学习主题三 物质的性质与应用-第七讲 碳和碳的氧化物-课件 2026年中考化学一轮复习

(共78张PPT)
第七讲 碳和碳的氧化物
课程标 准要求 1.碳单质的性质和用途；
2.一氧化碳的性质和用途；
3.通过实验探究认识二氧化碳的主要性质，认识物质的性
质与用途的关系；
4.以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相
互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义
1.化学小组手抄报的主题是“碳”家族，下列内容与主题不符的是
( )
D
A.金刚石——自然界中“我”最硬
B.活性炭——吸附净水“小能手”
C.一氧化碳——冶金“大师” D.二氧化碳——空气污染“元凶”
2.化学是以实验为基础的学科，下列实验室制取 的实验操作正
确的是( )
C
A. 的制取
B. 的验满
C. 的收集
D. 的检验
3.高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，从
而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板，这一应用与石墨
的下列性质无关的是( )
A
A.金属光泽 B.滑腻感 C.导电性 D.熔点高
4.（2025汕头澄海区一模）共建绿色生态，践行低碳生活。下列做
法符合上述理念的是( )
A
A.垃圾分类回收，促进资源再生
B.露天焚烧秸秆，快速处理废弃物
C.大量使用煤炭发电，保障能源供应
D.砍伐森林扩建农田，增加粮食产量
5.我国提出2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和中
的“碳”是指( )
C
A.碳单质 B.碳元素 C.二氧化碳 D.含碳物质
碳单质的性质和用途
1.金刚石、石墨与 的物理性质和用途
碳单质 金刚石 石墨
物理性质 无色透明的固体，天 然存在的最____的 物质 灰黑色，有金属 光泽，质____， 有滑腻感，有优 良的______性能
硬
软
导电
碳单质 金刚石 石墨
用途 作装饰品；裁玻璃、切割大 理石等；在特殊条件下制备 的金刚石薄膜，可用作透镜 等光学仪器的涂层；也可用 于集成电路基板散热 制铅笔芯； 高铁列车的 受电弓滑 板；作石墨 电极等 应用于超
导、催化、
能源及医学
等领域
续表
碳单质 金刚石 石墨
注意 碳元素
相似
碳原子排列方式
化学
续表
2.木炭、焦炭、活性炭和炭黑的主要成分也是碳单质。活性炭和木
炭具有__________的结构，因此有较好的______能力，可用于吸
附色素、异味等。
疏松多孔
吸附
3.碳单质的化学性质及用途
（1）稳定性：由于碳原子最外层电子数为___，故碳单质常温下
化学性质________，如用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间
而不变色。
4
不活泼
（2）可燃性（可用作______）
燃料
①充分燃烧时：______________（写化学方程式，下同）；
②燃烧不充分时：_______________。
（3）与某些氧化物反应（可用于冶金工业）
①与 反应：________________；
②与氧化铜反应：_ _______________________；
③与氧化铁反应：____________________________。
一氧化碳的性质
1.物理性质
无色、无臭的气体，____溶于水，密度比空气略小。
难
2.化学性质
（1）可燃性（点燃前要______）:该反应的化学方程式为
___________________（燃烧时放出大量的热，火焰呈____色）。
根据这一性质，一氧化碳可用作______。
验纯
蓝
燃料
（2）与某些氧化物反应（可用于冶金工业）
①与氧化铜反应：______________________；
②与氧化铁反应：___________________________。
（3）毒性：一氧化碳极易与人体血液中的__________结合，使该
物质不能再与氧气结合，造成人体缺氧，严重时会危及生命。
血红蛋白
知识补充
的密度与空气的密度接近，不能用排空气法收集 ，通常
用排水法收集。
（2）用煤等含碳燃料取暖时，放一盆水不能防止 中毒，一定要
装烟囱，并且室内通风。
二氧化碳的性质及用途
1.物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气____，____溶于水
（体积比约为 ）。固态二氧化碳叫“______”，升华时吸收大量的
热。
大
能
干冰
2.化学性质
实 验
现 象 ______的蜡烛先 熄灭，______的 蜡烛后熄灭 紫色石蕊溶液 变____ 澄清石灰水 _________ 无明显
现象
下层
上层
红
变浑浊
性 质 ①不燃烧，也不支持燃烧；②密 度比空气大 与水反应：________________________（写化学方程式） 与碱反应，化学方程式分
别为:__________________
____________________、
_______________________
__________________
续表
知识补充
（1）二氧化碳的溶解性是能溶于水，不能说是易溶于水。
（2）二氧化碳能使湿润的石蕊试纸变红，但使石蕊变红的不是二
氧化碳，而是二氧化碳和水反应生成的一种酸性物质（碳酸）。
（3）和 元素组成相同，化学性质不同的原因是__________
_____。
分子构成
不同
3.二氧化碳的用途
灭火，作化工产品的原料，作气体肥料（光合作用的原料），干
冰可作制冷剂、用于人工增雨等。
4.二氧化碳的制取
（1）工业制取（煅烧石灰石）：_____________________
（填化学方程式）。
（2）实验室制取（详见本书P54《第八讲 常见气体的制取》）。
5.二氧化碳对生活和环境的影响
（1）
光合
（2）温室效应:
①增强原因：人类消耗的化石燃料急剧增加；能够吸收 的森林
不断减少。
②缓解措施：减少使用化石燃料，更多使用清洁能源；大力植树
造林，严禁乱砍滥伐森林；采用物理、化学等方法，捕集、利用
与封存二氧化碳等。
（3）低碳行动与可持续发展:
