO+CO2↑

注意：

检验CaO是否含CaCO3加盐酸：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

（CO32-的检验：

先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。

五、H2、CO、C还原CuO实验的比较

H2还原CuO

CO还原CuO

C还原CuO

化学方程式

H2+CuO

Cu+H2O

CO+CuO

Cu+CO2

C+2CuO

2Cu+CO2↑

装置图

装置特点

①试管口略向___倾斜；

②通H2的导管伸至试管底部于CuO上方

因CO有____,增加对尾气处理装置，防止CO污染空气

①试管口略向下倾斜；

②反应需高温；

操作步骤

反应前需检验气体纯度。

还原过程分四步：

一通，二点，三撤，四停

①检查气密性；

②装药品固定试管；

③点燃；

④移导管，熄灭酒精灯。

实验现象

①黑色CuO变成___色；

②试管口有___生成

②生成的气体使澄清石灰水变浑浊

①黑色固体逐渐减少；

②有光亮红色固体生成；

③生成的气体使澄清石灰水变浑浊

六、O2、H2、CO2的实验室制法比较

氧气（O2）

氢气（H2）

二氧化碳（CO2）

反应原理

2KClO32KCl+3O2↑

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

发生装置

收置方法

①向上排空气法（密度比空气大）；

②排水法（不易溶于水）

①向下排空气法（密度比空气小）；

②排水法（难溶于水）

只能用向上排空气法（密度比空气大，能溶于水）

①组装仪器②检查装置的气密性③装药品④固定装置⑤加热⑥收集气体⑦把导管撤出水槽⑧熄灭酒精灯。

①组装仪器②检查装置的气密性③加药品④验纯⑤收集气体

①组装仪器②检查装置的气密性③加入大理石④从漏斗注入稀盐酸⑤收集气体

验满

向上排空气法收集时，用带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明收集已满。

排水法收集时，气泡往集气瓶外冒时，收集已满。

用排水法收集时，当气泡往外冒时，说明收集已满。

用燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明收集已满。

检验或验纯

验证：

用带火星木条伸入集气瓶内，木条复燃，说明是氧气

验纯：

收集一试管氢气，用大拇指堵住，管口向下，移近酒精灯火焰，若发出微弱的“噗”的一声，说明氢气已纯，若发出尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，应再收集再检验。

通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明是二氧化碳。

[CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O]

注意事项

试管口应略向下倾斜，以防水倒流至试管底部，使试管炸裂；

排水法收集时当气泡连续均匀冒出时开始收集，以免收集气体不纯；

排水法收集完后，先将导管移出水槽，再停止加热，以免水槽中的水倒流至热试管，使试管炸裂。

长颈漏斗下端应伸入液面以下，以免生成的气体从长颈漏斗中逸出；

用排空气法收集时，导管应伸入集气瓶底部；

验纯时，浓盐酸有挥发性，浓硫酸、硝酸具有强氧化性，Cu等金属不与稀酸反应，所以都不宜用来制氢气。

不能用稀H2SO4代替稀盐酸，因为稀H2SO4与CaCO3反应生成微溶性的CaSO4覆盖在CaCO3表面，从而阻止反应的进一步进行。

例1、如何证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的？

既然金刚石和石墨都是由碳元素组成的，为什么它们的物理性质差别很大？

它们应有怎样的化学性质呢？

石墨和金刚石之间的转化属于什么变化？

例2、某物质经分析测定后得知仅含一种元素，则此物质（）

A．一定是一种单质B．一定是一种纯净物

C．一定是一种混合物D．可能是混合物,也可能是纯净物。

例3、将下列各种物质及其对应的用途连接起来

【例4、】请设计一个个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的（以足球烯为例，用文字叙述）。

【例5、】由碳、氧两种元素组成的气体中，碳与氧的质量比为35，则该项气体可能是（）

A．由CO或CO2单独组成的纯净物B．由CO和CO2共同组成的混合物

C．由CO和O2共同组成的混合物D．由CO2和O2共同组成的混合物

【例6、】

1请区别H2、CO、CO2三种无色气体。

②CO和CO2的组成元素相同，为什么性质差别很大？

怎样除去CO2中少量CO？

如何除去CO中少量的CO2？

③某混合气体可能含有CO、CO2、H2和N2，将混合气体依次通过炽热的焦炭、澄清石灰水、灼热的氧化铜和无水氯化钙（假设每通过一种物质，参与反应的气体都反应完全），最后得到的气体是________。

