第六单元碳和碳的氧化物单元复习课件-广西壮族自治区南宁市上林县民族中学2021-2022学年九年级化学人教版上册（56张PPT）

(共56张PPT)
第六单元 碳和碳的氧化物
单元复习
上林县民族中学 樊光星
本单元复习知识要点：
1、碳的单质金刚石、石墨、C60的物理性质和用途。
2、碳的化学性质：
常温下的稳定性；可燃性；还原性
3、实验室二氧化碳的制法：
药品；反应原理；实验装置；检验和验满方法。
4、二氧化碳和一氧化碳的性质用途
5、典型例题、易错题的剖析。
课题1 金刚石、石墨和C60
金刚石、石墨和C60
碳的几种单质 结构 物理性质 主要用途
金刚石
石墨
木炭、活性炭
C60
碳原子呈
网状排列
①无色透明，正八面体状；
②天然最硬的物质；
①用作装饰品；
②用于裁玻璃和加工坚硬的金属；
碳原子呈
层状排列
①深灰色细鳞片固体；
②能导电；
③比较软；
④有滑腻感；
⑤熔点高
①可以作电极；
②可以作铅笔芯
③可以作高温润滑剂
多孔固体
具有吸附作用
①用作脱色剂
②用作除味剂
③用作滤毒剂
碳原子呈足球状排列
应用于材料科学和超导体方面；
思考：
1·一种元素只能组成一种单质；这个说法对吗？为什么,举例说明？
2·金刚石、石墨和C60物理性质相同吗？为什么？
3·在一定条件下，可以将石墨转化成金刚石；你认为这个变化是什么变化？
4·向品红溶液在加入几粒活性炭，片刻后红色会褪去；发生的是什么变化？
5·你认为物质的结构、性质和用途之间是什么关系？举例说明？
不对；如：碳元素可以组成金刚石，石墨、C60等不同的单质；氧元素可以组成氧气和臭氧等单质；
不同；因为它们的碳原子排列不同；
是化学变化；因为金刚石和石墨属于不同的单质；
是物理变化；因为活性炭吸附毒气、色素、异味的过程没有新物质的生成；
结构 决定 性质 决定 用途
例如：金刚石和石墨由于碳原子的排列不同，所以它们的物理性质不同，
用途也不同；
1、常温下,碳的化学性质不活泼
北宋名画 —《清明上河图》
为什么至今还保存完好？
常温下碳的化学性质比较
稳定。因此古代用墨书写、
绘画的字画保存时间很久，
且不易变色。
碳原子结构示意图
碳的化学性质
2、可燃性
（2）不完全燃烧 （氧气不充足），生成CO
（1）完全燃烧（氧气充足），生成CO2
2C + O2 2CO
点 燃
C + O2 CO2
点 燃
12
32
44
24
32
56
3
8
11
：
：
3
4
7
：
：
木炭的燃烧
【木炭还原氧化铜】
【实验分析】
现象：
（1）固体由黑色变为红色。
（2）石灰水变浑浊。
结论：
C + 2CuO 2Cu+CO2↑
高 温
3、还原性
2Cu +
2CuO +
C
高温
CO2↑
氧化铜失去氧而变成单质铜，这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫还原反应。
氧化铜使碳氧化成二氧化碳，其具有氧化性，叫氧化剂 。
碳使氧化铜发生了还原反应，具有还原性，叫还原剂。
碳： 得氧、氧化、还原剂；
氧化铜：失氧、还原、氧化剂。
可见：物质与单质中的、化合物中的氧反应，都是氧化反应。
单质碳的还原性可用于冶金工业，例如：利用焦炭可以把铁矿石（假设含氧化铁）中的铁还原出来。
单质碳高温下也可以与二氧化碳反应生成一氧化碳。
3C + 2Fe2O3
高温
4Fe + 3CO2
↑
C + CO2
高温
2CO
4Fe +
2Fe2O3 +
3C
高温
3CO2↑
Cu +
H2+ CuO
H2O
△
指出下列具有还原性的物质：
Cu +
CO+ CuO
CO2
△
※H2、C、CO三种常见的还原剂
课题2 二氧化碳制取的研究
一、实验室制取CO2的药品和反应原理：
1、药品：
大理石（或石灰石）和稀盐酸
2、反应原理：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋ H2O ＋ CO2↑
CaCO3＋H2SO4＝CaSO4＋H2O＋CO2↑
生成了微溶物硫酸钙，覆盖在石灰石表面，阻碍反应继续进行。
因为浓盐酸易挥发出HCl气体，导致收集的二氧化碳不纯。
因为碳酸钠和稀盐酸反应速度太快、不易控制。
思考
(1)为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸？
(2)为什么不能用碳酸钠？
(3)为什么不能用浓盐酸？
1、实验室制取气体的装置由哪几部分组成？
2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？
3、收集气体一般有哪两种方法？
4、确定气体收集装置时应考虑哪些因素？
1、实验室里制取气体的装置的确定
实验室制取气体的装置
气体发生装置
反应物的状态
反应条件
（是否需要加热、点燃、加催化剂等）
固体和固体反应
固体和液体反应
液体和液体反应
……
排空气法
排水法（不易溶于水、不与水发生反应）
密度大于空气——向上排气法
密度小于空气——向下排气法