①概念：所谓“低碳”，就是较低的__________排放；
②低碳行为：使用清洁能源、减少使用一次性筷子和塑料袋、提
倡纸张双面使用、减少私家车的使用、多乘坐公共交通工具等。
二氧化碳
重点实验 木炭还原氧化铜
装置 实验要点
1.实验现象：黑色粉末逐渐变为____色，澄清石灰
水________
2.注意事项：
（1）试剂粉碎并平铺在试管底部的目的是______
_______________，使反应更充分；
红
变浑浊
增大
试剂的受热面积
装置 实验要点
（2）加热时，在酒精灯火焰上加网罩的目的是
______________________；
（3）反应结束时，先将导管从澄清石灰水中撤
出，再熄灭酒精灯，防止_____________________
_______，使试管炸裂
使火焰集中，提高温度
石灰水倒吸至灼热的试
管底部
续表
拓展补充
一氧化碳还原氧化铜的实验：
装置 实验要点
红
变浑浊
不纯,加热后发生爆炸
装置 实验要点
生成的铜再次被氧
化成氧化铜
点燃
用气球收集
续表
（2020广东）某兴趣小组在学习碳 的化学性质时，了解到高温
下C与反应生成，C还能使转变成 。于是对过量木炭
还原的气体产物中是否含有 进行了探究。
【猜想与假设】C还原时产生的与C进一步反应生成 ，
化学方程式是_ ______________。
【查阅资料】不与、及 反应。
【实验方案】取研细和干燥后的木炭和 ，混合均
匀并装入试管，连接装置，高温反应，检验气体。
【实验过程】
（1）由如图装置③中粉末的颜色变化可检验 ，除此之外，还可
通过几种装置的组合，由另一种明显的现象来进一步确定 的存
在，则装置连接的最佳顺序为___ 尾气处理（填字母）。
B
A. B.
C. D.
（2）上述进一步确定 存在的现象是________________________
_____________________________________（装置③中粉末的颜色
变化除外）。
（3）装置③中发生反应的化学方程式是______________________。
装置③前的澄清石灰水不
变浑浊，装置③之后的澄清石灰水变浑浊
（4）写出 尾气处理的方法：______________________________
_____________（一种即可）。
【实验结论】高温下，过量木炭还原的气体产物中有 。
【延伸应用】冬天，室内用炭火取暖时，应注意______。
增加点燃尾气的酒精灯
（合理即可）
通风
碳单质的性质和用途
1.（2025无锡）金刚石和石墨具有相同的( )
A
A.组成 B.结构 C.性质 D.应用
2.如图是金刚石、石墨、 的微观结
构示意图，下列说法错误的是( )
C
A.它们都是单质
B.金刚石是天然存在最硬的物质
C. 是由60个碳原子构成的
D.它们在氧气中充分燃烧时都生成二氧
化碳
3.在浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”。
“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳
纳米管（两者都是碳单质）。下列关于“碳海绵”的说法中，错误
的是( )
B
A.具有吸附性
B.常温下化学性质比较活泼
C.在一定条件下可还原氧化铜
D.在氧气中不完全燃烧可能产生
4.碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关，请依据下图回答问题。
（1）图1是碳原子的结构示意图，其原子核内质子数为___，该元
素位于元素周期表中第____周期。
6
二
（2）“碳家族”的成员很多，用途很广，图2中用到的碳单质是
________，图3中用到的碳单质是______，图4说明活性炭具有
______性；不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是_________
___________。
金刚石
石墨
吸附
碳原子排
列方式不同
（3）的分子结构与足球相似，下列有关 的说法正确的是
___（填字母）。
C
A.与石墨是同一种单质
B.是一种化合物
C.完全燃烧生成
（4）和 是碳的两种氧化物，写出二者互相转化的化学方程
式：__________________、_______________。
碳的氧化物
5.（2025四川）关于和 的说法中，正确的是( )