【例7、】为什么不用碳酸钙和稀盐酸制取CO2？

为什么不用石灰石与稀硫酸反应制CO2？

【例8、】在做氢气还原氧化铜实验中，出现下列三种异常现象：

①事先已检验证明，通入盛CuO试管中的H2是纯净的，在加热时试管中出现了爆呜声，②在试管中有亮红色物质出现时，试管底部出现破裂现象，③试管中CuO变红后又渐渐变成黑色。

试从操作和装置等方面分析出现上述现象原因：

【例9、】在日常生活中我们常听说开门七件事：

①柴；

②米；

③油；

④盐；

⑤酱；

⑥醋；

⑦茶，你认为其中所指物质属于有机物的是（）

A、①②③④⑤⑥B、④C、除④以外D、都不是

【例10、】能源可划分为一级能源和二级能源。

自然界里能直接提提供的是一级能源，需要消耗其他能源间接获取的能源为二级能源。

根据上述的判断，下列物质中属于一级能源的有________,属于二级能源的是__________。

（填序号）

1氢气②天然气③煤、石油④煤气⑤酒精⑥太阳能、风能⑦核能

【例11、】石灰石是我省的主要矿产之一。

学校研究性学小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数。

取来了矿石样品，并取稀盐酸200g，平均分成4份，进行实验，结果如下：

实验

1

2

3

4

加入样品的质量/g

5

10

15

20

生成CO2的质量/g

1.76

3.52

4.4

m

⑴哪几次反应中矿石有剩余？

⑵试计算这种石灰石中碳酸钙的质量分数。

⑶上表中m值是。

【例12、】无色气体A是O2、H2、CO、CO2中的一种或两种还原性气体，黑色固体粉末B是氧化铜粉或木炭粉中的一种或两种。

请回答：

（用化学式表示）

（1）当B为纯净物时，将无色气体A通入黑色粉末B，在加热的条件下发生反应，有无色液体产生，将反应后的气体通入澄清的石灰水中，能使石灰水变浑浊。

由此推断无色气体A是，黑色粉末B是。

（2）当A为纯净物时，将无色气体A通入黑色粉末B，在高温下发生反应，有无色液体产生，将反应后的气体通入澄清的石灰水中，能使石灰水变浑浊。

由此推断无色气体A一定是，黑色粉末B是。

【例13、】、一氧化碳中混有少量二氧化碳，可以让混和气体通过____除去二氧化碳。

氯化亚铁溶液中混有氯化铜可用与____反应除去氯化铜，然后再进行操作。

【例14、】某同学去我市的石树风景区游玩时，取回了若干块矿石样品，他对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测，采用了以下的办法：

取用这种石灰石样品，把40g盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（巳知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，不与盐酸反应）。

请计算：

（1）8g的石灰石样品中含有杂质多少克?

（2）样品中碳酸钙的质量分数是多少?

（3）下表中，m的数值应为多少?

（4）要得到280kg的CaO，需要质量分数为80％的石灰石多少千克?

（化学方程式为CaCO3

CaO+CO2↑）

序号

加入稀盐酸的质量（g）

剩余固体的质量（g）

第1次

5.5

第2次

第3次

1.2

第4次

针对性练习

1.下列对a、b、c、d四套装置中，在注入酸起反应后对气球的变化情况作出正确分析的是（）

A．气球①不胀大，②-④都能迅速胀大

B．气球②逐渐胀大，气球④迅速胀大

C．气球②逐渐胀大，气球③缓缓膨胀后停止，气球④迅速胀大

D．以上都不正确

2.以下是化学实验室内几种常用的实验装置，请回答：

（1）某同学用 

装置制取并用 

收集一瓶氧气，反应的化学反应方程式为 

，采用排水集气法收集氧气不纯原因可能是 

．

（2）若要制取二氧化碳，在C装置中装有石灰石，那么a中应加入 

（填写试剂名称），反应的化学方程式是 

．用 

装置收集该气体．

（3）在加热的条件下，用固体碱石灰和无水醋酸钠制取甲烷气体，甲烷是不易溶于水、密度比空气小的无色无味的气体，应选用的发生装置是 

；

收集装置是 

．

3.今有A、B、C、D、E五种装置如图所示

按下列要求回答问题（所选装置用其代号字母表示）

（1）实验室用高锰酸钾的加热分解来制取氧气时，发生装置选用 

，收集装置选用 

，该装置制取氧气的化学方程式为 

（2）实验室用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳时，发生装置选用 

，收集装置选用 

，该制取二氧化碳的化学方程式为 

（3）硫化氢是一种无色且有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，可形成一种酸溶液--氢硫酸．实验室用硫化亚铁跟稀硫酸反应制取硫化氢气体．试回答：