气体收集装置
反应物 的状态 反应 条件 气体的密度比 空气的大或小 是否溶于水
是否与水反应
O2
CO2
固+液
常温
稍大
不易
大
能
固
加热
固+液
常温
实验室制取氧气的发生装置和收集装置
做一做：根据以上信息，请你选择实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置。
2、二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较
B
A
C
D
A和D
二、实验装置的确定：
1、发生装置：
固+液不加热型
2、收集装置：
向上排空气法
选择以下仪器设计制取二氧化碳的装置：
针筒 锥形瓶 平底烧瓶 烧杯 试管 集气瓶
双孔
长颈漏斗 导管 水槽 酒精灯
大家来设计
提 示：
①可操作性是前提条件
“装置简单、易控制”
② 使用安全，原料是否廉价易得，产生的气体是否有利于收集，整个过程是否绿色环保等。
长颈漏斗一定要
插入液面以下
【B、D】
右图是实验室制备CO2的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。下图装置中哪些可以起到与右图装置相同的效果？
知识拓展
三、实验室制取CO2的步骤：
（1）检查装置的气密性；
（2）加入药品（先固后液）；
（3）收集气体。
2、验满方法：
验满方法
将燃着的木条伸到集气瓶口，木条熄灭，则说明已满。
四、CO2的检验和验满：
1、检验方法：
将产生的气体通入澄清的石灰水，
若石灰水变浑浊，证明生成的气
体是CO2。
澄清石灰水
变浑浊
检验方法
二氧化碳的工业制法：
煅烧石灰石法：CaCO3 === CaO + CO2
高温
1.二氧化碳的物理性质
二氧化碳的性质
颜色 状态 气味 密度 （与空气比较） 溶解性 是否支持燃烧
二氧化碳
无色
气体
无味
密度比空气大
能溶于水
不能
干冰
[拓展介绍]
干冰是一种半透明的白色固体。在常压和-78.5℃时升华，升华时从周围环境中吸收热量，使环境温度降低，水蒸气冷凝为水滴聚集在一起形成雾。影视舞台上经常见到的云雾缭绕、使人如入仙境的景象就是这样形成的。
2.二氧化碳的化学性质
[思考讨论]
进入久未开启的菜窖或深井、深洞的底部时，应该采取怎样的措施？
1、二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧
[实验探究]
⑴介绍紫色石蕊试液；
⑵分组完成教材P118实验及补充实验，探索有关二氧化碳另外的化学性质；
⑶叙述现象并讨论分析原因，填写下表。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
现象
分析
紫色小花变红
紫色小花不变色
紫色小花不变色
紫色小花变红
稀醋酸能使紫色小花变红，水、二氧化碳不能使紫色小花变红，水和二氧化碳共同作用使紫色小花变红，说明它们反应后生成了酸性物质—碳酸。第四朵变红的小花，加热烘烤后，又变紫，说明碳酸不稳定，受热易分解，所以红色小花又变紫了。
实验6－5（P118）
2、二氧化碳跟水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。
CO2+H2O=H2CO3
碳酸很不稳定，易分解生成二氧化碳和水。
H2CO3=H2O+CO2↑
实验探究：向澄清石灰水中吹二氧化碳，
观察现象并分析产生该现象的原因。
3、二氧化（CO2）与氢氧化钙（Ca(OH)2）反应生成了难溶于水的碳酸钙。
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
这个反应可用于鉴定二氧化碳气体的存在。
白色物质是碳酸钙（CaCO3），石灰水吸收空气中的二氧化碳发生如下反应：
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
[思考讨论]
实验室久置的石灰水瓶内壁会有一层白色物质，白色物质是什么？它是怎样形成的？
石灰浆中主要成分Ca(OH)2与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，碳酸钙是坚硬的白色固体：
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
炭火燃烧时生成大量二氧化碳，可以促进反应进行，同时又生成了大量的水，所以看起来像“冒汗”一样。
[思考讨论]
石灰浆（主要成分是Ca(OH)2）抹墙一段时间会变硬变白，为什么？要使石灰浆抹的墙迅速变硬，常常在室内生一盆炭火，为什么开始时墙壁反而会“冒汗”呢？
3.二氧化碳对生活和环境的影响
阅读教材P119“二氧化碳对生活和环境的影响”部分内容，交流讨论：
（1）二氧化碳有哪些用途？
（2）什么是“温室效应”？它是怎样产生的？有什么后果？
（3）如何防止“温室效应”？如何传播低碳理念？
①灭火
②化工产品原料
③干冰作制冷剂