A
A.组成元素相同 B.都能溶于水
C.都能与氧气反应 D.都能作气体肥料
6.已知二氧化碳的化学式为 ，下列说法中不正确的是( )
B
A.二氧化碳是由碳元素和氧元素两种元素组成的
B.二氧化碳是由1个碳原子和2个氧原子构成的
C.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
D.能使燃着的木条熄灭的气体可能是二氧化碳气体
7.下列有关二氧化碳性质的实验，无明显现象的是( )
C
A. B. C. D.
8.实验室中用大理石和稀盐酸制取
二氧化碳并检验其性质的装置如
图所示。
（1）实验室中制取 的化学方程式为_______________________
______________________。与装置A相比，用装置B制取 的优
点是____________________。
可以控制反应的速率
（2）若用装置C收集，则气体应从__（填“”或“ ”）端通入。
（3）如图D所示，向一集满 的集气瓶中倒入适量的蒸馏水，
滴加紫色石蕊溶液，盖上玻璃片，振荡，观察到_______________
___，再将其倒置（如图E所示），把手移开，玻璃片没有掉下来，
产生这种现象的原因是_____________________________________
_______________________________________。
紫色石蕊溶液变
红
二氧化碳与水反应，瓶内气体减少，压强
小于外界大气压，外界大气压将玻璃片压住
跨学科实践：基于碳中和理念设计低碳行动方案
9.（2025苏州）自然界能减少大气中 含量的途径是( )
C
A.火山喷发 B.森林着火 C.光合作用 D.碳酸分解
10.（2025广州荔湾区校级二模）关于自然界中碳循环、氧循环，
下列说法正确的是( )
D
A.植物呼吸作用吸收二氧化碳
B.化石燃料燃烧会降低空气中氧气的含量
C. 的循环导致了酸雨
D.绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能
11.近日，同济大学科研团队首次精准合成两种全新的碳分子材
料——芳香性环型碳和（如图所示），下列关于和 的
描述中正确的是( )
B
A.是两种新型的化合物
B.其结构与金刚石均不同
C.在氧气中燃烧时都生成二氧化碳
D.碳原子是决定其化学性质的最小微粒
12.（2025广州越秀区校级二模）部分含碳物质
的分类与相应的化合价关系如图所示。下列推断
不合理的是( )
D
A.可能是 B.可氧化成
C.可分解成 D.不能直接转化成
13.（2025泸州）在密闭玻璃罩内放置三根点
燃的蜡烛（图甲），观察到长蜡烛先熄灭，
接着短蜡烛熄灭，中间蜡烛最后熄灭。传感
C
A.开始燃烧释放热的 ，升到上方隔氧，长蜡烛先熄灭
B.长蜡烛熄灭后， 降温，降到下方隔氧，短蜡烛熄灭
C.一段时间后，玻璃罩内氧气消耗完，中间蜡烛最后熄灭
D.冷的密度比同温时的大，但热的密度可能比冷 的小
器测得氧气含量变化（图乙）。下列解释或结论错误的是( )
14.【科普阅读】
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的
单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图1。
图1
石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认
为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与 共熔后产生
，才确定了它是含碳的物质。
图2
碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺
织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，
我国已形成碳纤维生产，碳纤维复合材料成型、
应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如
图2。
图3
科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就
是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在