①硫化氢气体具有臭鸡蛋气味，这是硫化氢的 

（填“物理”或“化学”）性质．

②硫化氢的水溶液能使石蕊试液变 

色．

③实验室制取H2S气体时，发生装置应选用 

，收集装置应选用 

（填仪器编号）．

4.如图为用过量的木炭还原氧化铜的实验装置．请回答下列有关问题：

（1）实验过程中首先观察到的又能证明炭与CuO发生化学变化的现象是 

（2）a处排出的气体中，除含有未排尽的空气和未被完全吸收的CO2外，还一定含有 

气体，写出有关的化学方程式 

（3）酒精灯上加一网罩的作用是 

（4）还原完毕后应进行的操作是（填序号） 

A．先停止加热，再拨开管口的橡皮塞

B．先拨开管口的橡皮塞，再停止加热

C．先将洗气瓶中液面下的导管移到液面上，再停止加热

（5）该装置有什么缺陷，请你指出来：

（6）最能说明试管中反应已完成的实验现象是 

5.某化学课外兴趣小组成员甲、乙、丙三位同学在学习了木炭还原氧化铜的实验后，提出如下问题：

“木炭与一氧化铅（化学式为PbO）反应生成铅的同时产生的气体一定全部为二氧化碳吗？

”请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题．

（1）[猜想]：

甲同学认为：

反应产生的气体全部为二氧化碳．

乙同学认为：

反应产生的气体全部为一氧化碳．

丙同学认为：

反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳．

（2）[设计实验]：

根据各自的猜想，他们共同设计了实验（如图示），（他们在实验中进行了规范操作和细致的观察）．

（3）[现象与结论]：

（提示：

CO会使新鲜鸡血变色）

如果甲同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是 

，

如果乙同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是 

如果丙同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是 

（4）此实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是 

（5）根据上述实验及学习的木炭与CuO、Fe2O3的反应，请你归纳出单质碳的一项重要用途是．

6.我们知道，物质的结构决定性质，性质决定用途，用途体现性质，请据此填空：

（1）因为木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，所以具有 

性；

（2）因为金刚石和石墨的 

不同，所以它们的物理性质不同；

（3）因为石墨具有 

性，所以能做电极、电刷；

（4）因为金属钨的 

高，所以用作电灯泡的灯丝．

7.某学校的探究性学习小组发现，铜绿[Cu2（OH）2CO3]受热分解后，除生成CO2和水蒸气外，试管中还有一些黑色粉末状固体．他们通过实验探究，分析黑色固体的组成，并验证产生的气体．请填空：