④干冰用于人工降雨
⑤气体肥料
⑥食品的保护气-----填充气
⑴二氧化碳的用途：
⑵大气中的二氧化碳不断上升，使地面吸收太阳的热量不易散失，从而使全球气温变暖，这种现象叫“温室效应”。
常见的温室气体除二氧化碳外还有：臭氧、甲烷、氯氟烃等。
“温室效应”导致两极冰川融化，使海平面升高，淹没更多沿海城市；也可使土地沙漠化、农业减产。
⑶应该采取的措施：减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多的利用太阳能、核能、风能、地热能、氢能源等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍乱伐森林等。
告诉周边的人们，何谓“低碳”生活及“低碳”生活对大家生活的好处，让大家一起行动起来，努力减少二氧化碳等温室气体的排放，为保护地球尽自己的一份责任。
二氧化碳
氧气
人、动植物的呼吸，
煤等燃料的燃烧
光合作用
二 氧 化 碳 的 循 环
一氧化碳的性质
一氧化碳的物理性质
略小(接近)
不溶于水
无
气
无
CO
密度
(与空气比)
溶解性
气味
状态
颜色
［提问］根据一氧化碳的物理性质，在实验室中能否用向下排空气法收集？应该用什么方法收集呢？
不能。应该用排水集气法
⑴ 可燃性
(1)现象：
燃烧时发出蓝色的火焰。
2.一氧化碳的化学性质
［思考］CO与CO2在分子组成上相差一个氧原子，物理性质略有差异，它们的化学性质又是怎样的呢？
演示实验
［提问］
如何检验燃烧产物？在哪里见到过类似的蓝色火焰？
一氧化碳燃烧发出蓝色火焰，放出大量的热，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。
2CO＋O2 2CO2
点燃
(2)化学方程式
［注意］
一氧化碳与空气(或氧气)混合遇到明火可能发生爆炸，所以点燃前必须检验它的纯度。
2.一氧化碳的化学性质
⑴ 可燃性
当碳燃烧不充分时也会生成一氧化碳。
C＋O2 CO2
点燃
C＋CO2 2CO
高温
2CO＋O2 2CO2
点燃
2C＋O2 2CO
点燃
煤炉燃烧为何会产生蓝色火焰？
煤炉中可能发生的反应。
⑵ 毒性
①煤气中毒的生理过程是怎样的？
②在什么条件下容易发生煤气中毒？
③有人用煤火取暖，在房间和煤炉上各放一盆水可以预防煤气中毒，对吗？为什么？
④用煤火取暖时，怎样预防煤气中毒？
一氧化碳跟血液中的血红蛋白的结合能力比氧气强200~300倍，造成机体缺少氧气。
通风不良的房间；刚封炉或炉中刚加煤炭时。
不能。因为一氧化碳难溶于水，也不与水反应。
预防措施：用煤炉取暖时，注意门窗通风；保持烟囱畅通；
煤气厂为什么常在家用煤气(主要成分一氧化碳)中掺入微量具有极难闻气味的气体(如：硫醇)？”如果发生煤气泄漏怎么办？
因为一氧化碳是无色无味的气体，而且有剧毒，所以必须掺入微量具有极难闻气味的气体来提醒人们注意；
如果发生煤气泄漏，注意：关闭气源，打开门窗，严禁烟火。如果中毒，不能做人工呼吸，应该立即送往医院抢救。
⑶ 还原性
(1)黑色的氧化铜变成了红色的铜；
(2)澄清的石灰水变浑浊。
CO＋CuO Cu＋CO2
△
注意事项
①一氧化碳通入硬质玻璃管前应先做什么？
验纯
先通CO。排尽其中的空气，防止一氧化碳与空气混合受热发生爆炸。
③实验完毕为何要先熄灭酒精灯，再通入一会CO直到试管冷却？
防止生成的热的铜重新被氧化成氧化铜。
②先通入一氧化碳还是先加热氧化铜？为什么？
［归纳］CO还原氧化铜步骤记忆方法：
①验、通、点、撤、停
②CO：早出晚归； 酒精灯：迟到早退。
④尾气为什么不能直接排入空气中？应如何处理？为什么？还有其他方法处理尾气吗？
因为尾气中含有有毒的一氧化碳气体；点燃,避免CO污染空气；用气球接收尾气，然后点燃处理
......(合理即可)
3.一氧化碳的用途
①作气体燃料；②冶炼金属。
Fe2O3＋3CO 2Fe+3CO2
高温
例1. 如果要除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳，应该采用的方法是( )
A.把混合气体点燃；
B.把混合气体通过澄清石灰水；
C.把混合气体通过灼热的氧化铜；
D.把混合气体从一个容器倾倒入
另一个容器。
B
CO
CO2
CO
石灰水
典例剖析
CO2
CO
CO2
CuO
怎样除去CO2 中的CO
例2.下列关于区别一氧化碳和二氧化碳的四种方法，正确的是( )
①分别通入澄清石灰水中；②分别通过灼热的氧化铜；③分别通入水中；④观察颜色并闻气味。
A.①②③ B.①② C.②③④ D.②④
B
例3.木炭、氢气、一氧化碳分别跟灼热的氧化铜反应，下列叙述正确的是( )
A.反应后都有水生成；
B.反应后都有二氧化碳生成；
C.反应后都有红色固体生成；
D.反应类型均属于置换反应。
（置换反应：由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。）
C