环境净化中发挥着重要作用。我国科研人员在不
同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对
的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定
了上述样品对混合气体中 吸附的选择性值，实验结果如图3。
图中选择性值越高，表明碳气凝胶对 的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域
越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题：
（1）碳元素能组成多种碳单质，结合所学知识说明金刚石、石墨
化学性质相似的原因：________________________；物理性质存
在明显差异的原因：____________________。
都是由碳元素组成的单质
碳原子排列方式不同
（2）阅读材料，金刚石属于___（填字母）。
C
A.无定形碳 B.过渡态碳 C.晶形碳
（3）石墨在一定条件下可以转化为金刚石，是______
（填“物理”或“化学”）变化。
（4）石墨与 共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方
程式：______ 。
（5）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是
__________。
化学
2
5
工业应用
（6）判断下列说法是否正确（填“正确”或“错误”）。
①石墨是一种含铅的物质______。
②碳材料具有广阔的应用和发展前景______。
错误
正确
（7）对比图3中三条曲线，得到的实验结论是_________________
________________________________________________________。
制备温度越低、压
强越大，选择性值越高，碳气凝胶对的选择性吸附性能越好
15.小明观察到敞口水草缸（水草和鱼共存）中不断有气体通入，
如图1所示，他对此很感兴趣，于是跟小组同学进行了如下探究。
探究Ⅰ：向水草缸中通入的气体是什么？
【作出猜想】可能是空气或 。
【实验1】将气体细化器从水中取出，收集一瓶通入的气体，将燃
着的木条伸入瓶内，发现木条立即熄灭，说明猜想不成立。
【提出新猜想】可能是或 。
【实验2】将该气体通入____________中，产生白色浑浊，确定通
入的气体是 ，发生反应的化学方程式为____________________
_____________________。
澄清石灰水
【交流讨论】通入 有利于水草进行光合作用。光合作用放出的
气体为____（填化学式）。
探究Ⅱ：利用生活中的物质自制简易 发生器并应用于水草缸中。
【回忆旧知】实验室制 的反应原理为______________________
______________________（用化学方程式表示）。
【选择试剂】小组讨论选择了鸡蛋壳（主要成分为碳酸钙）、小
苏打（作用同碳酸钙）和白醋（作用同稀盐酸）等。
【设计装置】利用塑料瓶、输液管等材料，设计并制作了如图2所
示的甲、乙两套发生装置（乙中的夹持装置已省略）。
【分析讨论】装置甲可随时控制反应的发生与停止。向装有白醋
的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为_______
_____________________________。
【实践应用】小组同学用自制的 发生器连接气体细化器向水草
缸中通入气体，实践效果很好。使用气体细化器的作用是_______
___________________。
挤压塑
料瓶中下部，使液体和固体混合
使二氧
化碳与水草充分接触
【反思拓展】 发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，请写
出使用时的一条注意事项：________________________________。
短时间内不能通入过量的二氧化碳
1.碳元素的开发与利用贯穿人类发展史。下列含碳物质最早被人类
利用的是( )
A
A.煤炭 B. C.石墨烯 D.碳纳米管
2.（2025揭阳榕城区期末）文房四宝——笔、墨、纸、砚，是中国
独有的书法绘画工具。“墨”的主要成分是( )
A
A.C B. C. D.