（1）提出问题：

黑色固体是什么？

（2）猜想与假设：

黑色固体可能是：

a．炭粉 

b．氧化铜 

c． 

（3）查阅资料：

炭粉和氧化铜均为黑色固体，其中炭粉不与稀酸反应，也不溶于稀酸，而氧化铜可与稀酸反应而溶解．

（4）设计实验方案：

向试管中的黑色固体滴加足量的 

（填化学式）溶液，充分反应后，观察固体的溶解情况和所得溶液的颜色．

（5）现象与结论：

如果猜想a正确，则现象为 

若现象是 

，则猜想b正确；

假如现象为 

，则猜想c成立．

（6）已知：

无水硫酸铜固体为白色，遇水蒸气则变为蓝色．若用右图装置验证两种气体生成物，应将生成的混合气体先通过 

装置．当将气体通入装置A进行验证时，气流应从 

口通入．

8.现有下列物质：

①活性炭 

②一氧化碳③二氧化碳 

④氢气，

请按以下要求填空．（只填序号）

（1）能用于灭火的是 

（2）煤气的主要成分是 

（3）可用于除去冰箱异味的是 

（4）植物进行光合作用的原料是 

（5）产生“温室效应”的主要原因之一是大量含碳物质的燃烧，导致大气中 

的含量增大．为了减缓此现象，最理想的燃料是 

9.某化学兴趣小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物成分进行探究．

经初步分析：

无色气体A不含有单质气体，黑色粉末B含有两种单质中的一种或者两种．

高炉炼铁的原理为：

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2，请写出反应器中一氧化碳是如何产生的化学方程式：

兴趣小组又分成甲乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究．

【猜想与假设】

甲组在分析了炼铁的原理后，认为无色气体A中可能有CO2，也可能有未反应的 

．乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况：

假设一：

只含有铁． 

假设二：

只含有 

． 

假设三：

以上两种物质都含有．

【实验与探究】

（1）为验证甲组的猜想，大家按如图示进行实验（箭头表示气体流向）：

当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，Ⅲ中灼热的氧化铜变红，可以确定无色气体A的成分为：

，Ⅱ中浓硫酸的作用是：

（2）为验证乙组中假设三成立，大家用物理和化学两种方法来进行探究

实验方法

实验操作

实验结果

物理方法

假设三成立

化学方法

取少量黑色粉末B于试管中，加入过量的稀盐酸

写出黑色粉末B中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式：

【交流与反思】在做甲组的实验中发现其存在一个很不环保的缺陷，请指出来 

10.下图是有关氧气的知识网络图（部分反应条件已略去）．

根据上图回答下列问题：

（1）生成氧气的两个反应都属于 

反应（填基本反应类型），从节能、环保的角度考虑，实验室制取氧气最好选用 

作反应物．

（2）X的化学式为 

；

若反应①在氧气充足的条件下进行，生成X的化学式为 

（3）若反应②的化学方程式为Y+5O2

3CO2+4H2O，Y的化学式为 

（4）写出反应③的化学方程式 

（5）在做反应④实验时，要预先在盛放氧气的集气瓶中放 

11.从下列物质中，选择正确答案填在相应的空格里

①石墨 

②干冰 

③活性炭 

④金刚石 

⑤炭黑

（1）可用于人工降雨的是 

（填序号，下同）

（2）用来切割玻璃的是 

（3）能吸附有毒气体，常用于防毒面具中作吸附剂的是 

（4）可用来作电极的是 

12.九

（1）班化学兴趣小组成员张强、刘明和汪梅三同学在学习了木炭还原氧化铜的实验后，提出如下问题：

“木炭与氧化铅（化学式为PbO）反应生成铅的同时产生的气体一定全部是二氧化碳吗？

（1）猜想：

张强认为：

反应产生的气体全部是一氧化碳；

刘明认为：

反应产生的气体全部是二氧化碳；

汪梅认为：

（2）设计实验：

根据各自的猜想，他们共同设计了实验，实验装置如图（他们在实验中进行了规范操作和细致的观察）

（3）现象与结论：

（“实验中所用的新鲜鸡血是指先加入抗凝剂，再用水稀释后的鸡血．它遇O2呈鲜红色，遇CO2呈暗红色，遇CO呈胭脂红．”）如果张强猜想正确，装置B、C中的实验现象分别是_ 

如果汪梅猜想正确，装置B、C中的实验现象分别是 

（4）从环保角度考虑该实验装置有不足之处是 

请你对该装置进行改进，具体措施是 

（5）根据上述实验及木炭与CuO的反应，请你归纳出单质碳的一项用途_ 

_ 

，

13.分如图A、B、C、D四个实验是九年级上册我们的实验探究，请回答：

（1）A实验的目的是 

（2）B实验中B烧杯的作用是 

（3）C实验是木炭还原氧化铜的实验，我们发现澄清石灰水会变浑浊，请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式 

（4）D实验中小花变红的是 

（填序号），该实验④发生反应的化学方程式是：

14.有A、B、C、D、E、F六种物质，其中A、B、C、D、E五种物质的组成中均含有同一种元素，A、F为单质，其余为化合物，D是鸡蛋壳及石灰石的主要成分．它们之间有如下转化关系（一些必要的反应物和反应条件已略去）：

（1）写出A和D的名称：

A 

，D 

（2）向E的溶液中滴加紫色石蕊溶液的现象是 

（3）写出反应④的化学方程式：

等；

（4）指出反应⑤在物质鉴别中的应用：

（5）从反应①②可得到的启示是：

15.水是人类生活中不可缺少的物质

（1）去年冬天至今年春天，我国西南地区遭遇大范围持续干旱．有些村庄打深井取用地下水．检验地下水是硬水还是软水，可用的物质是 

，测定地下水的酸碱度可用 

（2）有些村民取浑浊的坑水作生活用水．有同学利用所学的知识浑浊的坑水用图所示的简易净水器进行净化，其中小卵石、石英沙的作用是 

活性炭的作用是 

（3）如果地下水硬度大，或者坑水中病原微生物过多，都可以采取 

方法，来降低硬度和杀灭病原微生物．

（4）下列物质都可用于水质的净化或杀菌消毒．

①臭氧（化学式O3）：

有强氧化性，可用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒．臭氧和氧气组成元素相同而化学性质不同的原因是 

②漂白粉：

可用于水的杀菌消毒，其有效成分是次氯酸钙[化学式为Ca（ClO）2]．次氯酸钙可发