3.二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是
( )
A
A.作燃料 B.参与光合作用
C.固态二氧化碳用于人工增雨 D.制碳酸饮料
4.我们曾经做过以下一组对比实验，该对比实验得出的结论是
( )
B
密度比空气密度大 能够与水发生化学反应 不
能使干石蕊纸花变色
不支持燃烧
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是中学化学研究
的重要内容。“碳家族”的成员很多，如图是“碳家族”中常见的金
刚石、石墨和的微观结构示意图。据此回答 题。
5.下列关于其成员说法正确的是( )
D
A.石墨不具有润滑性
B. 单质是由碳原子直接构成的
C.金刚石和石墨都能导电
D.常温下它们的化学性质不活泼
6. 九上教材P131素材]中国科学院联合新加坡科研团队已成功合
成碳，为“碳家族”增添了新成员。 碳是一种蓬松的碳材料，
内部有很大的可利用空间，密度非常小，具有很高的硬度。下列
有关说法中，不正确的是( )
D
A. 碳内部的可利用空间为其作为储氢材料提供可能
B. 碳和金刚石的化学性质相似
C. 碳在氧气中充分燃烧产生二氧化碳
D. 碳和金刚石的物理性质有很大差异，其原因是碳原子数目
不同
7.[跨学科实践活动]某小组在完成“基于碳中和理念设计低碳行动
方案”的跨学科实践活动后，收获颇多。下列说法正确的是( )
C
A.碳中和中的碳，是指碳元素
B.碳中和的实现有助于缓解温室效应，说明二氧化碳是空气污染物
C.开发氢能有利于实现碳达峰碳中和
D.可用澄清石灰水吸收空气中过量的 ，以解决温室效应
8.绿色冬奥，下列做法不符合绿色低碳节能减排理念的是( )
D
A.汽车更多使用氢燃料 B.场馆更多使用太阳能
C.提高场地造雪制冰效率 D.休息室全天照明
9.碳及其化合物存在如下转化关系：（“ ”表示一种
物质会一步转化成另一种物质）。下列有关说法错误的是( )
A
A.由C转化为 的过程中，碳元素的化合价一定逐渐升高
B.能与多种物质反应转化为
C.通过与C反应转化为，化学方程式为
D.和 元素组成相同，但它们的构成分子不同，所以它们的
化学性质不相似
10.（2025广州校级三模） 是一种温室气体，其过量排放导致
的全球变暖日益引起了人们的关注。
（1）为了控制大气中 的含量，以下措施不可行的是___
（填字母）。
．开发新能源 ．禁止使用化石燃料 ．大力植树造林
．大力发展公共交通
（2）封存将 通过船舶或管道运输到深海区域，并将其
注入海底。
①通常注入的深度需要大于 ，其原因可能是_________
____________________________。
深海压
强高，溶解度大，不易逸出
②请从海底封存能力和对海洋生态环境的影响，分析这项技术的
优点与不足：____、____。
[答案] 优点：深海封存能力强，可长期储存
不足： 溶于水使海水酸化，影响海洋生态
（3）合成绿色化肥：和可合成氮肥 ，该反应符
合“原子利用率 ”的绿色化学理念，则反应的化学方程式为
_____________________________。
11.如图用“ ”形玻璃管进行微型
实验：
（1）在 处发生的反应中化合价
降低的元素是____。
铁
（2）反应后出现的现象是：处__________________， 处的澄清
石灰水变浑浊。
红色粉末变成黑色
12.丰富的物质世界中，碳及其化合物
占有重要地位。如图是碳元素的“价类
二维图”。
（1）晋代葛洪在《抱朴子·内篇》中与
图中 对应的其中一种物质有这样的描
述：“……可以刻玉，人没水取之，虽
金刚石
（2）图中 对应的物质____（填“是”或“不是”）空气污染物。
是
铁椎击之亦不能伤。”文中描述的物质是________（填名称）。
（3）实验室用石灰石和稀盐酸制取 的化学方程式是___________
__________________________，该反应中，反应前后碳元素的化
合价______（填“升高”“降低”或“不变”）。
不变
（4） 对应的其中一种物质是碳酸，能使紫色石蕊溶液变成____色。
红
（5）我国力争在2060年前实现碳中和，彰显了大国的责任和担当。
下列做法有利于实现碳中和的是_____（多选，填字母）。
.积极参加植树造林活动.随手关灯、节约用电 .提倡使用一次性
木筷 .节约纸张
13.【科普阅读】依据所给信息，回答下列问题。
石墨烯是一种由碳原子构成的碳纳米材料，一层层叠起来就
是石墨， 厚的石墨包含300万层石墨烯，是构成其他新型碳
材料的基本组成单元（如图1）。科学家提出，给石墨烯“打上”许
多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，
其工作原理如图2所示。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域，纺织
面料掺入石墨烯后，在低温情况下，可将来自远红外线的热量传
送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢。工业上可采用
甲烷在高温和 催化下分解制取石墨烯，同时产生氢
气。#1.1
图1
图2
（1）石墨烯属于______（填“单质”或“化合物”）。
（2）“ 厚的石墨大约包含300万层石墨烯”，说明构成物质的
粒子具有的性质是________。
（3）石墨烯海水淡化膜允许________（填粒子名称）通过，该过
程类似于______（填操作名称）。
单质
体积小
水分子
过滤
（4）石墨烯在纺织面料中的作用是__________________________
_________________________________________________________。
（5）工业上制取石墨烯的化学方程式是_ _____________________。
在低温情况下，可将来自远
红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